ikoktejl

Zdeněk Kukal
Tag: Zdeněk Kukal Nalezeno 1 výsledků.
Tag: Zdeněk Kukal Řazení

Proměny oceánu a moří

Proměny oceánů a moří. Pocítí je naše generace?

 

   Připravil RNDr. Zdenek Kukal

 Oceán nám obvykle představovali jako svět ticha, svět stability a neměnnosti. Dnes jsou naopak častá pozorování přicházejících rychlých a drastických oceánských změn a uvažuje se o pesimistických předpovědích osudu lidstva s nimi spjatého. Jak je tomu doopravdy?

Z nepřeberného množství oceánských procesů vybíráme ty, které by mohly přispět k odpovědi. Soustředíme se na pochody rychlé, které zaznamená i jediná lidská generace. Názvy těchto pochodů si vypůjčíme od slavného autora detektivek E. S. Gardnera a jeho „případů“.

 

   Případ přetržených podmořských telegrafních kabelů

Několik minut po zemětřesení v západním Atlantiku u Newfoundlandu v roce 1929 bylo přerušeno telegrafní spojení mezi Evropou a Amerikou. Přetrhly se tři podmořské telegrafní kabely. Tehdy se dobře nevědělo, proč vlastně k tomu došlo. Přišlo se na to až v roce 1950, kdy se zjistilo, že z pevninského svahu se do oceánských hlubin valí tzv. turbiditní proudy, proudy husté, s jílem a pískem, tekoucí až rychlostí expresu. Jelikož byly zaznamenány přesné časy přetržení kabelů z roku 1929, bylo možné vypočítat, že rychlost proudu byla 90 až 100 km za hodinu. Dnes toho o turbiditních proudech víme mnohem více, mohou být pomalejší i rychlejší, pohybují se i po tisícikilometrových trasách z několikastupňových svahů do hlubokomořských oceánských rovin, některé i do desetitisícimetrových hloubek hlubokomořských příkopů. V roce 1954 došlo k ničivému zemětřesení u alžírského Orléansville (Al Asnam) na africkém kontinentálním svahu se uvolnil turbiditní proud a zanesl písek do nejhlubších částí Středozemního moře. V šedesátých letech minulého století se při zpracování výsledků z vrtů do mořského dna objevilo, že pod povrchem hlubokomořských rovin jsou až několikakilometrové mocnosti uloženin, ve kterých se střídají hrubozrné vrstvy, uložené turbiditními proudy, s pomalu se usazujícími jíly. Dokonce bylo možno vypočítat, že turbiditní proudy se opakovaly poměrně pravidelně po 10 000 letech. Velké turbiditní proudy se dostaly do pohybu zemětřesením, jiné i pouhou nestabilitou vrstev uloženin na strmějších svazích dna. Je to gravitace, která žene proudy ze svahu a setrvačností ještě po rovném dně. Turbiditní proudy ve Středozemním moři, v Mexickém zálivu i jinde následovaly po mohutném přínosu kalu řekami po povodních. Obří vlny i hurikány, které zasáhnou pohyb vodních částic do stometrové hloubky, mohou též uvolnit turbiditní proud. Turbiditní proudy vnášejí vzruch do klidu mořských hlubin a ničí bentické organismy, mohou být i smrtelně nebezpečné. Obětí takového proudu se málem stal i slavný Cousteau v roce 1971 v malé ponorce, když jeho ponorka utrhla lavinu ze stěny podmořského kaňonu.

 

   Případ ohřátých a okyselených vod

Poznatky o globálním oteplování platí nejen pro souš, ale i pro ­oceány. Vzhledem k pohybům vodních mas není snadné změny teplot přesně sledovat a vyčíslit, přesto však obrovské množství pozorování a jejich vyhodnocení dokazuje, že se za posledních 50 let zvýšila teplota oceánských vod v průměru o 0,65 °C. Nezdá se to mnoho, ale teplota tropických vod se tak mnohde blíží stále více hodnotě 29 °C, což je kritická teplota pro vývoj biocenóz korálových útesů a produkce planktonu. Oteplování má výjimku, ochlazují se totiž výstupné proudy, tzv. upwelling, u západních okrajů kontinentů, které sice zaujímají pouze 1 % povrchu oceánu, ale soustřeďuje se na ně rybolov. Výtěžek z těchto oblastí je totiž přes 20 % celkové oceánské produkce. Ochlazování, které dosahuje i 1 °C za několik posledních let, je způsobeno mohutnějším výstupem chladných oceánských vod.

Okyselování mořských vod je ještě nebezpečnějším jevem než oteplování. Příčiny jsou jasné, oceán totiž adsorbuje na 40 % oxidu uhličitého, který vzniká při lidské činnosti. Tím se průměrná hodnota pH (koncentrace vodíkových iontů) za posledních 10 let snížila o 0,35, pro orientaci dodejme, že průměrné pH oceánu je 7,8. Jeho vody jsou tedy alkalické, ale na takové zmíněné okyselení jsou vápnitý plankton i útesotvorní koráli velmi choulostiví.

 

   Případ mizejícího ostrova a podemletého kláštera

Energie mořského příboje je obrovská, na pobřeží Severního moře a Atlantského oceánu za normálních podmínek kolem 10 t/m2, za bouře až 70 t/m2. Příbojové vlnění pobřeží ohlodává, říkáme, že dochází k abrazi. Je tím rychlejší, čím je pobřeží exponovanější a čím měkčími horninami je tvořeno. Máme tisíce údajů o rychlosti mořské abraze, přesto výpočet průměru není snadný. Rychlost mořské abraze je zhruba 5 m za rok v měkčích horninách a 0,5 m za rok v tvrdých horninách. Dalo by se říci, že mořská abraze je pochodem, který probíhá před našima očima a navíc velmi zajímá nejen oceánografy, ale i historiky. Názorným příkladem abraze je osud německého ostrůvku Helgoland v Severním moři. V roce 800 n. l. měřil jeho obvod 180 km, dnes již jen 5 km, přitom ostrov tvoří poměrně pevné permokarbonské pískovce. Často se uvádí také příklad z baltského pobřeží Polska. Na vysokém srázu u Kolobřehu jsou ruiny kláštera, jeho velké části již byly mořem podemlety a zřítily se. Klášter byl postaven ve 13. století ve vzdálenosti 1500 m od břežní linie a tak snadno vypočítáme, že souše zde ustupovala pod vlivem abraze o 2,5 m za rok.

Za lidskou generaci se i za normálních podmínek změní tvar pobřeží. A což, když do toho zasáhne bouřlivý příliv nebo hurikán. Nejkatastrofálnější bouřlivý příliv Severního moře, který pamatujeme, erodoval v roce 1953 za 24 hodin ze Severofríských ostrovů 50 km2 souše a písek odnesl do hlubšího moře. Až děsivé následky mají útoky příboje hurikánů na pobřeží americké Lousiany v Mexickém zálivu. Hurikán Katrina erodoval pískové valy a hráze a tím obnažil nechráněné pobřežní mokřady, a tak zmizelo celkem 300 km2 souše.

Většina pláží by byla zničena, kdyby je lidé nechránili vlnolamy. I tak se za posledních 50 let zkrátila délka světových pláží o 20 %. Viníme z toho opět mimořádné bouřlivé události, kdyby jich nebylo, pláže by prodělávaly normální cyklus letního nanášení písku a zimní eroze, ale útok bouřlivého příboje tento cyklus poruší a mění jej v nezvratnou situaci.

Kdyby do věčného boje mezi mořem a souší nezasahovali lidé, vítězilo by moře výrazněji, ale i tak jsou na jeho straně všechny výhody, včetně stoupající mořské hladiny. Podle odhadů ztrácí souš ročně ve prospěch moře na 50 tisíc km2, co jsou proti tomu pouhé stovky km2, které člověk odnímá moři stavbou umělých ostrovů a vysoušením zálivů!

 

   Případ mezinárodního konfliktu a zkázy lodi Myojin Maru

Vulkanická činnost patří k rychlým geologickým procesům, které mění souši i moře doslova před očima. Na 75 % světové sopečné činnosti probíhá pod mořskou hladinou. Vždyť největší část oceánského dna je vulkanického původu a díky výlevům čedičů oceánská kůra neustále dorůstá. Odhadujeme, že na oceánském dně je na milion činných sopek, některé jsou skutečnými vrchy a horami, jiné puklinami, z nichž vytéká láva. Děje pod hladinou i na dně sledují tisíce hydrofonů, které zachytí přibližně setinu výbuchů podmořských sopek. Nedávný výbuch podmořské sopky u ostrova Tonga byl jedním z nejpůsobivějších současných geologických pochodů. Takových ovšem proběhlo za posledních 50 let několik desítek, například na Islandu, na Havajských ostrovech, na Azorách, v Tyrhénském a v Egejském moři, na hřbetu Juan de Fuca v Pacifiku a hlavně v pásu ohně v západním Pacifiku od Aleut až po Novou Guineu. I historie sicilské Etny a samozřejmě Havajských ostrovů začala podmořskou sopečnou činností.

Asi 400 km východně od Japonska se několikrát nad hladinu vynořil sopečný ostrůvek nazvaný Myojin a opakovaně byl zničen výbuchem. V roce 1953 se k němu vydala výprava badatelů, ale dostala se na špatné místo ve špatný čas, sopka právě vybuchla a 31 odborníků zahynulo. Další případ je trochu veselejší a odehrál se v roce 1863 ve Středozemním moři mezi Sicílií a Tuniskem. Nad hladinou se tenkrát objevil malý vulkanický ostrůvek, první u něj byla britská fregata a nazvala jej Fernandea. Neapolské království však na něj uplatňovalo své nároky a nazvalo jej Isola Giulia. Spor vyřešil mořský příboj, který ostrůvek z měkkých sopečných tufů za několik měsíců rozrušil.

Vulkanismus je tedy zdrojem největších proměn v oceánu, ostrovy a ostrůvky vznikají a často brzy zanikají, takže lze jen těžko vypočítat, kolik sopečné souše nad hladinou za poslední léta přibylo.

Podmořský vulkanismus však má ohromný dlouhodobý vliv na oceány. Sopky do mořské vody chrlí nejen lávu, strusku a popel, ale i množství oxidu uhličitého, plynů s chlórem a sírou a tím i rozpuštěné kovy. Proto se předpokládá, že ty se účastní tvorby nejběžnějšího hlubokomořského sedimentu – rudého jílu – i akumulací kovů na mořském dně.

 

   Případ úspěšné i marné obrany

To, že hladina oceánů stoupá, je známo dlouho, jde však o to, jak rychle a jaké to bude mít následky. Tisíce mareografů měří rychlost tohto stoupání na světových pobřežích, satelity sledují změny tvaru hladiny. Stoupání hladiny je ovlivněno hlavně táním antarktického a grónského ledovce a asi čtvrtinou se na něm podílí zvětšování objemu vod ohřevem. Bohužel musíme opravit starší údaje, mnoho let se rychlost zdvihu pohybovala kolem 0,7 mm za rok, za poslední léta však stoupla na 2 mm za rok. Za 10 let 2 cm, za 100 let 20 cm, toto zjištění je přinejmenším závažné. A následky zdvihu hladiny by podle některých názorů měly být katastrofální. Nejde totiž jen o samotné stoupání a možné zaplavení nízko položených přímořských oblastí, ale též o to, že příbojové vlny se budou lámat blíže břežní linii a nadělají škody dále ve vnitrozemí. Příroda sama se však dokáže bránit. Stoupá-li mořská hladina, kolem pobřeží se tvoří valy, hráze, výspy, prostě přirozené vlnolamy, které oddělí zálivy i laguny od otevřeného moře a chrání přímoří.

Zasáhne i člověk s umělými hrázemi a vlnolamy. Kdyby lidé přírodní ochranu nepodpořili, bylo by skoro celé Nizozemí a kus severního Německa pod vodou. Tam se totiž spojilo stoupání hladiny s klesáním pevniny. Klesání pevniny se stoupáním mořské hladiny se sčítá i v deltě italského Pádu s blízkými Benátkami a kolem ústí řady asijských řek, třeba v Bangladéši v Bengálském zálivu.

S ohrožením korálových útesů to také není tak jednoznačné. Předpovědi, že Maledivy, Seychely a další turistické ráje zanedlouho zmizí pod hladinou, jsou přehnané. Korálové útesy totiž dorůstají k hladině obvykle rychlostí několika milimetrů až centimetru za rok, proto se zdvihu hladiny přizpůsobí. Záleží ovšem na tom, zda nebudou koráli poškozeni oteplováním, okyselováním vody či poničeny nějakou ničivou událostí.

 

   Případ saharské bouře

Návštěvníkům Kanárských ostrovů je dobře znám obraz nejvýchodnější Fuerteventury, zahalené prachem zaneseným ze Sahary. Větry přinášejí nad oceány obrovské množství pevných částic – eolické suspenze. Nad rovníkovým Atlantikem je v ovzduší až 150 mg částeček v m3, nad Tichým a Indickým oceánem asi jen třetina. Na dně oceánů se usadí asi tři čtvrtiny z tohoto množství, nejjemnější jílové částice se stanou věčnou vodní suspenzí. Tisíce údajů o kvantitě minerálních částic suspenze ukazují, že je jich v mořské vodě dále od pobřeží průměrně 1 g/m3 vody. V ovzduší nad oceány je tolik pevných částeček, že kdyby se všechny najednou usadily na mořském dně, vytvořily by půlcentimetrovou vrstvičku po celé ploše dna světového oceánu. Z toho snadno odvodíme, že část hlubokomořských uloženin má svůj původ na souši a byla odtud dopravena větry.Výsledky vzorkování oceánských vod z různých hloubek přinesly zajímavé poznatky o zvětšování obsahu suspenze, a to hlavně v podobě jakýchsi „oblaků“ na hranicích hlubinných proudů o různé teplotě a hustotě.

Je dobře známo, že plocha pouští desertifikací roste, že pasátové větry sílí, a že se zvyšuje četnost mimořádně silných atmosférických událostí. Podrženo a sečteno – přínos eolického materiálu z pouští a stepí bude ovlivňovat oceán čím dále tím více.

 

   Případ proměnlivých proudů

Pozorování a mapování mořských proudů potvrdilo, že jejich proměnlivost je čím dále tím výraznější. Golfský proud a jeho severoatlantské pokračování slábne, místo mohutné vodní masy se drobí na víry a protiproudy a jeho hlavní osa je odtlačována na jih. Stovky odborných i populárních statí předkládají převážně pesimistické scénáře, doprovázené čísly. O tom, že za posledních dvanáct let proud ztratil na 30 % svého tepla a intenzity, není pochyb. Uvádí se také, že kolem roku 2015 by mělo dojít ke zlomu a obnovování původní síly proudu. Jelikož jsou Golfský proud a jeho pacifická obdoba Kurošio pouze součástí oceánského proudového systému, jejich změny ovlivňují systém celý. Jisté je, že jde o procesy rychlé, které ovlivňují nejen oceán, ale i klima nad pevninami. Přitom jejich rozbor je tak složitý, že by zasloužil ne pouhou kapitolu, ale celou knihu.

 

   Případ neznámého impaktu

Na mořském dně je známo sedm zřejmých impaktních kráterů, vyhloubených pády větších mimozemských těles. Jsou v Barentsově moři, při americkém pobřeží Atlantiku, ve Středozemním moři a zřejmě i v Indickém oceánu. Známe řadu dalších kandidátů na různých místech, potřebné je však jejich další studium. Jsou zde i nepřímé indicie takové katastrofy, například jak se mohly dostat na Havaji plážové štěrky 120 m pod současnou úroveň hladiny. Jaká síla utrhla několikatunové bloky korálů z pacifických atolů a odhodila je kilometry do vnitrozemí? To jen naznačujeme, že pád planetky kamkoli do oceánu by byl největší přírodní katastrofou, jakou si jen můžeme představit.

 

   Několik „případných“ slov závěrem

Téměř všechny naše „případy“ jsou změnou k horšímu, některé scénáře předpovídají opravdu chmurnou budoucnost. Lidstvo je v určitém stadiu geologické historie Země a zdá se, že dramatických událostí je dnes více než dříve. Může to být ovšem jen zdání, k přírodním katastrofám ovlivňujícím oceán docházelo vždy, v různých intervalech a různé síle. Připomeňme ještě pravdivý bonmot jednoho slavného geologa: „Geologická historie Země, to jsou statisíce let nudy s několika okamžiky děsu.“ Dodejme jen, že právě ty „okamžiky děsu“, rychlé katastrofické pochody, ovlivní celou Zemi stokrát i tisíckrát více než ta dlouhá léta nudy. Doufejme též, že jich za našeho života i za života dalších generací bude co nejméně.              

 

RNDr. Zdenek Kukal

Oceánolog, geolog a doktor přírodních věd RNDr. Zdenek Kukal se problematice oceánu věnuje již desítky let. Jako geolog se zúčastnil mnoha průzkumných expedicí, kde se zabýval studiem sedimentů mořského dna, přednášel na univerzitách v Kuvajtu a Bagdádu a je autorem mnoha vědeckých publikací a učebnic.

Kromě vědeckých prací se věnuje i popularizaci oceánologie.

„Oceán – pevnina budoucnosti“, „Základy oceánografii“, „Atlantis ve světě moderní vědy“, „Přírodní katastrofy“ – to jsou některé zajímavé knihy pro širokou veřejnost, které pootvírají tajemné dveře do záhad světových oceánu.

 

 

Publikování nebo další šíření obsahu webu je bez písemného souhlasu redakce zakázáno. Společnost Czech Press Group, a.s. zaručuje všem čtenářům serveru ochranu jejich osobních údajů. Nesbíráme žádné osobní údaje, které nám čtenáři sami dobrovolně neposkytnou.

 

Publikované materiály na www.czech-press.cz (pokud není uvedeno jinak) jsou vlastní texty iKOKTEJL a texty redakcí a spolupracovníků magazínů KOKTEJL, OCEÁN, EVEREST, PSÍ SPORTY, KOČIČÍ PLANETA, V SEDLE, Koktejl SPECIAL a Koktejl EXTRA.

Czech Press Group