Člověk nesmí bláznit
| 6. 5. 2019Globální změna klimatu nás vrací zpátky v čase. V případě Arktidy o 3,5 milionu let, kdy se mrazivá polární čepička severní polokoule vytvořila, v Antarktidě se případným roztavením veškerého ledu a sněhu dostaneme o 35 až 40 milionů let zpátky, kdy se tu udržely první základy ledové pokrývky dnes nejchladnějšího zemského kontinentu. Co vše nás čeká v případě pozvolné ztráty bílých příkrovů okolí pólů, je otázka, na kterou neexistuje jednoznačná odpověď.
Mužem, který má se zkoumáním obou chladných oblastí zemského povrchu bohaté zkušenosti je docent Josef Elster z Centra polární ekologie Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. V březnu se vrátil ze své 9. letní antarktické expedice, strávené na palubě japonského ledoborce Shirase, už předtím na své konto připsal 25 polárních zkušeností během expedic v Arktidě. A koncem dubna se vydal na další polární výpravu, na Špicberky, kde před lety založil českou arktickou vědeckou infrastrukturu „Stanice Josefa Svobody“ (viz Vesmír 96, 44, 2017/1 a 96, 160, 2017/3).
Biologové na bavorské straně Šumavy zjistili, že v důsledku globální změny klimatu se v letech 1974 až 2009 významně posunulo jarní rašení buků o plných 22 dnů (Vesmír 96, 216, 2017/4). Co se děje v severských oblastech? — Určitě se vegetační období ve vysoké Arktidě prodloužilo. Posun je o něco menší, o 6 až 8 dní, kdy je teplota nad průměrem. Délka letního období je víceméně podobná té dosavadní. Dramaticky se ale mění zimy. Ze záznamů víme, že v zimním období se jen za posledních 50 až 70 let teploty zvýšily o 3,5 až 4,5 °C. Máme teď zimy, během kterých několikrát přicházejí oblevy. Začne pršet a přestane až po týdnu. Následuje mráz. Tundra, která byla pokryta sněhem, roztaje a opět zamrzne. Život přichází o úžasný izolační efekt sněhové pokrývky, která chrání vše, na čem leží. To je problém kupř. pro soby, živící se vyhrabáváním suché vegetace zpod sněhu.
Jak se sobi na novou situaci adaptovali? — Chodí po pobřeží a spásají mořské chaluhy. To pro mne bylo velkým překvapením. Vznikají zřejmě nové ekotypy, specializující se na určitou potravu. Na druhou stranu se skláním před soby, že se dokázali adaptovat na takovýto typ stravy. My se domníváme, že když jsou takovéto oblevy, organismy, které to ve své evoluci nezažily, mohou vyhynout.
Něco podobného jako sobi se patrně budou muset naučit lední medvědi, pokud nechtějí skončit v seznamu vyhynulých druhů. — Oni už začali. Před zhruba 50 lety býložraví ptáci „objevili“ Arktidu. Houfně začali létat do kdysi nehostinně chladných oblastí. V nových hnízdištích rodičovský pár vyvedl každoročně dva potomky. Holandský tým, který dnes hnízdění ptáků dlouhodobě monitoruje, v loňské sezóně zjistil, že v kolonii asi 600 hnízdních párů se dospělosti dožila jen dvě kuřata. Všechna vejce a nově narozená kuřata sežrali lední medvědi. S mizejícím ledem medvědi nemohou lovit tuleně svou obvyklou loveckou metodou a musí zcela změnit systém obživy.
Z toho soudím, že za léta, kdy jezdíte za polární kruh, se tamní prostředí radikálně změnilo. — Když nepracujete na jednom místě dlouhodobě, těžko se ty změny popisují. Nejsnáze to asi ukazuje led, proto většinou každá expedice dává kolíky na okraje ledovce, aby se za rok dověděla, o kolik se hranice ledovce posunula. Na Špicberkách se dá mluvit v současnosti o rychlosti 30 až 40 metrů za rok, ale to téměř nic neznamená. Polární ekosystém nelze popsat jedním číslem, je komplikovaný a velmi nestabilní. Mění se z hodiny na hodinu, řešíme spíše problém jak to změřit.
