Zpátky do budoucnosti¹

Zatímco v předchozích příspěvcích o novinkách z polárníkovy knihovničky jsem upozorňovala spíše na literaturu proti trudnomyslnosti, tentokrát představím sborník vědeckých příspěvků na téma „co víme o reakci přírody na oteplování v Arktidě“. Jde o výsledek projektu, který byl řešen v rámci Mezinárodního polárního roku 2006–2008 a jmenoval se „Zpátky do budoucnosti“ (Back to the Future). Není to však žádná sci-fi, jak by se podle názvu mohlo zdát, ale jedny z prvních výsledků ze sledování vývoje vegetace, teplot aktivní vrstvy půdy, sněhové pokrývky a rozlohy zalednění v Arktidě. Tento útlý sborník shrnuje podstatnou část současných vědomostí o tom, co se děje v arktické přírodě v několika posledních desetiletích, během nichž vzrůstají průměrné teploty. Proč je údajů z přírodních, experimenty nemanipulovaných podmínek tak málo? Důvod je prostý: abychom mohli říci, že se něco mění, musíme mít zaznamenán výchozí stav, a to nelze udělat dnes, to musel někdo udělat před několika dekádami, kdy se o klimatických změnách ještě moc nemluvilo.

Naštěstí mezi lety 1964 a 1974 měli ekologové jiné oblíbené téma, a to sledování primární produkce všech světových ekosystémů v rámci projektů Mezinárodního biologického programu (International Biological Programme, IBP). Výzkumníci, kteří tehdy vypracovávali své disertační práce v Arktidě, se dnes, kdy jsou váženými profesory, rozpomenuli na své výzkumné plochy a napadlo je přivést na ně mladé adepty vědy a s jejich pomocí porovnat současný stav se stavem minulým.

Zde je mozaika výsledků:

1. Teploty permafrostu měřené ve třech rašeliništích poblíže Abiska na severu Švédska se mírně zvyšují ve srovnání s osmdesátými lety minulého století. V jednom rašeliništi navíc došlo v průběhu sledovaného období ke zmenšení vrstvy trvale zmrzlé půdy z 15 na 9 metrů.

2. Na výzkumné stanici Abisko jsou sledovány fyzikální charakteristiky sněhu od roku 1961. V posledních 15 letech bylo zaznamenáno dva krát více událostí vedoucích k vzniku tvrdého sněhu na bázi sněhového profilu, což je dáváno do souvislosti s vyššími teplotami na začátku a na konci zimy a může to mít dalekosáhlé důsledky pro život rostlin a živočichů.

3. Změny rozlohy a objemu ledovců na ruském pohoří Altaj jsou sledovány od roku 1952. Kvůli zvýšení průměrných teplot v tomto období až o jeden stupeň a srážek o 10 % se rozloha ledovců snížila o 9–27 %, objem o 12–24 % a jejich počet klesl z 1030 na 953.

4. Opakovaná měření v tundrovém jezírku, které bylo zkoumáno během Mezinárodního biologického programu v sedmdesátých letech, přinesla následující výsledky: zvýšená teplota vody, zvýšený obsah živin ve vodě, větší pokryvnost vodních rostlin a nejméně jeden nový druh pakomára. Současně byla zjištěna velká meziroční variabilita, která nabádá k opakovaným měřením a opatrným závěrům.

5. Pomocí týdenního opakovaného fotografování v okolí výzkumné stanice v Abisku bylo v posledním desetiletí potvrzeno dřívější odtávání sněhu a ledu a časnější olistění břízy Betula pubescens.

6. Porovnáním starých a nových fotografií, vegetačních zápisů a mapek byla zjištěna expanze velkých vrb na Herschelově ostrově (severní okraj teritoria Yukon v Kanadě). Většina zkoumaných keřů se uchytila v letech 1910 až 1960 a od té doby zvyšují pokryvnost a výšku.

7. Opakované návštěvy a analýza vegetace na ostrově Disko (západní pobřeží Grónska) ukázaly změny v druhové skladbě společenstev, jejichž interpretace je ovšem nejasná. Autorům se dokonce podařilo najít stejná rostlinná individua, která měla stále stejné růstové parametry, jaké na nich byly naměřeny v roce 1967. Díky delší růstové sezoně se však rostliny vyvíjely rychleji.

8. Ve východním Grónsku byl sledován vliv pastvy husí na produkci biomasy a složení vegetace v letech 1982 až 1984. Opakovaná studie v roce 2008 odhalila, že produkce biomasy se ztrojnásobila a množství husí se zdvojnásobilo, složení vegetace však zůstalo téměř stejné, jen se zvýšilo množství a rozloha vypasených míst bez vegetace.

9. Flóra a vegetace v okolí městečka Tasiilaq (dříve Angmagssalik) na jihovýchodě Grónska byly zkoumány v šedesátých letech a v roce 2007. Podle terénního výzkumu se zdá, že ubylo druhů typicky arktických a vlhkomilných a naopak přibylo běžných druhů a druhů suchomilných, současně je však na lokalitě patrný větší vliv člověka, neboť vzrůstá osídlení. Autoři však nenašli žádný invazní nebo cizí druh, který by se invazním mohl stát.

10. Při opakovaných analýzách trvalých ploch v alpinské zóně v teritoriu Yukon v severozápadní Kanadě bylo zjištěno, že po 42 letech od prvního sledování vzrostla biomasa a druhová bohatost rostlin a změnilo se také druhové složení ploch a zastoupení velkých keřů.

11. Sledování trvalých ploch poblíž alpinské hranice lesa v blízkosti výzkumné stanice v Abisku představuje nejkratší prezentovanou časovou řadu. Za pouhých 13 let pokryvnost břízy v lese a rozloha lesa a vysokobylinných společenstev vzrostla, zatímco rozloha společenstev vázaných na dlouhé vytrvávání sněhové pokrývky se zmenšila. Autoři však přiznávají, že změny mohou být stejně tak způsobeny oteplením klimatu jako snížením počtu velkých herbivorů a změnou vlivu člověka vůbec.

12. Také zjištěné šíření lesa do vyšších nadmořských výšek a zvětšená pokryvnost některých druhů stromů a keřů v blízkosti Abiska v posledním příspěvku může mít různé příčiny.

Záměrně jsem výsledky prezentované ve sborníku představila v této formě, abyste si udělali obrázek o tom, kolik spolehlivých údajů o vlivu klimatických změn na arktickou a vysokohorskou přírodu máme a jakého jsou charakteru. Výsledky můžeme shrnout následujícím způsobem: současné klimatické změny mají sice jasný vliv na klimatické charakteristiky (teploty půdy, délka vytrvávání sněhové pokrývky, odtávání ledovců), ale velmi různé důsledky pro různá rostlinná společenstva, různé růstové formy a různé oblasti světa. Máme-li k dispozici údaje z minulosti, většinou nyní pozorujeme, že rostliny rostou lépe, a to je reakce, která odpovídá výsledkům z experimentů, kde se uměle zvyšuje teplota pomocí otevřených skleníčků nebo umělým zahříváním půdy. Velmi málo víme o tom, jak se tento bujnější růst odrazí na složení rostlinných společenstev, protože to záleží na produkci a šiřitelnosti semen, jejich klíčivosti a přežívání semenáčků do dospělosti. Tyto populační údaje je však mnohem těžší získat pro více druhů a to znemožňuje předpovědět efekt klimatických změn na složení rostlinných společenstev.