22.5.2019 | Svátek má Emil


VĚDA: Klimatické změny v kvartéru

15.1.2019

Současná doba je doslova prosycená všeobecně sdíleným přesvědčením o globálním oteplování, které je způsobené uhlíkovou stopou vyvolanou činností člověka. Tato představa je nám vnucována při jakékoli vhodné i nevhodné příležitosti. Dnes už není možné vidět nějaký přírodopisný nebo zeměpisný dokument, do kterého nejsou nějaké poznámky na toto téma vloženy.

Jak získáváme klimatologické modely? Jednou z možností je sestavovat modely s využitím dat naměřených meteorology. Klimatologové sestavují modely chování klimatu a vytvářejí prognózy budoucího vývoje klimatu na základě dříve zjištěných dat. Tato metodika trpí tím, že časové úseky naměřených dat jsou příliš krátké ve vztahu ke všem faktorům, které mají na změny klimatu vliv. Pochybnosti, zda měříme nástup glaciálu, začátek stadiálu či Maunderovo minimum, nemáme podle čeho posoudit. Proto jsem se rozhodl, že si v dnešní úvaze budu více všímat paleoklimatologie, jejíž sledované časové úseky daleko přesahují délku lidského života, ale na druhé straně odrážejí vliv podstatně většího množství procesů, které klima na Zemi ovlivňují.

Svou pozornost zaměříme na čtvrtohory. Především proto, že toto geologické období je ve vztahu k předcházejícímu terciéru celé považováno za jednu dlouhou dobu ledovou a také je k nám nejblíže.

Čtvrtohory (kvartér) je označení pro geologické období, které zahrnuje zhruba posledních cca 2,5 milionu let. Dělí se na starší čtvrtohory (pleistocén) a mladší čtvrtohory (holocén).

Od počátku čtvrtohor se kontinenty nacházejí již v dnešní podobě, takže jejich pohyb má na změny klimatu prakticky nulový vliv. Během celého období pleistocénu se cyklicky klima mění tak, že předcházející glaciál (doba významného zalednění) je vystřídán prudkým nástupem interglaciálu (doby meziledové), kdy dochází k významnému tání ledovců. Interglaciál ale relativně rychle odeznívá a následuje pomalý nástup dalšího dlouhého glaciálu. To způsobuje značné kolísání hladiny moří - až o 120 m. Ačkoli se tedy čtvrtohory zdají jako jedna dlouhá doba ledová, která se dělí na jednotlivé výrazně chladné a suché výkyvy, glaciály, a na vlhčí a teplejší výkyvy, interglaciály.

hladina1

Nárůst hladiny moří po poslední době ledové

Například na území dnešního Česka se v nejteplejších úsecích interglaciálů předpokládají průměrné teploty o 2 - 3 °C vyšší oproti dnešku, zatímco v nejstudenějších úsecích glaciálů až o 11 - 13 °C nižší oproti současnému průměru. Kromě těchto nejvýraznějších klimatických výkyvů docházelo v průběhu glaciálů, a to zejména na jejich počátku, k dalším dílčím výkyvům - studeným stadiálům a teplejším interstadiálům. Dále lze hluboko do minulosti zaznamenat velké množství jemnějších teplotních výkyvů oběma směry, jež se nazývají oscilace. Období, které probíhá od posledního glaciálu do současnosti, tedy holocén, je pravděpodobně jen další z řady interglaciálů, jenže oproti těm předcházejícím jeví odlišnosti - odlišná je fauna savců i například ráz krajiny v Evropě. Proto se pro holocén používá výrazu postglaciál. 

Abychom si dokázali představit, jak jsou jednotlivá období v celém kvartéru časově významná, přikládám tabulku, kde je celé období čtvrtohor vyjádřeno jako jedna hodina, tedy 3 600 sekund. Starší čtvrtohory, tedy pleistocén, představují 3 586 sekund, to je 59 minut a 46 sekund. Mladší čtvrtohory, holocén, trvají jen 14 sekund. Lidé se začali zabývat systematickým sledováním teplot v průběhu 18. stol. V Klementinu je to cca 250 let. Ovšem těchto 250 let představuje v rámci té jedné hodiny jen cca jednu třetinu sekundy. A navíc je třeba uvést, že dostatečně plošně rozsáhlá a metodicky ustálená meteorologická měření, která jsou využitelná k závěrům o klimatu na celé Zemi, existují odhadem tak 50 - 60 let. To znamená, že z celkové doby trvání klimatických změn v kvartéru (v přepočtu na 1 hod.) máme k dispozici snímek počasí jen za necelou poslední desetinu sekundy. Tyto údaje jsou přehledně uvedeny v následující tabulce.

 doba trvání v letechpřepočet na jednu hodinu
Kvartér2 600 0003 600 tj. 1 hod
Pleistocén2 590 0003 586 tj. 59 min. 46 sekund
Holocén10 00014 sekund
   
doba měření2500,3600 sekundy
 500,0720 sekundy

Je zřejmé, že proces trvající 1 hodinu nelze spolehlivě popsat na základě měření, které trvá jen zlomek poslední sekundy. Paleoklimatologie je vědní disciplína studující klimatické změny v geologické historii Země. Studium těchto změn se opírá o nepřímé indikátory přírodních podmínek, tzv. proxy data. Příkladem proxy dat jsou ledovcová jádra, letokruhy, fosilní pyl, zkušební vrty, korály a mořské, jezerní a říční usazeniny. Charakter depozice nebo rychlosti růstu materiálu byl ovlivněn klimatickými podmínkami v době, ve které se usazovaly nebo rostly. 