Jednou z možností mohou být družice NASA, které dlouhodobě sledují vývoj ledové pokrývky Arktidy. Ukázaly, že během 39 let (1979–2018) poklesla plocha arktického ledu ze 7 na 4,6 milionu km2. Roste přitom rychlost této změny, která nyní činí 12,8 % za desetiletí. Klesá navíc podíl víceletého ledu. — Ano, západní pobřeží Špicberků za posledních 50 let přišlo o led. Většina zálivů už nezamrzá. Isfjorden, kde máme českou polární stanici, je otevřený systém, zamrzající jen v nejmělčích a nejvzdálenějších oblastech. V tutéž dobu je celý východ Špicberků zamrzlý.
To, zda je povrch moře zamrzlý či rozmrzlý se nějak projevuje na životě pod hladinou? — Ekosystém je založený na takzvaných ledových řasách. Jde o rozsivky, které jsou přes letní období přefiltrované a usazují se na mořském dně. V zimě, kdy je tma, se probudí, někde (nevíme zatím přesně kde) si vezmou energii, vyplavou k hladině a začnu osidlovat vznikající led. Když zjara tento led začne tát, je jich skokově ohromné množství. Následuje opět filtrace a usazování na dně, a tak dokola. Což má důsledky pro vodní živočichy. V místech, kde je led, je velká produkce biomasy, tím i velká potravní nabídka. Kde se led neutvoří, má moře jiný charakter – je chudší. Ve výsledku žijí v každé oblasti jiné druhy ryb a odlišný je i celý potravní řetězec.
Pokud vím, při nejbližší špicberské expedici chcete tento fenomén studovat. Jak? — Během experimentu do mořského vodního sloupce nainstalujeme lapače, do nichž rozsivky uzavřeme. Budeme sledovat, jak se chovají v letním období (kdy je v oblasti dost záření) a jak v období nástupu zimy, kdy tam záření není.
A kde berou tu energii. — To také. Hlavně však co se stane, vyplavou-li nahoru a žádný led tam nenajdou. To je velmi důležité při výzkumu udržitelnosti průmyslového rybolovu v okolí Špicberků. Pokud je rybí produkce fixována na nějaké prostředí a to prostředí se změní, je nutno změnit současně systém rybaření.
Jak na tyto výzkumy a na změnu prostředí reagují lidé na Špicberkách? — Pochopitelně je to velmi zajímá. Uvědomují si, že nebudou-li připraveni, může je změna prostředí nepříjemně zaskočit. K identifikaci takových rizik existuje v posledních několika letech panel odborníků, sdružující specialisty z různých zemí, aby debatovali o nejdůležitějších tématech na základě dosavadních zkušeností. Považuji za čest pro naši republiku, že máme v panelu rovněž zastoupení.
Jaká rizika to jsou? — Prvním z nich je permafrost. Jeho mocnost na Špicberkách v posledních 50 letech klesá a také jeho teplota se zvyšuje. Očekáváme, že při pokračujícím trendu do 100 let v části Špicberků permafrost vymizí a v důsledku toho se změní vodní poměry. Permafrost je totiž největším stabilizátorem klimatu arktické oblasti. Německý Institut Wagner má na Špicberkách a po celé Sibiři vrty, kde se vývoj tohoto fenoménu měří tak, abychom získali důležitá data.
Další klíčovou otázkou je zazeleňování Arktidy (Arctic greening), tedy změny na povrchu půdy (biologické půdní krusty). V důsledku tohoto jevu bude celá Arktida přijímat více uhlíku, který se bude ukládat do půdy. To by snad mohlo klimatickou změnu zpomalovat. Vzhledem k tomu, že jde o úžasně variabilní systém, potřebujeme proces zazeleňování popsat v celé jeho šíři: jaké organismy se na něm podílí, jak rychle to probíhá, atd.
Za urgentní téma považuji významný nárůst býložravosti v celé Arktidě. Do vysoké Arktidy přilétá množství býložravých ptáků, rostou tam stavy sobů, bují vegetace, která je velmi intenzivně spásána. Jde o proces, který sice sledujeme 30 až 50 let, ale neznáme ještě odpověď na důležité otázky, jako kupř. jak býložraví stěhovaví ptáci k zazeleňování přispívají a jestli jej nakonec nemohou zcela zastavit.
Nadneseně řečeno z polárních oblastí odchází bílá a přichází zelená… Čímž se dostáváme k mikroorganismům, které jako biolog hlavně studujete. — U mikroorganismů je to komplikovanější. Když ornitologové sledují býložravé ptáky posledních 30 let, vědí, jak se populace mění. Výzkumů chování cévnatých rostlin existuje rovněž značné množství, mikroorganismy jsou ale mnohem flexibilnější. Jednou tam jsou a podruhé ne. Metodicky proto ani nemáme žádné celosvětově ustálené metody jak to sledovat.
Vypadá to, že mikrobiologie polárních oblastí je stále v plenkách.— To není jen zdání, to je fakt. Proto každé zjištění v této oblasti představuje velký krok kupředu.
Náš tým na Špicberkách pracuje na území, kde jsou především údolní ledovce. Když k nim přijde nezasvěcený člověk, vidí hroudy a bloky špinavého ledu a kamení. Nás ale ten svět fascinuje, protože výzkumy prokazují, že každý ledovec, každé ledovcové předpolí, jsou jiné. Mají jiné formy života v závislosti na typu skal, hnízdících ptácích, kteří tam na svých tělech nosí nový život. Téměř byste se měli při příchodu tomu ledovci představit a říci: „Á, tak ty jsi Franta a máš takovéto vlastnosti, to znamená, že na tobě mohu očekávat tento typ života.”
Patrně bude totéž platit o rychlosti a charakteru změn, které na nich nacházíte. — Ano. Některé ledovce nám mizí před očima, jiné jsou stabilní a tato vlastnost jim dává jakési přednosti. Když na povrch ledovce přes zimu napadne sníh a na jaře rychle odtaje a steče, je výměna vody natolik rychlá, že to životu moc nesvědčí. Život potřebuje pomalejší procesy. Stabilní ledovec mu je dopřeje.
I „pomalé“ ledovce ale, zdá se, byť jinou rychlostí, spějí k zániku. Jak život reaguje na tuto výměnu, ke které kdysi došlo i na našem území při ústupu kontinentálního ledovce doby ledové? — Při studiu v Kanadě jsem to zkoumal s kolegy. Vybudovali jsme umělý potok, zavedli do něj ledovcovou vodu a sledovali, jak se život postupně rozvíjí. Později jsem s Japonci, tentokrát už na Špicberkách, totéž analyzoval v čerstvě odledněném území. Publikovali jsme pár detailů, ale nemohu říci, že bychom tomu tenkrát nějak zásadně rozuměli.
Začátkem letošního roku nám ale vyšel stěžejní článek, ukazující, že pro to odledněné území je nejdůležitějším prostředím akvakultura na povrchu ledovce. Po dobu letního tání ledovce má život po tři měsíce stabilně k dispozici vodu v tekutém stavu. Akvakultura produkuje velké množství biomasy, která ale z ledovce stále odtéká do nově odledněného území. Postupujeme-li dál od ledovce, mění se postupně společenstvo od jednoduchého (z povrchu ledovce) až po komplikované s celosvětově rozšířenými genotypy. Ledovec jako kdyby měl vlastní „rozum“ a vytvořil si prostředí se systémem genotypů, které preferují život na tajícím ledovci.
Pokud bude globální změna klimatu dále pokračovat a severský led za pár desetiletí zmizí trvale, co bude s dnes nepřístupnými oblastmi panenských Špicberků? — Domnívám se, že není v zájmu Norů, aby byla Arktida jen národním parkem se zákazem vstupu. Jde o otevřený systém, kam se lidé budou chtít rozšířit. Nepochybně není mezinárodní síly, která by takovouto expanzi zastavila. Můžeme ale přispět k tomu, aby to byla expanze rozumná, podněcující rozvoj technologií, aby tu vznikla oblast Evropě podobná. Nechť obsahuje velká území národních parků, kam se nesmí, ale současně i lidská sídla.
Rovněž by tam bylo možno kontrolovaně těžit nerostné suroviny, prostě aby to byla součást naší planety, která je využitelná a není tabu. Myslím, že všechny zákazy bez odůvodnění a bez rozumu jsou špatné. Vědy by se mělo maximálně využívat k tomu, aby mohl takový systém rozumně fungovat.
