i

Aktuální číslo:

2020/11

Téma měsíce:

Skladování energie

Malí, ale šikovní

Neviditelní hráči v globálních změnách klimatu
 |  13. 7. 2020
 |  Vesmír 99, 412, 2020/7
 |  Téma: Klimatické změny

Aktuální výzkum ukazuje, že se Arktida stává významným zdrojem oxidu uhličitého (CO2). To znamená, že spotřeba CO2 vegetací je nižší než množství CO2 vyprodukovaného převážně půdními mikroorganismy.

Klimatické modely naznačují, že zvyšující se produkce oxidu uhličitého (CO2), ale i metanu (CH4) v Arktidě může významně ovlivnit průběh globálních změn klimatu. Není tedy divu, že Arktida, a zejména pak arktické půdy jakožto bezprostřední zdroj těchto skleníkových plynů jsou již několik desetiletí v hledáčku vědců. Cílem jejich bádání je určit klíčové hráče a faktory řídící rozvoj vegetace na straně jedné a aktivitu půdních mikroorganismů na straně druhé. Zaměříme se na půdní mikroorganismy a jejich aktivitu v půdách pro Středoevropana atypických, které lze najít pouze v severských arktických oblastech.

Kryosoly

Kryosoly jsou dominantním typem půd v arktických a subarktických oblastech. Rozkládají se na zhruba 18 milionech km2 Arktidy, což představuje 13 % světové souše. Nalezli bychom je především v Kanadě, na Aljašce, v Rusku, ale také v boreálních a alpských oblastech. Termínem „kryosoly“ se označují půdy, jejichž podoba a vlastnosti jsou ovlivněné přítomností trvale zmrzlé půdní matérie (permafrostu) nacházející se v hloubce menší než jeden metr. Hlavním půdotvorným faktorem jsou kryogenní (mrazové) procesy. Pojďme si tyto procesy krátce představit. Svrchní vrstva půdy, tzv. aktivní půdní vrstva, rozmrzá během krátké vegetační sezony, zmenšuje svůj objem a především v terénních depresích je zaplavená. V zimě naopak v aktivní vrstvě vznikají ledové čočky a její objem se zvětšuje. Střídavé zamrzání a rozmrzání a s nimi spojené objemové změny vedou k porušování a promíchávání půdních vrstev, tvorbě prasklin, polygonů a mrazových vyvýšenin (obr. 1).

Odhaduje se, že v kryosolech je zakonzervováno více než 1300 Pg uhlíku (C) ve formě organické půdní hmoty. Pro představu to je asi dvakrát více uhlíku, než kolik ho je v současné době v atmosféře [4]. Tato obrovská zásoba uhlíku se zde tvořila dlouhá staletí až tisíciletí. Nicméně globální změny klimatu a s nimi spojená rostoucí teplota zahřívají aktivní půdní vrstvu a zvětšují její mocnost na úkor tajícího permafrostu. Zvyšující se teplota uvolňuje mrazem zakonzervované zdroje živin a uhlíku a aktivuje všudypřítomné půdní mikroorganismy. Ty vlivem rostoucí teploty stále rychleji využívají půdní organickou hmotu jednak ke svému růstu (tzv. imobilizují ji do svých buněk), jednak k energetickému metabolismu, během něhož se tvoří CO2 nebo CH4 (mineralizují ji). Když je půda zaplavená (anaerobní podmínky), produkuje se více CH4. V opačném případě (půda je dobře provzdušněná) se produkuje především CO2. Pozorujeme pozitivní zpětnou vazbu, kdy rostoucí teplota způsobuje zvýšenou produkci skleníkových plynů, a ty oteplení dále akcelerují [3].

Mikroorganismy – klíčoví hybatelé

Jako ve všech půdách i v kryosolech jsou klíčovými hybateli přeměny organické hmoty mikrobiální společenstva, která mají různorodé schopnosti. Půdní organická hmota není homogenním materiálem, ale směsí mnoha organických látek. Každou z nich různě využívají různí členové mikrobiálního společenstva a v závislosti na podmínkách prostředí se tato směs rozkládá různou rychlostí. Některé organické látky, jako třeba polyfenoly či lignin, jsou téměř nerozložitelné neboli rekalcitrantní, a v půdě tak zůstávají velmi dlouhou dobu.

Nyní vidíte 21 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
TÉMA MĚSÍCE: Klimatické změny
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Klimatologie

O autorech

Jiří Bárta

Petr Čapek

Hana Šantrůčková

Další články k tématu

Ozonový alarmismus a ozonová skepse

Klimatické změny, role člověka, možná řešení a ekonomické důsledky se stávají středobodem současné veřejné diskuse. Nemáme přitom dostatek...

Komu se nelení…

Jsou-li nějaké změny příliš pomalé, lidé je v subjektivním čase svých životů skoro nevnímají. Stačí se ale podívat na staré krajinomalby či...

Technologické, imisní a ekonomické trendyuzamčeno

Zda se nám podaří zabrzdit emise skleníkových plynů, záleží na třech hlavních faktorech: globální diplomacii, čistších technologiích a...

Co způsobilo poslední vzepětí doby ledové?uzamčeno

Úplný závěr posledního glaciálu je spojen s globálním klimatickým výkyvem zvaným mladší dryas. Toto zhruba 1200 roků dlouhé období dramatických...

Utopeni v kakofonii názorůuzamčeno

O málokterém tématu toho bylo publikováno tolik, jako o klimatické změně. Nad stejnými daty docházejí autoři zhusta k rozporuplným závěrům....

Mýtus globálního ochlazování v sedmdesátých letech minulého stoletíuzamčeno

Často slýcháme, že v sedmdesátých letech vědci varovali před příchodem ledové doby a dnes straší globálním oteplováním. Celý příběh byl výborně...

Madagaskar a klimatická změna

Madagaskar je znám jako jeden z největších ostrovů světa a především jako jedna z hlavních světových oblastí biodiverzity. V současné době se...

Doporučujeme

Mládě z umělé dělohy

Mládě z umělé dělohy audio

Jaroslav Petr  |  16. 11. 2020
Průlomový počin v oboru tkáňového inženýrství se podařil týmu Anthonyho Ataly z amerického Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. V...
Lithium, dar Země modernímu člověku

Lithium, dar Země modernímu člověku

Jan Rohovec, Tomáš Navrátil  |  2. 11. 2020
Nepozorovaně jsme přijali za své lehké notebooky, tenké mobilní telefony, drobnou elektroniku. Přestala nás udivovat možnost opakovaně nabíjet a...
Největší pískovcová skalní oblast Evropy

Největší pískovcová skalní oblast Evropy

Handrij Härtel  |  2. 11. 2020
V českém kontextu je České Švýcarsko jen jedno z několika skalních měst. V Evropě je to unikát. Ve světovém měřítku ho „zastiňují“ jiné oblasti....

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné