Temní architekti tání

Když si prohlížíte satelitní snímky grónského ledového štítu, místo oslnivě bílé plochy uvidíte rozsáhlé tmavé skvrny, pokrývající stovky kilometrů čtverečních. Tyto „temné květy“ jsou dílem mikroskopických řas a jejich dopad dalece přesahuje pouhou estetiku – tmavší povrch pohlcuje více slunečního záření, led se rychleji ohřívá a taje. Samotné zabarvení ledu řasami přispívá k tání ledovce podobně významně jako zvýšení teploty vzduchu. Teprve nedávno se podařilo odhalit příčinu tohoto zabarvení: klíčovou roli hraje železo a jeho komplexy.

Ledovce a ledové štíty v polárních a horských oblastech jsou plnohodnotnými ekosystémy, ve kterých hrají hlavní roli mikroorganismy. Krajina, která je na první pohled bez života, skrývá překvapivě bohatá společenstva. Všude, kde se vyskytuje, byť jen dočasně, tekutá voda, najdeme aktivní mikrobiální populace: v tající sněhové pokrývce, na povrchu ledu, v kryokonitových jamkách,¹⁾ uvnitř ledu i na rozhraní mezi ledem a podložím (viz také Vesmír 89, 746, 2010/12).

Dnes je již obecná shoda na tom, že biotopy spojené s ledovci jsou z více hledisek významné v globálním kontextu. Stačí třeba připomenout, že ledovce a ledové štíty pokrývají přibližně 10 % zemského povrchu, přičemž jen grónský ledový štít zabírá plochu 1,7 milionu km². My se zaměříme na jejich povrch, kde je alespoň část roku dostupné sluneční záření a hlavním hybatelem toku energie a hmoty jsou fotosyntetické mikroorganismy.

1. V centrální části Svalbardu odtávají ledovce nejrychleji. Kombinace nízkých zimních srážek a vysokých letních teplot způsobuje, že sníh rychle mizí a odhalí se tmavý povrch ledovce. Ten pak pohlcuje více slunečního záření než bílý sníh, což tání ještě urychluje – vzniká začarovaný kruh pozitivní zpětné vazby (Robertsonbreen, v pozadí zátoka Dicksonfjord).

Snímek Jan Kavan

V závislosti na typu prostředí zde dominují různé taxonomické skupiny, které obecně spojuje adaptace na extrémní podmínky na povrchu ledovce. Specifický svět představují kryokonitové jamky, v nichž hrají zásadní roli sinice (cyanobakterie). Oproti tomu v tajícím sněhu rostou sněžné řasy – jedná se většinou o chlorofytní²⁾ zelené řasy ze skupiny Chlamydomonadales, které mají v části životního cyklu schopnost aktivního pohybu (viz rámeček Najdi deset rozdílů…). Samotný povrch ledu osidluje pozoruhodná skupina streptofytních zelených řas.²⁾ Tyto druhy nenajdeme nikde jinde, a proto o nich mluvíme jako o ledovcových řasách. Jedná se o zástupce spájivek (Zygnematophyceae), především z rodu Ancylonema. Tyto organismy jsou skutečnými ekosystémovými inženýry, kteří aktivně mění své prostředí a vytvářejí podmínky pro další organismy. Pojďme si je představit detailněji a poodkrýt tajemství jejich zvláštního zabarvení.

2A. Ledovec Morteratsch je rozlohou největší ledovec v pohoří Bernina (švýcarské Alpy, kanton Graubünden). B. Arktický ledovec Vitkovskijbreen v oblasti Sørkapp Land (jižní část ostrova Západní Špicberk).

Snímek Lenka Procházková

Protagonisté příběhu

Zatímco červený sníh, způsobený nejčastěji sněžnými řasami z rodu Sanguina, je nápadný a láká pozornost, hnědošedé zabarvení (místy až s nádechem do růžova) holého povrchu ledovců bylo často přehlíženo. Jak se ale ukázalo, právě toto nenápadné zbarvení je mimořádně významné. Způsobují ho květy ledovcových řas společně s atmosférickou depozicí sazí a prachu.