Jak tyto nápady vnímají samotní Norové? — Vloni na oslavách 25 let od založení Univerzity Svalbard (UNIS) v Longyearbyenu jsem si silně uvědomil, nakolik může úhel pohledu ovlivnit smýšlení o klimatické změně. To, co pro naše středoevropské lesy může znamenat pohromu, vnímá norský národ jako příležitost, otevírající nové oblasti; ropa se těží tam, kde by se před padesáti lety těžit nemohla. Všichni tam říkali: „Ano, může to být problém, ale pro nás je to dobré.“
Právě jste sobě a Norům zadělal na to být ukřižováni na kříži z „biodřeva“. — Moje životní filozofie není taková, že člověk dělá všechno špatně a krok lidské nohy způsobí jen zmar. Jsem přesvědčen, že člověk je součástí biosféry, přispívá negativně ale také pozitivně v mnoha směrech k rozvoji naší planety k evoluci a pokud budeme jako lidstvo těmto procesům aspoň trošku rozumět, můžeme své záměry redukovat, aby prostě byly maximálně prospěšné a minimálně neprospěšné. K tomu si přeji, aby česká věda přispěla k rozvoji Arktidy a naše laboratoř napomohla rozvoji technologie, která lidem umožní ve zmíněné oblasti žít a dělat užitečné produkty. Jsem přesvědčen, že česká věda je toho schopná.
Jak si ten praktický přínos české vědy představit? — V Kanadě můj tehdejší šéf vytvářel fóliovníky, v nichž pěstoval arktické květiny a sledoval jejich stavbu a životní cyklus v optimálních podmínkách. Když experimenty dokončil, začal v nich pěstovat zeleninu a říkal Inuitům: „Vy tady sedíte celý rok, lovíte si medvědy a tuleně, co si přivydělat? Vypěstovat si ředkvičku nebo salát je tak jednoduché, proč to neděláte, když na to teď máte podmínky?“
To mě inspirovalo. Chci zavést kultivaci řas, což je sice technologicky mnohonásobně komplikovanější, ale nesrovnatelně zajímavější. Řasy jsou úžasným zdrojem všeho možného; produkují látky, které v cévnatých rostlinách nevznikají, mohou být pro člověka užitečné tím, co v evoluci získaly tím, že se naučily žít v extrémním prostředí Arktidy a Antarktidy.
Lidé na Špicberkách jsou dnes horníky, ale také učiteli na místní univerzitě či úředníky. Proč by nemohli mít další práci, jež by jim mohla třeba na část roku přinést zaměstnání, zisk, užitek? Naše planeta určitě potřebuje perspektivu míst, kde lidé mohou žít a takovéto věci využívat. Domnívám se, že přesně to je možné téma pro českou vědu.
Jak jste s tím projektem daleko? — S kolegy jsme sestrojili kultivační zařízení. Přes celou zimu jsme v Třeboni pěstovali chlorelu, přivezenou z Arktidy. V Česku nikdy nikoho nenapadlo, že by něco mohl pěstovat v zimě, kdy je krátký den a nízká teplota. Výsledky jsou velmi slibné, produkce je vysoká, i když samozřejmě pětkrát nižší než v létě, ale je to pořád produkce. Máme navíc technologii, kterou využíváme čtyři měsíce v letním období a najednou by nám polární kmeny rostly i přes zimu.
Letos v létě bychom chtěli dopravit kultivační stůl a poprvé se pokusit kultivovat celé letní období a zjistit, jaké produkce bychom dosáhli. Následně biomasu prozkoumáme, abychom zjistili, jaké látky produkuje.
A když to nevyjde? — Ze všech svých expedic vozím vzorky. Izolujeme je a držíme, takže už nyní máme nějakých 600 kmenů z různých částí Arktidy a Antarktidy, ve kterých můžeme hledat dále.
Přivezl jste si nějaký vzorek i ze své poslední cesty na palubě japonského ledoborce Shirase? — Ano, ale teď jsou vzorky ještě v Japonsku. Mají je za mnou poslat.
