Případ pěnitec

Historie odhalení podstaty a významu pěnitce názorně ilustruje, jakými zákruty a stíny se ubírá vědecké poznání, a protože se odehrávalo z velké části na našem území, věnujeme mu tuto stať o jevech a produktech kvartérní epochy.

Jak se zrodil termín pěnitec

Průkopníci naší archeologie, kteří hledali v jeskynních výplních archeologické památky i kosti pravěké fauny, naráželi ve svých výkopech zejména v Moravském krasu na nápadný bělavý horizont, který odděloval vrstvy ve svém podloží s nálezy loveckých kultur starší doby kamenné, paleolitu, od nadložních poloh s keramikou a nástroji zemědělců mladší doby kamenné – neolitu i mladších kultur. Správně rozlišili, že jde o vysráženinu z uhličitanu vápenatého, jak vyplývá z používaných termínů: kalktuff, tufovitá vrstva, vápnitý sinter i travertin nebo rakouský název Bergmilch. Teprve koncem dvacátých let použil profesor geologie brněnské univerzity K. Zapletal pěkný a výstižný český termín pěnitec. Nicméně v řadě prací např. J. Petrboka se až do druhé světové války udržuje označení travertin. Mnozí již tehdy zdůrazňovali, že jde o produkt velmi vlhkého období, který odpovídá atlantické fázi holocénu (Skutil, 1938–1939).

Archeology však především upoutal nedostatek nálezů pravěkých artefaktů i kostí, takže se o pěnitci prostě zmiňují jako o sterilním horizontu mezi paleolitem a neolitem, který nasvědčuje, že ve střední době kamenné – mezolitu byly naše země neobydlené. Tato představa dlouho budila diskuse, které se táhly až do čtyřicátých let 20. století. O prostředí vzniku pěnitce a o jeho případném dopadu na osídlení jeskyní a převisů se nikdo blíže nezajímal.

Seznámení s pěnitcem v místech jeho současné tvorby

Když jsem se po válce začal zabývat fosilními měkkýši, sdílel jsem svrchu popsanou představu o pěnitci až do chvíle, když jsem se r. 1952 vypravil na svatební cestu do krasové oblasti Velké Fatry v okolí hory Tlstá. A jak se tak v přírodě stává, díky šťastné náhodě jsem zde přišel do míst, kde se pěnitec dodnes tvoří, a to v prostředí, které již při prvním setkání prozradí, proč je „sterilním horizontem“, i s výpovědí jeho fosilní vrstvy v jeskyních nižších poloh o někdejších klimatických poměrech.

Při túře Dědošovou dolinou se spustil silný liják právě ve chvíli, kdy jsme došli k ústí postranní doliny Vrátna, na jejímž dolním konci se otvíral prostorný skalní převis, který nám poskytl střechu nad hlavou. Venku šuměl déšť, ale i v převisu místy kapala voda ze skalního stropu a stěny byly jakoby omoklé. Při bližším ohledání se ukázalo, že jsou porostlé mechy, lišejníky a řasami pokrytými vápennými inkrustacemi, které se místy odlupovaly a opadávaly na dno převisu. To netvořila obvyklá tmavá hlína, nýbrž bělavá provlhlá hmota podobná tvarohu – pěnitec. A přímo v něm kořenily jednotlivé exempláře známé kruhatky Matthiolovy (Cortusa matthioli) a tu a tam hlemýždi zahradní hloubili v kyprém pěnitci místa ke kladení vajíček. Vnější stranu vchodového valu převisu vroubil souvislý pás keřů růže převislé a u potůčku rozkvétal mohutný kolotočník (Telekia speciosa). Největší botanické překvapení však čekalo před vchodem převisu – na strmé vápencové stěně visely trsy rašeliníku (Sphagnum) jako doklad, že skalní masiv je po většinu roku provlhlý, stejně jako dno převisu, kde zmíněné kruhatky mohou využívat jen vlhkost z průsaku nebo případného okapu.

