Evolúciu života na našej planéte počas poslednej pol miliardy rokov, odkedy sa na nej objavili zložitejšie mnohobunkové formy, poznamenalo najmenej päť masových vymieraní organizmov. Masových preto, že úplne alebo čiastočne zlikvidovali viac ako polovicu žijúcich druhov. Ich príčiny sú dodnes nejasné. Americký vedec Gregory Riskin teraz rozvinul novú alternatívu: na vine sú mohutné výrony plynov z mora, najmä metánu.
Vesmírny či pozemský vinník?
O príčinách masových vymieraní vedci stále intenzívne polemizujú. Spočiatku sa zdalo, na báze ich časovej zhody so vznikom obrovských lávových plošín (najmä na Sibíri a v Indii), že sú dôsledkom epizód búrlivého vulkanizmu. Od konca 70-tych rokov získava na váhe názor, že vinníka treba hľadať v kozme. Prakticky všade na svete sa totiž v geologických vrstvách, zodpovedajúcich piatemu masovému vymieraniu, našlo irídium kozmického pôvodu. Po Zemi ho mohol rozptýliť dopad stredne veľkého vesmírneho telesa, najskôr planétky.
Začas sa našiel aj dôkaz z kategórie „dymiacej pištole“: dopadový kráter na severnom okraji mexického polostrova Yucatán, spolovice v priľahlom mori. Síce skrytý pod treťohornými sedimentmi, ale podarilo sa ho datovať práve do doby zániku dinosaurov.
Dôkazy v prospech kozmickej katastrofy sa našli aj pri ďalších troch masových vymieraniach: devónskom, permsko-triasovom a triaso-jurskom.
Späť na Zem
Pred niekoľkými rokmi sa však rozbehla diskusia o inej alternatíve. Na mnohých miestach morského dna odhalili v sedimentoch ložiská metánových hydrátov v podobe takzvaného klatrátu (čo sú molekuly metánu medzi husto natlačenými molekulami vody).
Metán neustále vzniká pod morským dnom a stúpa nahor. Na dne ho sčasti skonzumujú mikróby v sedimentoch. Iná jeho časť prechádza do klatrátov, zvyšok do vody. Odtiaľ buď vybuble na hladinu, alebo sa – častejšie – hromadí rozpustený v prakticky nehybných masívoch hlbinnej vody.
Koncentrácie metánu na dne alebo v hlbinách by mohli byť občas nestabilné. Výsledok: prudké výrony metánu do morskej vody. Po prebublaní na hladinu by veľká časť uvoľneného metánu vstúpila do atmosféry a zmenila jej zloženie i teplotné parametre, čo by malo kritický dosah na biosféru.
Metán je ešte oveľa silnejší skleníkový plyn ako oxid uhličitý. Dnes je jeho prísun do atmosféry (prevažne z biologických zdrojov, vrátane poľnohospodárskych) malý. Stopy výronov morského metánu sa časovo zhodujú s náhlymi otepleniami a menšími vymieraniami organizmov v treťohorách a štvrtohorách.
Scenár ničenia
Geochemik Gregory Ryskin z Northwestern University v Evanstone (štát Illinois, USA) v septembrovom čísle časopisu Geology predložil zatiaľ najdôkladnejší rozbor náhlych erupcií metánu z masívov hlbinnej vody. Erupcie vyplývajú z medzihry gravitácie a vztlakových síl v kvapaline nasýtenej rozpusteným plynom. Ide o prudké vybublanie plynu, pripomínajúce otvorenie pretrepanej fľaše šampanského.
Čosi také sa v roku 1986 odohralo v hlbinách kamerunského jazera Nyos. Vznikla 120 metrov vysoká fontána plynu a vody, z ktorej sa uvoľnil smrtonosný oblak oxidu uhličitého. Vzduté vody zaplavili brehy do výšky 25 metrov. Zahynulo veľa ľudí. Jazerná erupcia trvala niekoľko hodín.
V oceáne by to bol oveľa rozsiahlejší jav s katastrofickými dôsledkami pre morský i suchozemský život. Erupcia by najskôr presunula z hlbín bližšie k hladine neokysličenú vodu a zahubila by väčšinu morských organizmov. Potom by uvoľnila do atmosféry popri metáne aj oxid uhličitý a sírovodík. Veľké oblasti pobrežia by boli zatopené. Metán by sa s vodou rozšíril nad súš. Keď by z neho voda „vypršala“, zmiešal by sa so vzduchom.
Zmes metánu a vzduchu je výbušná už pri koncentrácii metánu 5 až 15 percent. Zapálená bleskami by spôsobila obrovské lesné požiare. Vzdušné prúdy by sadze s čiastočkami popola a prachu vyniesli vysoko do atmosféry, kde by zostali niekoľko rokov. Obloha by stemnela a ochladilo by sa. Oxid uhličitý a zvyšok metánu by zasa vyvolali skleníkový jav a globálne oteplenie.
Ako desaťtisíc jadrových arzenálov
Koľko metánu by sa uvoľnilo pri typickej erupcii s globálnym dosahom? Zrejme bilión až desať biliónov ton. To sa zhruba rovná celkovému obsahu uhlíka v dnešnej suchozemskej biomase.
No také množstvá metánu môžu skrývať aj pomerne obmedzené oblasti morských hlbín. Trebárs Čierne more, ktoré predstavuje iba štyri desaťtisíciny objemu oceánskych vôd. Porovnateľné objemy hlbín oceánov obsahujú iste viac metánu.
Uvoľnenie biliónov ton metánu za geologicky krátky okamih (týždne?) by zničilo takmer celý suchozemský život. Sila výbuchu takého množstva metánu by sa rovnala desaťtisícnásobku potenciálu celého dnešného jadrového arzenálu ľudstva.
Permsko-triasové vymieranie
Ryskin svoje výsledky aplikoval na pozadí všetkého, čo dnes vieme o pomeroch v čase najväčšieho známeho masového vymierania organizmov. Veľmi rýchlo súbežne postihlo morské i suchozemské živočíchy a odumrela aj suchozemská vegetácia. V atmosfére prudko pribudlo oxidu uhličitého. Viackrát strmo poklesol obsah izotopov uhlíka a síry v horninách. Utvorili sa špecifické sedimenty. Niekde sa našli fulerény (klietkovité štruktúry uhlíkových atómov) a sklenené mikroguľôčky. Tie sa brali ako dôkaz dopadu vesmírneho telesa. No fulerény vyrobíte aj spaľovaním metánu a mikroguľôčky zasa mohli vznikať v metánovom plameni z prachu minerálov.
Summa summarum, permsko-triasové vymieranie možno erupciou morského metánu vysvetliť rovnako dobre, ak nie lepšie, ako dopadom vesmírneho telesa. Nezvyčajný rozsah tohto masového vymierania mohla spôsobiť nešťastná náhoda – rýchla séria erupcií metánu vo viacerých oceánskych oblastiach.
Metánové memento
Kde došlo k metánovej erupcii raz, tam sa môže cyklicky opakovať. Podľa okolností raz za desaťtisíce až desaťmilióny rokov. Menšie erupcie v stredných hĺbkach sa opakujú rýchlejšie, väčšie vo veľkých hĺbkach pomalšie. Vždy však ovplyvnia globálnu klímu. Zmeny môžu byť drastické a smerujú buď k otepleniu, alebo k ochladeniu.
Na druhej strane v posledných 420-tich tisícoch rokov na konci každej doby ľadovej prudko stúpol obsah metánu v atmosfére. Súbežne sa začali rýchlo topiť ľadovcové štíty na severnej pologuli. S metánom vždy stúpol aj obsah oxidu uhličitého.
Každý prírodný jav však môže byť životodarný i smrtonosný. Záleží na tom, ako kedy a ako pre koho. Príkladom je záhuba dinosaurov, ktorá poskytla šancu cicavcom.
V povahe ľudstva nie je pasívne čakať na záhubu. Ak sa teória výronov morského metánu potvrdí, iste to podnieti opatrenia, ktoré by im zabránili, alebo ich aspoň zmiernili.