Také chemické stopy vytvořené klimatickými změnami, jako je množství jednotlivých izotopů, mohou být použity jako proxy data. Některá proxy, jako například plynové bubliny uzavřené v ledu, umožňují zjišťovat složení dávné atmosféry a dát tak svědectví o historickém kolísání složení zemské atmosféry. Dalšími zdroji informací jsou obory jako geologie, archeologie a další. Například výzkumné vrty v ledovcích v Grónsku a na Antarktidě ukazují, že na severní i jižní polokouli došlo za poslední 2 miliony let k 20 cyklům nárůstu a poklesu ledovcové pokrývky.

Ze zkoumání tzv. Milankovičových cyklů vyplývá, že poměr mezi trváním doby ledové a meziledové v posledním 1 milionu let je zhruba 3-4:1. Poslední doba ledová, tzv. würmský glaciál, trvala přibližně 65 tisíc let (od 75 000 do 10 000 let př. n. l.). V současné době žijeme v období meziledovém, které trvá už více než 12 tisíc let a na základě uvedeného poměru trvání doby ledové a meziledové se lze tedy domnívat, že toto období se již chýlí k závěru a následovat bude další doba ledová. (Milanković podal matematické zdůvodnění toho, jak mohou souviset klimatické cykly s cyklickými orbitálními pohyby Země, jako je excentricita, precese a oblikvita (sklon rotační osy). Zemská osa uskuteční jeden cyklus precese za přibližně 26 000 let. Současně dochází ke změně náklonu osy mezi 22,1 a 24,5° v cyklech trvajících 41 000 let. Excentricita zemské dráhy vyjadřuje změny oběžné dráhy Země z eliptické na téměř kruhovou. Cykly způsobené tímto dějem se opakují každých přibližně 96 až 127 000 let.)

Podívejme se nyní na průběh teplot a výšky mořské hladiny trochu podrobněji i s odkazy na konkrétní důkazy.

Povrch dna Severního moře představuje rovinu mírně nakloněnou k severu s hloubkami od 20 až 30 m do 150 až 170 m. Nachází se zde množství nevelkých mělčin tzv. lavic, které jsou složené odplavenými produkty morénových usazenin ledovce. Ten v pleistocénu pokrýval celé mořské dno. Před 10 tisíci lety byl jižní úsek Severního moře bažinatou planinou, kudy táhli losi a jeleni a žili tu i lidé. Až zhruba před 8 000 lety byla Velká Británie oddělena od evropské pevniny zdvihem hladiny způsobeným oteplením po konci doby ledové. Z tabulky „Nárůst hladiny moří po poslední době ledové“ můžeme vyčíst, že před 8 000 lety byla hladina moří o cca 20 m níže než dnes.

Dalšími výkyvy, tentokrát velmi dobře zdokumentovanými ve vztahu ke sluneční aktivitě, je období tzv. malé doby ledové v druhém tisíciletí našeho letopočtu. Maunderovo minimum je název období sluneční aktivity v letech 1638 - 1715. V této době se na Slunci neobjevovaly téměř žádné sluneční skvrny. To mělo vliv na podnebí na Zemi, které bylo výrazně chladnější. Období Maunderova minima je jedním ze tří nejchladnějších období malé doby ledové (14. - 19. století). Druhým nejchladnějším obdobím je Spörerovo minimum (1400 - 1510) a třetím Daltonovo minimum (1790 - 1830).

hladina2

A nyní si pojďme výše uvedené údaje setřídit. Poslední doba ledová, tzv. würmský glaciál, trvala přibližně 65 tisíc let (od 75 000 do 10 000 let př. n. l.). V současné době žijeme v období meziledovém, které trvá už více než 12 tisíc let a na základě uvedeného poměru trvání doby ledové a meziledové (4-3:1), se lze domnívat, že toto období se již chýlí k závěru a následovat bude další doba ledová. Tomu dále nasvědčuje i hladina moří, jejichž maxima kolísají v intervalu cca 140 m a od počátku holocénu se zvýšila nejméně o 100 m. Také odhad rozptylu teplot oproti současným průměrům v době vrcholu glaciálu (-11 až -13 °C) a v době vrcholu interglaciálu (1 až 3 °C) svědčí spíš ve prospěch poslední fáze interglaciálu, po kterém může nastat malá doba ledová, nebo se jedná o proces konce interglaciálu a nástup nového glaciálu.

A na závěr uvádím kompilát z různých serverů, které nabídne vyhledavač Seznam po zadání hesla „malá doba ledová“.

Globální oteplování a tání ledovců se stoupající hladinou oceánů lidstvu podle nejnovější analýzy uznávaných fyziků nehrozí. Naopak během deseti let začne malá doba ledová. Slunce totiž přechází do své útlumové fáze.
Zprávu zveřejnili vědci z americké Národní sluneční observatoře (NSO) a Výzkumné laboratoře vzdušných sil USA. Předpověď potvrzují podle serveru Register.com tři nezávislé analýzy založené na pozorování Slunce, které vykazuje sníženou aktivitu, jež neodpovídá střídání maxim a minim v rámci pozorovaných jedenáctiletých cyklů. „Je to velmi neobvyklé a neočekávané,“ komentoval zjištění Frank Hill z NSO, podle kterého podrobné monitorování Slunce svědčí o hibernaci tvorby slunečních skvrn. Společně s kolegy podrobně sledovali tvorbu skvrn v uplynulých třinácti letech a podle nich soustavně sluneční aktivita klesá. K podobnému závěru došli nezávisle i odborníci z amerického letectva, kteří při studiu sluneční korony vypozorovali postupný 40letý pokles aktivity. Vedoucí programu v U.S. Air Force Richard Altrock v této souvislosti dodává: „Nikdo neví, co Slunce udělá příště.“



Nejlepší dětské knihy podle věku: Testujeme na vlastních dětech
Nejlepší dětské knihy podle věku: Testujeme na vlastních dětech

Dětských knih je na trhu velké množství, a tak je někdy složité najít tu pravou, která bude děti opravdu bavit. My jsme vyzkoušeli osm knížek. Podívejte se, jak v testu našich „redakčních“ potomků obstály, a nechte se inspirovat.

Diskuse


V. Církva
18:46
15.1.2019

P. Rada
20:42
15.1.2019

K. Janyška
20:47
15.1.2019

P. Rada
9:34
16.1.2019

P. Zinga
15:14
15.1.2019

J. Kavalír
15:46
15.1.2019

M. Šejna
16:51
15.1.2019

P. Rada
16:53
15.1.2019

P. Rada
21:03
15.1.2019

J. Kalina
11:24
15.1.2019

J. Kavalír
12:36
15.1.2019

F. Houžňák
22:18
15.1.2019

J. Kavalír
10:59
15.1.2019

P. Rada
11:42
15.1.2019

J. Kavalír
12:50
15.1.2019

P. Rada
14:56
15.1.2019

M. Valenta
10:17
15.1.2019

R. Langer
10:45
15.1.2019

M. Valenta
12:00
15.1.2019

J. Kavalír
13:04
15.1.2019

J. Jurax
17:08
15.1.2019

M. Šejna
9:13
15.1.2019

J. Tachovsky
10:11
15.1.2019

M. Šejna
10:17
15.1.2019

J. Tachovsky
10:30
15.1.2019

P. Rada
11:09
15.1.2019

J. Tachovsky
11:41
15.1.2019

J. Kavalír
13:13
15.1.2019

J. Vintr
13:50
15.1.2019

J. Kavalír
15:35
15.1.2019

J. Vintr
17:56
15.1.2019

I. Schlägel
8:54
15.1.2019

P. Rada
9:06
15.1.2019

I. Schlägel
9:13
15.1.2019

P. Götze
9:19
15.1.2019

M. Šejna
9:36
15.1.2019

J. Rybenský
8:33
15.1.2019

J. Vintr
8:47
15.1.2019

P. Rada
8:59
15.1.2019

M. Šejna
9:41
15.1.2019

J. Vintr
15:19
15.1.2019

M. Šejna
16:58
15.1.2019

J. Vintr
18:08
15.1.2019

P. Rada
8:50
15.1.2019

R. Vacek
8:06
15.1.2019

J. Schwarz
13:34
15.1.2019

J. Pokoutný
18:47
15.1.2019

M. Klas
7:50
15.1.2019

K. Drábek
7:20
15.1.2019

P. Rada
11:19
15.1.2019

K. Drábek
11:59
15.1.2019

J. Bartoň
6:07
15.1.2019

P. Rada
2:11
15.1.2019

J. Vintr
2:34
15.1.2019

P. Rada
8:33
15.1.2019

J. Vintr
14:01
15.1.2019

R. Langer
6:29
15.1.2019

J. Sedlář
1:35
15.1.2019

J. Jurax
2:00
15.1.2019

P. Rada
2:23
15.1.2019

P. Kremla
7:24
15.1.2019

R. Langer
8:32
15.1.2019

J. Schwarz
13:46
15.1.2019

J. Jurax
16:55
15.1.2019

počet příspěvků: 87, poslední 16.1.2019 09:34









 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.