Jaké to bylo, strávit několik měsíců jako člen japonské polární expedice k břehům Antarktidy? — Shirase je stometrová loď, po jejíž palubě lidé běhají jak po tartanové dráze. Není takřka síla, která by takový kolos dokázala zastavit. Pokud pluje ledem o maximálně třímetrové mocnosti, pluje kupředu bez zastávky. Když ale tomuto kolosu vstoupí do cesty led mohutnější (jako se to stalo nám, když kolem nás silný severní vítr nashromáždil plochu s mocností až šest metrů), kapitán musel změnit způsob pohybu vpřed. Jakmile se loď ostrou přídí zasekla do ledové vrstvy, couvl a klestil si cestu novým rozjezdem proti mase zmrzlé vody. Rychlost lodi klesla na pouhých 400 m za den při spotřebě 4000 litrů pohonných hmot na hodinu (dvojnásobek oproti plavbě po klidném moři). K okraji tohoto ledového pole jsme sice měli jen nějakých 12 mil, vrtulníkem na pár minut cesty, ale my se ledovým sevřením probíjeli celých čtrnáct dnů.
Bylo to nepříjemné? — Víte, když letíte letadlem, neřeknou vám, že se děje něco jinak, než má. Tady ale z atmosféry vycítíte, že je nějaký problém, že dostat se z toho není jednoduché. O to větší uvolnění všech na palubě jsem zaregistroval, když jsme se z ledu vyprostili.
Jaký je rozdíl mezi českou a japonskou expedicí? — Celá expedice je organizovaná vojensky. Odpovídá za ni armáda, což znamená, že vše na palubě podléhá vojenskému režimu. Plán je rozepsán doslova na minuty, vše je zabezpečeno ne dvakrát, ale pětkrát, aby se nikomu nic nestalo. Že by mohl někdo zahynout, je tam prakticky vyloučeno. K této zkušenosti dospěli, aby mohli dělat výzkum na špičkové úrovni. Je to extrémně drahé, ale pro ně otázkou národní hrdosti. Možná proto staví každých zhruba 20 let nový ledoborec pro antarktický výzkum. U nás něco nemyslitelného.
Za těch několik měsíců jste mohl velmi zblízka poznat přístup Japonců k vědě. Jaký je? — Pracoval jsem v týmu oceanologů, na nichž bylo vidět, že kdyby minutu nepracovali, nastal by konec světa. Jejich pracovní ukázněnost je na naše poměry nevídaná. Ti lidé jsou navíc velmi vzdělaní a erudovaní.
Jak to vypadá v jiných expedicích, které jste zažil? — Vlivem malého prostoru a odloučenosti mají k sobě jejich členové obecně velmi blízko. Pokud tam jsou dívky a chlapci, vztahy vždycky „hoří“ a takový plamen je pak pro celou expedici vždy veliký průšvih. Japonců jsem se ptal, jestli to připadá v úvahu. Chvíli přemýšleli a pak se usnesli, že zcela výjimečně. Když už něco takového vznikne, pak si o tom Japonci vypravují ještě dlouhá léta. Jejich ukázněnosti je až přehnaná. Například v kanadské arktické expedici se to v případě nějakého nevhodného chování řeší nejprve dvěma upozorněními. Když nepomohou, dotyčný jede domů na své vlastní náklady a nikdo se s ním dále nedohaduje. Japonci jsou tak ukáznění, že něco takového vůbec nepřipadá v úvahu.
Zažil jste to na vlastní kůži? — Určitě. Na ledoborci jsme například po lodi nesměli chodit v pantoflích. A tak všichni chodili stále v pevné obuvi. Při snídani jsem zaznamenal, že se na mě všichni nějak zvláštně dívají… Na nohou jsem měl omylem pantofle. Samozřejmě, kdyby se na lodi něco stalo a bylo třeba běžet do záchranného člunu, nedostatečně oblečen bych byl druhým přítěží. Otočil jsem se tedy a místo snídaně se běžel přezout.
Nebo další věc. Na lodi jsem těžko snášel, že musím být stále zavřený. A tak, i když bylo škaredě a foukal vítr, chodil jsem často ven, anebo jsem alespoň otevřel dveře a držel se zábradlí, abych vnímal tu energii přírody. Ale to jsem raději nikomu neříkal. Pro Japonce vůbec nepřipadá v úvahu, aby takovou věc udělal.
Co vás na tom lákalo? — Ten pocit být v Antarktidě a nebýt schopen udržet se na nohou. To je přece úžasné. (směje se)
Potřebujete tu přírodu cítit všemi smysly? — Energie přírody je úžasná, ano. I když… člověk musí mít pokoru, nesmí bláznit.
Ke stažení
článek ve formátu pdf [388,43 kB]
O autorovi
Marek Janáč
Doporučujeme
Přírodovědec v ekosystému vědní politiky 
Od krytí k uzavření rány
