Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Hrozba klimatických změn

Co prozrazuje výzkum nejmladší geologické minulosti
 |  8. 11. 2007
 |  Vesmír 86, 702, 2007/11

V poslední době se středem pozornosti staly očekávané změny podnebí, které vyplývají z nejrůznějších pozorování a podněcují varovné výzvy odborníků k politikům, kteří by se měli zabývat možnými důsledky změn jakožto vážnou hrozbou pro světový hospodářský i demografický vývoj. Téměř denně čteme v tisku a slyšíme v rozhlasu i televizi, co všechno nás čeká, v kinech běží ekologické horory typu, že ledová doba může udeřit během několika dní, že úrodné krajiny pohltí poušť, že smrt hrozí ledním medvědům i korálům a že již není daleko doba, kdy moře zaplaví pobřežní nížiny včetně významných metropolí. Řadě politiků se to nelíbí, a tak se snaží co možná zlehčovat i dobře doložená fakta. V této vřavě žel zaniká střízlivý hlas klimatologů i jiných vědců, jichž se tato problematika týká.

Pozadím tohoto dění jsou nové pozorovací techniky a metody, díky nimž se v posledním půlstoletí nahromadilo obrovské množství analytických dat. Tato data umožnila konstruovat řadu modelů budoucího vývoje. Jejich autoři z nich často vyvozují co možná nejdramatičtější dopady na přírodu i společnost, nezřídka v boji o své uplatnění na vědeckém fóru. Vydatně z této situace těží i sdělovací prostředky. Odhady, jak se očekávaný vývoj projeví v jednotlivých regionech, mají volné pole působnosti – od popírání jakýchkoli změn po hororové scénáře šířené médii.

Skutečně se otepluje?

Pokusme se zhodnotit situaci v rámci střední Evropy, kde již dlouho existuje jedna z nejhustších sítí dlouhodobých pozorování vývoje klimatu a vývoje prostředí. Držme se faktů:

  • Postupné globální oteplování je bezpečně doloženo ústupem ledovců a následným zdvihem mořské hladiny, který je měřitelný.
  • Mírný vzestup ročních průměrů teploty ve střední Evropě od 19. století zatím nevybočuje z řady výkyvů v nejmladší geologické minulosti, o nichž víme z geologických a paleontologických dokladů. Tato čísla ovšem neřeší otázku, do jaké míry se na vzestupu teploty podílí činnost člověka, především emise oxidu uhličitého.
  • Varovné mizení mnoha druhů rostlin i drobných živočichů je spíše důsledkem kontaminace prostředí imisemi. Pádným dokladem z našeho území jsou lokality mnoha druhů, jež jsou v Květeně ČR 1) značeny křížkem.
  • Úhyn a mizerný stav lesních monokultur, zejména smrkových, připadá rovněž především imisím. – Ani v jednom z naposled jmenovaných případů však hlavní role nepřipadá vzrůstu obsahu oxidu uhličitého v atmosféře, jemuž se přičítá hlavní podíl na světovém oteplování.

Střídání dob ledových a meziledových

Je překvapivé, jak malá pozornost byla dosud při odhadech dopadu klimatických změn věnována drastickým výkyvům podnebí, které postihly mírné pásmo severní polokoule v průběhu nejmladší geologické epochy (kvartéru), tj. střídání dob ledových a meziledových (glaciálů a interglaciálů), kdy výkyvy mezi oběma extrémy dosahovaly běžně 15 °C ročního průměru a kdy hladina světového oceánu kolísala až o 140 m. Poslední glaciál dosáhl vrcholu zhruba před 23–18 tisíci lety, kdy se ledový štít zastavil až na čáře na jih od Berlína a na sever od Varšavy. Pánev Baltického moře tenkrát vyplňoval ledovec, velká část Severního moře byla pevninou a Britské ostrovy byly součástí kontinentu.

Abychom si přiblížili vývoj od této kulminace chladu po současnost, pokusíme se porovnat klimatickou křivku odvozenou z vrtů v grónském ledovci s doklady, které máme po ruce přímo z našeho území, popřípadě ze sousedních zemí.

Dva prudké teplotní přelomy

Zaměříme se především na dvě události, které z hlediska změn teploty představují dramatický přelom a jejichž dopad na živou i neživou přírodu našich zemí dobře známe z hojných fosilních dokladů:

  • Mimořádně prudký vzestup teploty na počátku současného teplého období – holocénu. Vrcholná fáze posledního (viselského) glaciálu vyznívá v 15. tisíciletí př. Kr., kdy s nástupem odlednění plynule přechází do mírně teplejšího a vlhčího pozdního glaciálu. Do jeho průběhu (zhruba v letech 13 200–10 700) spadá dvojí dosti výrazné oteplení, označované v severní Evropě jako böllingalleröd. Nicméně v období 10 700–9500 př. Kr., tedy v mladším dryasu, se znovu – na severu dokonce velmi výrazně – ochlazuje a ledový štít hrne na kontinent svou poslední čelní morénu (Salpauselkä), která probíhá přibližně v pásmu od Stockholmu k Helsinkám. Pak ale nastává neobyčejně prudký vzestup teploty, který se na křivce jeví téměř kolmou linií k datu 9500 př. Kr. (tj. k hranici mezi pleistocénem a holocénem) a podle různých odhadů může odpovídat vzestupu ročního průměru teploty až o 8 °C během jednoho či dvou století! I když je tento časový odhad asi mírně přehnaný, přece jde o změnu prvého řádu, která musela mít dopad na živou přírodu. Teplota se tak rychle dostává k hodnotám, které vyrovnávají, ba převyšují průměr současný.
  • Prudký pokles průměrné teploty v období 6400–6000 př. Kr. (s kulminací kolem r. 6200 př. Kr.), až o 4 °C. Dnes se o této události velmi diskutuje.

    Pak se teploty vrátily na úroveň mírně převyšující dnešní stav a během klimaticky nevyrovnaného subboreálního období (1400–700 př. Kr.) poklesly přibližně na dnešní hodnoty.

    Období vyšších průměrných teplot (7.– 3. ti síciletí př. Kr.) označujeme jako klimatické optimum poledové doby. Je pozoruhodné, že křivka nijak výrazně neregistruje ani velmi nevyrovnanou fázi subboreálu, ani zhoršení klimatu v letech 650–280 př. Kr., 2) které se obráží i v některých historických zprávách, nehledě na ústup řady klimaticky citlivých rostlin i živočichů ve fosilním záznamu.

Svědectví fosilní fauny

Na území Českých zemí a Slovenska se v současné době nachází celkem na 250 sedimentologicky a paleontologicky vyhodnocených vrstevních sledů, které odpovídají především době poledové čili posledním 12 tisíciletím, popřípadě zahrnují i starší fáze. V naprosté většině jde o suchozemské sedimenty, pramenné vápence nebo půdy s fosilní faunou měkkýšů a často i obratlovců, mnohde s archeologickými památkami. Většina lokalit leží v teplých nížinách a pahorkatinách, v krasových oblastech i v horách až do alpínského stupně. Toto prostředí se svým celkovým rázem značně liší od bažinných a sladkovodních sedimentů, z nichž pochází většina pylových rozborů, o něž se opírá klasická holocenní stratigrafie a paleogeografie. Nespornou výhodou výzkumu fosilní fauny je, že je podepřen větším počtem vzájemně nezávislých kritérií a zachycuje mnohem širší škálu různých prostředí než klasické pylové rozbory. Základní rysy poledového vývoje fauny jsou sice podobné jako vývoj vegetace, zachycují však řadu lokálních i regionálních specifik, která dříve nebyla postižitelná.

Ochlazení v mladším dryasu a následný strmý vzestup teploty se v našich vrstevních sledech neprojevují nijak nápadně. Do parkovité krajiny, osídlené většinou klimaticky málo náročnými druhy, rychle, ale vcelku plynule pronikají stále teplomilnější prvky, zatímco postupně mizí obyvatelé glaciálních stepí a holí. K stále významně zastoupeným tajgovým prvkům přibývá řada druhů teplých světlých hájů a křovin, které již během 8. tisíciletí nabývají převahy. Místy se začínají objevovat i prvky vázané na stinný zapojený les. Ve stepních enklávách se setkáváme s již vyvinutými, dosud však vápnitými černozeměmi. Lesní půdy dosud nejsou plně vyvinuté a mnohde obsahují rozptýlený uhličitan vápenatý. Je třeba připomenout, že takový obraz byl ještě výraznější na počátku pleistocenních teplých období (interglaciálů), kdy nástup vysoce teplomilných a vlhkomilných druhů jižního původu předcházel vzniku vyzrálých lesních půd.

Chladno před počátkem neolitu

Nesporně pozoruhodný vývoj však provází časový úsek, do něhož spadá chladný výkyv, často diskutované silné ochlazení vrcholící kolem roku 6200 př. Kr. Jde o období před počátkem neolitické kolonizace v 6. tisíciletí, která představuje významné geochronologické kritérium víceméně nezávislé na lokálních změnách sedimentace, pedogeneze nebo fauny. Do tohoto kritického časového úseku, tedy do druhé poloviny 7. tisíciletí př. Kr., totiž spadají tři významné děje:

  • V krasových jeskyních a převisech se vytváří nápadná bělavá poloha pěnitce, sypkého sintru, který se může tvořit jen při silném provlhčení jeskynních stěn, podobně jako se to dodnes děje v nadměrně vlhkých horských polohách, např. ve vysokých vápencových Karpatech Slovenska. Jde o doklad nejvlhčí fáze celého poledového období, který odpovídá vzrůstu srážek o 80–100 procent oproti dnešnímu průměru na daných lokalitách v pahorkatinách, kde se dávno žádné pěnitce netvoří. Zároveň probíhá intenzivní usazování pěnovců z pramenů a pramenných potoků a rychlé odvápňování povrchových lesních půd.
  • V údolích spadá do téže doby krátká, ale výrazná fáze hloubkové eroze, která vyklidila starší nivní sedimenty, takže současné výplně údolního dna velmi často tvoří jen souvrství středního a mladého holocénu. Čisté složení údolních pěnovců i pěnitců v jeskynních vchodech nasvědčuje, že srážky byly sice velmi vydatné, ale plynulé, takže nedocházelo k silnějšímu splachu svahového materiálu, který by znečistil karbonátové usazeniny.
  • Společenstva plžů světlých hájů jsou v téže době rychle až překotně nahrazena bohatou faunou s vysokými nároky na vlhkost a stín jakož i citlivostí k nízkým teplotám, což odpovídá všeobecnému nástupu zapojených stinných lesů s výrazně vyvinutým porostním klimatem. Nástup těchto lesních společenstev se místy jeví téměř jako náhlá invaze.

Další pozoruhodnou skutečností je pak náhlý konec pěnitcové sedimentace v jeskyních, které se v krátké době vysušují a zanedlouho jsou využívány prvními neolitickými osadníky.

Časová shoda těchto dějů s poklesem teploty kolem r. 6200 př. Kr. svědčí o tom, že opravdu šlo o holocenní globální nestabilitu, i když se v našich poměrech projevila zcela jinak než na vzdáleném severu, eventuálně severozápadě. Složení fauny neobráží žádné výrazné stopy ochlazení, v úvahu připadá jen to, že v době tvorby pěnitců byly zimní a letní teploty vyrovnanější, přičemž nelze opomenout, že tvorba mocnějších ložisek pramenných vápenců vyžaduje poměrně teplé vegetační období. Klidná sedimentace a nerušený vývoj půd i na větších sklonech svědčí o klidném podnebí bez katastrofických přívalů a větrných kalamit, při nichž splach svahovin nebo masové vývraty mohou vyvolat pohyb svahového materiálu.

Co prozrazuje souhrn všech poznatků?

Ukazuje se, že sebesofistikovanější měření a klimatické modely, které se jeví (nebo spíše jsou interpretovány) jako klimatické hrozby, se aspoň v našem středoevropském prostoru nemusí projevovat nijak katastrofálně, nehledě na to, že sebelepší model nemůže nahradit přímá geologická a paleontologická pozorování. Nesporně ovšem jde o změny prostředí, na něž je vhodné se připravit a které právě v našem prostoru lze i účelně využít. Samozřejmě mohou některé ekonomické aktivity (třeba smrkové lesní hospodářství) zaznamenat propad, jiné zas rozvoj.

A nakonec několik slov k vlivu průmyslových emisí na globální oteplování: Samo oteplování je nezvratným, snadno ověřitelným faktem bez ohledu na to, zda se na něm emise podílejí 80 nebo 15 procenty. Nicméně naše živá příroda, především horské lesy a také půdy, již na ně krutě doplatila a dále doplácí, jelikož nejde jen o vyšší koncentrace oxidu uhličitého, o němž se dnes skoro výhradně hovoří, ale i o nebezpečná znečištění, jako jsou oxidy síry, dusíku aj. Proto v plné míře platí, že razantní snížení emisí zůstává jedním z nejnaléhavějších požadavků. Může se o tom přesvědčit každý, kdo viděl umírající lesy v našich horách.

Literatura

Alley R. B. et al.: Holocene climatic instability: A prominent, widespread event 8200 yr ago, Geology 25, 483–486, 1991
Johnsen S. et al.: Oxygen isotope and paleotemperature records from six Greenland icecore stations, Journal of Quaternary Science 16, 299–307, 2001
Klimenko V. V.: Sharp cooling of the Northern Hemisphere in the Early Subatlantic Age (650–280 BC), Pages News 12. 1., 13–15, 2004, Bern
Ložek V.: Development of Sediments, Soils, Erosional Events, Molluscan and Vertebrate Assemblages in Connection with Human Impact in Central Europe during the Time Span 3000–5000 BP, NATO ASI Series I, Springer Verlag, Berlin–Heidelberg 1997, s. 551–564
Prasad S. et al.: Rapid climate change during the early Holocene in Western Europe and Greenland, The Holocene 16, 153–158, 2006/2, E. Arnold Ltd.
Schmidt G. A., Jansen E.: The 8,2 kyr event., Pages News 14, 28–29, 2006/3

Poznámky

1) Nakladatelství Academia, Praha 1988–2004.
2) V. V. Klimenko (2004) toto období označuje jako „Sharp cooling of the Northern Hemisphere in the Early Subatlantic Age“. Ostatně již F. Firbas (1949) hovoří v dané souvislosti o Nachwärmezeit čili o době po teplém období.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Klimatologie

O autorovi

Vojen Ložek

RNDr. Vojen Ložek, DrSc., (*1925) vystudoval geologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. V Geologickém ústavu AV ČR, v. v. i., se zabývá geologií kvartéru. Věnuje se též malakozoologii a přednáší na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Z jeho knižních publikací připomeňme alespoň: Příroda ve čtvrtohorách (Academia, 1973), Zrcadlo minulosti (Dokořán, 2007).
Ložek Vojen

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné