Díky ledu víme, že je nám horko

Josef Sekyra se narodil v roce 1928 v Novém Městě nad Metují. Už od malička rád chodil po horách v okolí, a čím víc s nimi srůstal, tím víc ho zajímal jejich původ. Stal se z něj detektiv přes kameny, tedy geolog.

Podíval se na kus skály a mohl vám o něm říct, jestli vznikl výbuchem sopky nebo usazením zrníček písku, jestli ho vymílala voda nebo drtil led a jestli je v něm třeba měď nebo zlato. Ve svém oboru dokázal řadu věcí jako první Čech na světě.

Jeho hlad po poznání ho zavedl do extrémních podmínek, kde je kamenná kniha přírody nejlépe čitelná. V rámci svého výzkumu hor se stal prvním Čechoslovákem, který překonal výškovou hranici 7000 metrů - výstupem na druhý nejvyšší vrchol Pamíru.

V roce 1969 se přihlásil do americké expedice Deep Freeze na nehostinné pláně Antarktidy. Zkoumání ledu ho přivedlo až na jižní pól, kde stanul jako první Čech v historii.

Josef Sekyra v Antarktidě|foto: Archiv J. Sekyry

Chtěl na pólu vztyčit československou vlajku, ale žádnou u sebe neměl. Vyrobil si proto alespoň ceduli s nápisem „Geologický ústav Praha 15 560 km“ a o několik dní později ji na pólu přibil. Sám o tom prohlásil: "Byl jsem tam hlavně za šutrama, to ostatní nebylo podstatné." Poznání pro něj bylo na prvním místě.

Cestování v čase

Víc než cestování v prostoru zajímalo pana Sekyru cestování v čase. A to se mu v Antarktidě splnilo. Jakým způsobem? Když padá sníh, zachycuje v sobě drobné nečistoty, jako jsou prach, saze, pyl nebo radioaktivní částice. Po dopadu na zem se vrstva udusává a přitom se zachycují bublinky vzduchu.

Když sníh zledovatí, vznikne kronika podmínek v daném časovém období - čím větší hloubka, tím vzdálenější minulost. Vědci z expedice Deep Freeze vyvrtali nedaleko základny na jižním pólu do ledu sondu do hloubky 15 metrů. Možná vám to připadá málo, ale v jedné z vrstev objevil Josef Sekyra prach z výbuchu sopky Krakatoa, který několikrát obletěl Zem, než spadl v Antarktidě. Mohl se tak ohlédnout o 86 let zpátky, do roku 1883.

Poté se věnoval jiným projektům, ale další vědci pokračovali ve zkoumání ledu. Provrtali ty nejtlustší ledovce na planetě a v hloubce přes 3 kilometry se dostali k vrstvám starým 800 000 let. Dnes si každý, kdo má přístup k internetu, může prohlédnout vzorky ledu nejen z Antarktidy, ale i z Grónska, z Himalájí nebo z And.

Tajemství ukrytá v ledu

V ledu jsou zachyceny bublinky velmi starého vzduchu. Je možné změřit jeho přesné složení, včetně koncentrace CO2. Podle zachycených molekul vody se navíc dá určit i průměrná teplota oceánů. Zní to asi podezřele, že? Vždyť je voda zamrzlá v led, jak můžeme vědět, kolik měla stupňů před tím, než zamrzla? Máme na to takový trik.

V ledu je zapsána dlouhá historie Země|foto:Fotobanka Pixabay

Molekula vody se skládá z vodíku a kyslíku, to ví každý. Jenže kyslík má několik izotopů, z nichž nejrozšířenější je O16, následovaný izotopem O18. Jediný rozdíl mezi nimi je v tom, že O18 je o dva neutrony těžší, než O16. Platí, že čím těžší je molekula, tím víc energie je potřeba na její vypaření.

Takže čím vyšší je teplota vody, tím více je v ní zastoupeno molekul O18 oproti počtu molekul O16, zkrátka molekuly O16 už se stihly vypařit. Pro nás je to pak snadné - čím vyšší zastoupení molekul s O18 v ledu najdeme, tím vyšší teplota musela být v mořích, ze kterých se voda vypařila. Vítr ji pak odvál nad Antarktidu, kde spadla v podobě sněhu a časem se proměnila v led.

Je to podobné, jako kdybyste házeli přes plot volejbalové míče a medicinbaly. Kdybyste měli málo energie, pinkali byste jen volejbalové míče. Ale čím víc energie byste měli, tím byste si mohli troufnout i na těžší předměty. Podle poměru volejbalových míčů k medicinbalům by člověk na druhé straně plotu mohl posoudit, jací jste svalovci, tedy váš energetický stav.

Souvislost mezi teplotou a koncentrací CO2

Díky ledu máme dnes přesnou představu o tom, jak se vyvíjela nejen teplota, ale i koncentrace CO2 za posledních 800 000 let. Zajímavá je skutečnost, že posledních téměř 12000 let bylo klima mimořádně stabilní, globální teplota se měnila o méně než 0,5 °C.

Je to také přesně to období, kdy na několika místech na světě vzniklo nezávisle na sobě zemědělství. Není to náhoda, kulturní plodiny totiž nesnášejí prudké výkyvy teplot, civilizace proto závisí na stabilním klimatu.

Stačí jediný pohled do grafu teplot a koncentrací CO2, a každého trkne, jak jsou si oba grafy podobné. V drtivé většině let platí, že když roste teplota, roste i množství CO2 v atmosféře a naopak, klesá-li jedna veličina, klesá i druhá.

Logo|foto:Český rozhlas

Proč? Která veličina ovlivňuje kterou? Existují mezi nimi mechanismy zpětné vazby, či dokonce vstupují do hry další faktory? Kde by CO2 - tento průhledný plyn s mizivou koncentrací méně než 0,05 % objemových jednotek vzduchu - bral sílu na to, aby určovat klima celé planety? To si řekneme příště.

Tento i ostatní záznamy pořadu Meteor najdete v našem Archivu pořadů.