Takových převisů jsme pak v okolí viděli velké množství, jak při dně dolin, tak ve strmých stráních a místy i ve vrcholových polohách. Někde tvořily převisy pod skalními stěnami celé galerie. Hlavním poznatkem však bylo, že se pěnitcové převisy nebo jeskynní vchody naprosto nehodí k obývání jak pro člověka, tak pro ochlupené čtvernožce – což vysvětluje archeologickou i osteologickou sterilitu i v případě fosilních pěnitcových horizontů. Ulity plžů však byly poměrně hojné.

Výkop v převisu – vývoj pěnitcového ložiska

Současná tvorba pěnitce ve Velké Fatře navodila řadu otázek, jako je mocnost jejich ložisek, kdy počala jejich tvorba a jaký byl její průběh v čase. Na to mohl dát odpověď jen výkop, který se uskutečnil až po deseti letech, přesněji v květnu 1962 v Růžovém převisu, jak jsme nazvali výše popsaný převis v ústí Vrátné doliny. Pěnitcové souvrství zde mělo mocnost 210 cm a v jeho podloží vystupovala šedohnědá hlína s drobnou vápencovou sutí a chudou měkkýší faunou s nenáročnými druhy otevřené krajiny. Největší podíl měly ulity skalnatky horské (Faustina cingulella), typické obyvatelky vápencových skal v subalpinském až alpinském stupni. Tato fauna odpovídá podmínkám na samém konci posledního glaciálu, popřípadě na počátku holocénu. Celé nadložní souvrství pak tvoří pěnitec s různým podílem suti, který je vyšší ve spodní i svrchní třetině souvrství, zatímco v prostřední převládá čistý pěnitec, v němž však leží jednotlivé velké balvany zřícené z portálu převisu.

V pěnitci naprosto převažují ulity plžů karpatských horských lesů vytvářející bohatá společenstva, což odpovídá klidnému vývoji holocénu v nadmořské výšce téměř 800 m. V celém spodním a středním úseku se vyskytuje drobný vodní plž praménka (Bythinella austriaca agg.) dosahující nejvyšších počtů ve středním souvrství, výše však náhle mizí. Tomu odpovídá i charakter pěnitce, v němž nacházíme četné jeskynní perly – oblé konkrece, které se vytvářejí v mělkých nádržích skapové vody. Spolu s praménkou dokládají nejvyšší zamokření převisu v důsledku nejvyšších srážek v celém vrstevním sledu.

Pěnitec – přímý doklad nejvlhčích fází

V průběhu holocénu kolísá jak teplota, tak vlhkost, jejichž změny se převážně odhadují z tzv. proxy dat, obvykle ze změn rostlinných i živočišných fosilních společenstev nebo výskytu jednotlivých vlhko- nebo suchomilných druhů. Za nejspolehlivější indikátory výkyvů vlhkosti se většinou považují výkyvy hladiny jezer, které ovšem mohou být ovlivněny i dalšími činiteli místní povahy. Naproti tomu pěnitec poskytuje přímý doklad zvýšené srážkové vlhkosti, který dosud nebyl řádně využit, ačkoliv je celkem jednoznačný. Je pozoruhodné, že dřívější badatelé, kteří pěnitec popisovali a správně hodnotili jako vysráženinu CaCO₃, ho v tomto směru již dávno nevyužili. Je nasnadě, že příčina jejich zanedbání tohoto aspektu pěnitce vězí v tom, že se jim nenaskytla možnost na vlastní oči sledovat současnou tvorbu pěnitce v přírodním prostředí.

Pěnitci a jeho významu byla proto věnována přednáška na Mezinárodní speleologické konferenci r. 1964 v Brně (Ložek 1965) a později byla jeho problematika probírána v rámci prací Holocénní komise INQUA (Internatioal Union for Quaternary Studies), kdy byl pěnitec představen i na exkurzi komise v r. 1976 přímo v klasické lokalitě v Růžovém převisu a popsán v příslušném průvodci. Posléze byl zařazen i do závěrečné publikace Temperate Palaeohydrology vydané ve Velké Británii (Ložek 1991). Na mezinárodním fóru bylo o něm naposled referováno na pracovní konferenci NATO v Kemeru (Turecko) včetně publikace v jejím sborníku. Kromě těchto základních prezentací existuje i řada prací o pěnitci v různých lokalitách v českých zemích a především na Slovensku. Pěnitec má i své heslo v Encyklopedickém slovníku geologických věd (Academia 1983) i v úvodem citované publikaci V. Panoše. Jak vidno, mezinárodních i našich publikací o pěnitci je víc než dost. Nicméně stále platí, že v přírodě se s tímto fenoménem mohl seznámit jen omezený počet zájemců.

Pěnitec ve stínu dnešních výzkumných praktik

Celosvětové mezinárodní projekty z počátku 2. tisíciletí jako PAGES (Past Global Changes) nebo IGCP (International Geological Correlation Programme) přinesly celou záplavu prací o podnebí a prostředí kvartéru, které se věnují nejrůznějším objektům s použitím stále sofistikovanějších metod, přesto však téměř úplně přehlížejí publikované poznatky z krasových oblastí. Příkladem může být sborník Past Climate Variability through Europe and Africa (Springer, 2004), kde třeba najdeme ambiciózní soubornou studii K. Barber et al.: Atlantic to Urals – The Holocene Climatic Record of Mid-latitude Europe.

O jeskyních a sedimentech vápencových oblastí v ní krom jedné studie o krápnících v Izraeli nenajdeme ani zmínku, i když je stěží představitelné, že by autoři neznali publikace vzešlé z aktivit INQUA a jejích odborných komisí včetně exkurzí, na nichž pěnitec i další krasové sedimenty byly nejnověji představeny na exkurzi Quaternary trips in Central Europe jak v terénu, tak v knižně vydaném průvodci v rámci XIV. Světového kongresu INQUA l995 organizovaného Německem. Ostatně jeden z autorů výše jmenovaného spisu byl na již zmíněné mezinárodní konferenci v Kemeru.

Takový postup není v posledních letech nijak ojedinělý a těžko říci, co si o něm máme myslet. Snad zde hrají roli takové přístupy, jako že prosté pozorování v přírodě není dnes na výši vědy, nebo o některých jevech raději pomlčíme, snížily by novost našich vlastních poznatků, anebo prostě, co jsem neviděl, neexistuje. Může o tom svědčit i zkušenost ze zmíněné exkurze Holocénní komise INQUA (1976), kdy většina účastníků viděla jev, jako je pěnitec a jeho prostředí i způsob výzkumu, poprvé v životě a pro mnohé z nich to byl zážitek vpravdě exotický vzhledem na krajinný rámec.

Správné pochopení podstaty a významu pěnitce ovšem patří právě k těm jevům, kde rozhodující je pozorování v přírodě i za cenu, že bude kapat na hlavu a hrozit zabřednutí do vápnité kaše, nehledě k možné asistenci třeba medvěda, což většinu dnešních badatelů zřejmě neláká.

Poznámka na závěr

Nicméně na s. 422 Barberovy studie najdeme křivku vývoje vlhkosti během holocénu odvozenou z výpovědi rostlinných makrofosilií, stupně humifikace a krytěnek na lokalitě Walton Moss v severní Anglii (Cumberland), která vyjadřuje přesně totéž co úvodem zmíněné horizonty pěnitců v jeskyních a převisech středoevropských krasových pahorkatin – nejvlhčí období holocénu vrcholící v 6. tisíciletí před Kristem. Jde o jednoznačné potvrzení výpovědi pěnitce na základě tří nezávislých proxy dat pocházejících ze zcela odlišné vzdálené oblasti.

Pěnitec i další krasové sedimenty a fosilie ještě zdaleka neřekly své poslední slovo a jejich opomíjení v rámci výzkumu poledové doby lze označit přinejmenším jako podivné. Nedivme se proto, že se vědecké „elity“ při takovýchto postupech zatím ani nedokázaly shodnout, jak to vlastně je s globálním oteplováním a jeho dopady.