A varuje fakt, že odchýlky od nej sa dosiaľ vyrovnávali prudko, pričom v jednej odchýlke práve žijeme. Ako aj rýchly ústup ľadovca v kanadskej Arktíde.
V online vydaní časopisu Nature Geoscience to konštatoval Eelco Rohling z Národného oceánografického strediska pri Southamptonskej univerzite (Veľká Británia) s tromi krajanmi, jedným kolegom z USA (aktuálne pôsobí v britskom Bristole) a dvomi z Nemecka.
Výrazné kolísania úrovne morských hladín o desiatky až niekoľko sto metrov sú dobre doložené z rôznych období fanerozoika, obdobia zhruba poslednej polmiliardy rokov, odkedy sú na svete veľké živočíchy. Súviseli so zmenami klímy a konfigurácie masívov súše.
Rozhodujú polárne ľadovce
Podstatnejšie pre úvahy o našej najbližšej budúcnosti sú poznatky, ktoré sa týkajú posledných niekoľko stotisíc či miliónov rokov, lebo všeobecné prírodné podmienky - nateraz ignorujme ľudský faktor - už boli bližšie dnešku. Ide najmä o súvislosť globálneho otepľovania a stúpania hladín morí cez topenie ľadovcov.
Máloktorý odborník očakáva roztopenie celých polárnych čiapočiek. Vždy sa kalkuluje s množstvom vody, ktoré oteplenie môže uvoľniť z ich časti. Tak či onak, súhrnný potenciál zdvihnutia úrovne morí sa pri Antarktíde odhaduje na asi 61 metrov, pri Grónsku na asi 7 metrov. Ostatné príspevky (mimopolárne horské ľadovce) sú zanedbateľné.
Počas posledného storočia stúpali moria priemerne o 1,8 milimetra ročne, avšak v posledných zhruba 15 rokoch je to azda až o 3 milimetre ročne. Každopádne sa v tejto súvislosti čosi deje.
Pobrežný ľadovec typu stolovej hory na Antarktickom poloostrove. Snímka bola získaná z britskej výskumnej lode RV James Clark Ross.
Foto: Sara de la Rosa
Svedectvo planktónu a sedimentov
Tím Eelca Rohlinga vyšiel z analýzy pomeru izotopov kyslíka v schránkach planktónových organizmov dierkavcov (Foraminifera) a celkovo v sedimentoch z Červeného mora. Údaje pokrývajú posledných 520 tisíc rokov. Odvodili z nich priebeh kolísania morskej hladiny - podľa toho možno usudzovať na globálne kolísanie úrovne morí.
Porovnali to s údajmi o globálnej klíme a vzdušnom obsahu oxidu uhličitého v tom istom časovom rozpätí, ktoré sú založené na analýze bublín vzduchu v stĺpcových vzorkách ľadu z hĺbkových vrtov v Antarktíde. Na tomto základe určili systematický vzťah úrovne morí a priemernej teploty ovzdušia.
To ale nebolo všetko. Dnešný obsah oxidu uhličitého v ovzduší je vyšší ako kedykoľvek skôr počas spomenutých 520 tisíc rokov (a najvyšší za aspoň posledných 2,1 milióna rokov).
Vedci preto stanovili rovnovážnu úroveň morí, ktorá by zodpovedala takému obsahu oxidu uhličitého a z neho vyplývajúcej teplote. Výsledok: o 25 metrov (plus mínus 5 metrov) vyššia ako dnes!
Dlhá cesta k rovnováhe
Ide o dobre podložený záver. Zhoduje sa totiž aj nezávisle získanými údajmi o úrovni morských hladín v strednom pliocéne (posledné oddelenie treťohôr) pred 3 až 3,5 miliónmi rokov. Pričom vzdušný obsah oxidu uhličitého bol vtedy zhruba tak vysoko ako dnes.
„Predpokladajme, že náš pozorovaný prírodný vzťah medzi oxidom uhličitým čiže teplotou a úrovňou morí ponúka rozumný ´model´pre budúcnosť s pretrvávajúcim globálnym otepľovaním. Náš výsledok potom poskytuje štatisticky dôkladne podložené očakávanie potenciálneho celkového vzostupu hladiny morí. Aj keby sme všetky emisie oxidu uhličitého udržali na dnešných množstvách a obsah tohto plynu v ovzduší stabilizovali na modernej úrovni (387 objemových milióntin), náš prírodný vzťah naznačuje, že úroveň morí by ďalej stúpala, až k hodnote 25 metrov nad súčasnou," povedal Eelco Rohling.
Doplnili ho členovia tímu Michal Kucera z Tübingenskej univerzity (Nemecko) a Mark Siddall z Bristolskej univerzity: „Zdôrazňujeme, že takéto vyrovnávanie úrovne morí zaberie niekoľko tisícročí. Človeka však stále znepokojuje veľký rozdiel medzi odvodenou vysokou úrovňou morí a úrovňou, na ktorej sú moria dnes. Nedávna geologická história ukazuje, že v dobách s podobnými nerovnováhami sa bežne vyskytovali akési pulzy veľmi rýchleho vyrovnania morských hladín, tempami 1 až 2 metrov za storočie či ešte viac."
