Napsal JIŘÍ KOPECKÝ
Antarktický kontinent je smutně krásný svět; je to kraj roze klaných vrcholů, formovaných větry a strmých hor, škrcených ledem obrovitých ledovců. Je tak chladný, že se zdá, jako by se tu i sluneční svit chtěl zimou. Pro vědce, kteří tam pracují, představuje Antarktida obrazně i doslovně mrazírnu: ve svém ledovém nitru uchovává záznamy o klimatické minulosti – dobách ledových i o období teplých a může chovat také klíč k podnebí budoucnosti. „V ledových vrstvách jsou skryty nejcennější údaje o podnebí světa,” říká Edward Todd z americké Národní vědecké nadace (NSF).
„Antarktida má větší vliv na světové klima než kterákoli jiná část světa.” Jakmile na tento jižní kontinent zavítá jaro, přichází s ním v rámci antarktického programu NSF zároveň přes tři sta badatelů. Když teplota stoupne ze zimního průměru minus 26 stupňů Celsia na letní průměr nula stupňů, lze různé pokusy provádět poněkud snadněji, i když život tady ani pak rozhodně nejsou letní prázdniny. Výzkumné stanice jsou osamělá předsunutá stanoviště, kde jediné vybočení z normálního života jsou karty, nebo večerní popovídání při skleničce něčeho „tvrdšího”. Izolace je tak dokonalá, že „jediná věc, kterou slyšíte, je zvuk molekul vzduchu dopadajících na vaše uši,” povzdechl si Anthony Gow z Americké arm ádní laboratoře pro výzkum studených oblastí a pro inženýrství se sídlem v Hanoveru ve státě New Hampshire.
Mnozí vědci trpělivě naslouchají zvukům ticha naději, že snad jednou budou konečně moci zodpovědět dvě základní otázky výzkumu Antarktidy: Zvětšuje se, nebo se zmenšuje ledová vrstva a jaký vliv má stoupání hladiny kysličníku uhličitého v atmosféře? Spaluje-li fosilní paliva, obsah CO2 v atmosféře se zvětšuje a vzniká takzvaný skleníkový efekt – vrstva plynu zadržuje teplo a zhřívá tak celou zeměkouli. Je možné, že takové ohřívání rozpustí vrstvy ledu a zvýší mořské hladiny. Někteří geologové předpovídají, že hladina oceánů by mohla v příštích dvou stech letech stoupnout asi o 7 metrů a zaplavit všechny světové přístavy i mnohá pobřežní města. Ale je rovněž možné, že teplejší vzduch bude mít zcela opačný účinek: protože může absorbovat více vlhkosti, může v Antarktidě zvýšit množství sněhových srážek, což by vedlo k růstu rozlohy tohoto kontinentu. Nad těmito možnostmi mohou vědci teoreticky koumat třeba až do příští doby ledové, ale na to, jak CO2 opravdu ovlivní nesmírnou masu antarktického ledu, nepřijdou tak dlouho, dokud nezjistí, jak tomu bylo v minulosti. „Příroda se nestará o naše modely, „ říká Todd. „Abyste získali odpověď na otázku, zda se Antarktida zvětšuje nebo zmenšuje, musíte jít přímo tam a měřit.“
NAPŮL SKÁLA, NAPŮL LED. Použitím přesných přístrojů budou moci vědci v budoucnosti identifikovat jednotlivé druhy plynů, pohlcených v ledu, a tak zjistit složení dávné atmosféry. Zachycov áním radiových ozvěn, odražených od různých vrstev ledu, lze změřit jejich tloušťku a jejich pohyb. Tato metoda, kter á je asi nejrevolučnějším nástrojem antarktick é vědy, již odhalila, že Antarktida se ve skutečností skládá ze dvou oddělen ých mas ledu a země. Východní Antarktida s 83% ledu je „skutečný” kontinent, protože sedí na normálním skalnatém loži, vystupujícím nad hladinu moře. Ale západní Antarktida, na druhé straně Transantarktick ých hor, je „mořská” vrstva ledu, spočívající na dně oceánu a několika ostrovech. Protože východní vrstva ledu ční nad úrovn í moře, stojí tam nedotčena nejméně deset milionů let. Západní vrstva ledu je naproti tomu nechráněná a podle někter ých geologů v průběhu teplého období před124 tisíci lety úplně zmizela. Ale i led, pokrývající východní Antarktidu, se neustále posunuje. Jeho vrstvy jsou tak silné, že se svou vlastní vahou rozt ékají jako palačinkové těsto, když se naleje na horký lívanečník. Sledují koryta ve skalnatém podloží a lámou se do ledových toků, které se vespod třením zahřívají až na bod tání, což jim umožňuje klouzat koryty dolů. „Ještě před pětatřiceti lety jsme vůbec nevěděli, že takové ledové toky existují,” říká Charles Swithinbank z Britského antarktického ústavu.
Toky se pohybují průměrnou rychlostí asi půl kilometru za rok, až se nakonec vlévají do moře nebo do ledových bariér (jako například do Rossova pobřežního ledu), které se zachycují o podmořské ostrovy. Nehybné bariéry ledové toky nadzvedávají a brání jim, aby bez překážky klouzaly do moře. Části ledových bariér se občas odtrhávají a výsledkem jsou plovoucí ledovce. Význam antarktických ledových bariér, zabraňujících klouzání ledovců do moře, je osvětlen v knize George Dentona a Terence Hughese Poslední velké vrstvy ledu (The last Great Ice Sheets). Zvýšení teploty o šest stupňů vlivem skleníkového efektu by podle těchto dvou vedlo jen k tání tenkých vrstev ledu na severní polokouli. Antarktida, kde tloušťka ledu činí v průměru 2160 metrů, by nepocítila žádný přímý účinek teplejšího vzduchu po celá tisíciletí. Byla by však ohrožena stoupající hladinou oceánu. Tající led by způsobil, že hladina moří na celé zeměkouli by stoupla a ledové vrstvy v Antarktidě, které jsou dnes pevně usazeny na mořském dnu, by se postupně zvedaly, až by se nakonec od svých „kotvišť” úplně odtrhly. „Bez ledových vrstev, zadržujících ledov é toky, „ říká Denton, „by se stalo totéž, jako kdybyste vytáhli zátku z láhve. Víno – ledové toky – by vyteklo.” Odtékající proudy by odnášely led z nitra kontinentu tak dlouho, dokud by celá pokrývka za dvě stě let nezmizela vinou záludného efektu „zpětného zásobování”: počáteční stoupnutí hladiny moře by vedou k rozpuštění části ledové pokrývky: hladina vody by se tak zvedla, až by západní Antarktida zůstala jen vzpomínkou v hlavách tučňáků, kteří ztratili svůj domov.
DO NITRA LEDOVCŮ. Starší teorie, které předvídaly mnohem rychlejší tání, byly spolehlivě vyvráceny. Bylo prokázáno, že led prostě nemůže z Antarktidy odtéci tak rychle, aby během několika desetiletí úplně zmizel. Dokonce i teorie zpomaleného odtávání má své kritiky. „Domnívám se,” říká Gow, „že pod ledovou pokrývkou je dosti základových vrstev, aby led stabilizovaly.” Jednou z možností, jak vyřešit spory, je hledat budoucnost v minulosti. Geologové proto používají běžné finty svého oboru, jako je datování usazenin, zanechan ých pohybem ledu v dávných dobrých, a vypůjčují si od mechaniků nástroje k analyzování nitra kontinentu a k rekonstrukci klimatické minulosti země a měnící se velikosti ledové pokrývky. „Paleoklimatologie už značně pokročila, ” říká Denton „Máme pocit, že jsme pouhý krok od velikých objevů.” Tyto velké naděje vzbudila překvapivě přesná analýza nitra ledu. Dokonalá moderní technologie vrtů umožnila vědcům vyvrtat na Byrdově polární stanici jádro ledu až z hloubky 2555 metrů. Zkoumali jednu vrstvu ledu za druhou. K měření a určování plynů, pohlcených v nitru ledu, používali chemické analýzy – v bublinách v nitru ledu se totiž odráží stejné složení atmosféry, jaké bylo před tisíciletími. Badatelé nacházejí v zamrzlých bublinách různé informace. Již před více jak deseti lety vědci z Bernské univerzity oznámili, že množství kysličníku uhličitého se koncem poslední doby ledové, kdy se Země začala zahřívat, prudce zvyšovalo. „Kysličník uhličitý vykazuje v době před 12 tisíci lety obrovský vzestup, z 200 na 280 částic na milion ppm,” říká Bernhard Stauffer. Může to být náhoda, ale i příčina nebo následek; protože v minulosti množství kysličníku uhličitého v atmosféře tak často kolísalo, vědci si zatím nejsou jisti, zda plyn přímo vyvolává trend zvyšování teploty, nebo zda již existující trend prostě jen znásobuje.
A skutečně, úroveň kysličníku uhličitého stoupla v minulosti až na 400 ppm, aniž led tál. Současná úroveň je 338 ppm a pro příští století lze předpokládat, že se toto číslo zvýší až na 600 ppm. Zdálo by se, že to ledovou pokrývku ohrozí, ale další testy provedené na Byrdově polární stanici jsou optimističtější. Měření objemu bublin zachycených v ledu mohou vědci určit, jak silná byla ledová pokrývka v minulosti. Technika je jednoduchá: z většího množství nebo větší velikosti bublin vyplývá vyšší atmosférický tlak, což znamená tenkou ledovou pokrývku s povrchem nízko nad zemí. Na základ ě tohoto pravidla zjistili francouzský geolog Dominique Raynauld a Ian Whillans ze Státní univerzity v Ohiu, že led od konce poslední doby ledové narostl asi o 260 metrů. „Domníváme se, že při stoupající teplotě vyvolal kysličník uhličitý zvýšení sněhových srážek nad Antarktidou, čímž se zase zvětšila rychlost hromadění ledu,” říká Whillans. I když ledová pokrývka roste po celá tisíciletí, vědci si dělají starosti s možností náhlého obratu: Včasné varování, že se ve vrstvách ledu projevují změny, je životně důležité, má-li civilizace plánovat svět s novými liniemi mořského pobřeží. Výzkumy Britského antarktického ústavu přinesly z tohoto hlediska znepokojivé výsledky. Za posledních čtyřicet let stoupla celková teplota asi o dva stupně. „Máme nezvratné důkazy o ústupu Antarktidy, tedy o rozpadu ledových bariér na okrajích,” říká Swithinbank. „ Já osobně pevně věřím, že zvyšující se množství kysličníku uhličitého povede pravděpodobně k neustálému zvyšování teploty kolem celého pobřeží Antarktidy.“ Otázka, zda toto zahřívání vyvolá na jižním kontinentě větší sněhové srážky, nebo zda povede k jeho tání, zůstává zatím nezodpov ězeno. Je to však otázka naléhavá a opatrnost v mýlce vyžaduje spíše určitou dávku pesimismu. Například Charles Bentley z Wisconsinské univerzity teorii o „superrychlém ústupu” nevěří. Potenciální nebezpečí je však podle něho tak velké, že „musíme provádět výzkum, abychom si byli jisti, že já mám pravdu a oni se mýlí”.