Na týchto mapách Európy a časti Ázie s Oceániou sú žltou farbou vyznačené územia, ktoré by zaplavilo more pri stúpnutí hladiny o 25 metrov.
Ilustrácia: E. J. Rohling et al./Nature Geoscience
Minulosť verzus modely
Štvrtá hodnotiaca správa Medzivládneho panelu o klimatickej zmene (IPCC) uvádza oveľa nižšiu dlhodobú predpoveď stúpania morí ako výskum tímu Eelca Rohlinga. Projekcia IPPC, 7 metrov, ale vychádza z počítačových modelov, kým burcujúcich 25 metrov z prírodného vzťahu, platného v posledných 0,5 až 3,5 miliónoch rokov.
Tento rozdiel zatiaľ bádatelia nevedia vysvetliť. Aspoň nie bez teoretických „barličiek", ktorých využitie im pripadá predsa len príliš násilné. Riešenie vyžaduje ďalší výskum prepojenia klimatických prvkov v minulosti.
Na druhej strane, hoci sú počítačové modely užitočné pomocné prostriedky, sú práve „len" pomocné. Každý, kto sa nimi niekedy dôkladnejšie zaoberal, pozná popri ich nesporných výhodách aj ich obrovské slabiny - najmä závislosť na občas takpovediac spakruky zadaných vstupných podmienkach. V priamej konfrontácii modelov a pozorovaní z minulosti treba dať prednosť pozorovaniam - prinajmenšom voči nim treba modely prísne overovať.
Podpora z Arktídy
V ten istý deň uverejnil v Nature Geoscience - predbežne online - článok na príbuznú tému Jason Briner z Buffalskej univerzity (štát New York, USA) s dvomi kolegami.
Skúmali prehistorický ľadovec, ktorého ľad stekal do Atlantiku cez 110 kilometrov dlhý a až 900 metrov hlboký fjord Sama Forda na severovýchode Baffinovho ostrova v kanadskej Arktíde. Na konci poslednej ľadovej doby tvoril vonkajší okraj Laurentidského ľadového štítu na severovýchode Severnej Ameriky a bol jedným z desiatok okrajových ľadovcov, cez ktoré sa vtedy tento štít topil.
Datovaním hornín pomocou berýlia-10 a rádiouhlíkovou metódou určili kedy kam tento ľadovec siahal. Zistili, že asi pred 9500 rokmi sa prudko topil. Ustupoval o 5 až 58 metrov ročne, podľa hĺbky vo fjorde - kde bol fjord najhlbší (približne v strednej tretine jeho dĺžky, v hornej časti aj pri ústí do oceánu je plytší), tam bol ústup najrýchlejší.
Fjord Sama Forda (SFF) na Baffinovom ostrove je v šikmom obdĺžniku. Jeho všeobecnú polohu znázorňuje mapka vpravo hore - JI navyše označuje ľadovec Jakobshavn Isbrae v Grónsku (pozri text nižšie). Dnešná hranica ľadu sa nachádza vľavo dole (Barnes ice cap).
Ilustrácia: J. Briner et al./Nature Geoscience
Jason Briner v popredí skúmanej scenérie.
Foto: UB/Ellen Goldbaum
Keďže fjord Sama Forda má podobný reliéf ako fjordy, do ktorých ústia okrajové ľadovce grónskeho ľadového štítu, najmä Jakobshavn Isbrae, najväčší a najrýchlejšie sa pohybujúci pobrežný ľadovec v Grónsku, bolo by to tam podľa všetkého rovnaké. A situácia by sa nemala veľmi líšiť ani v prípade Západoantarktického ľadového štítu.
Podstatné je tu toto: z takých pomerne rýchlych ústupov topiacich sa ľadovcov zreteľne vyplýva možnosť rovnako pomerne rýchlych zmien úrovne hladiny morí. Okraj Jakobshavn Isbrae v súčasnosti ustupuje do cca 1000 metrov hlbokej časti predmetného fjordu, v poslednom desaťročí o kilometer ročne.
Vedci získali vzorky, z ktorých odvodili údaje o klíme pred 20 000 až 5 000 rokmi. „Hoci ľadový štít ustupoval po celé toto časové rozpätie, leví podiel ústupu sa odohral takpovediac za geologický okamih - pravdepodobne počas niekoľkých málo storočí," povedal Jason Briner.
Hlavné zdroje: Nature Geoscience online z 21. júna 2009; Komuniké The National Oceanographic Centre, Southampton, UK, z 21. júna; Komuniké University at Buffalo. The State University of New York z 21. júna 2009.
