Kyselé oceány - plíživá katastrofa

K nutně tragickému závěru ale tentokrát nedojde. Vše se totiž odehrálo jen v laboratorní nádrži na univerzitě v Bristolu, kam vědci místo dravce pouštěli jen typický zvuk, který vydává. Pokusná rybka je ale hluchá doopravdy. Způsobila to vyšší kyselost vody v akváriu oproti té, ve které by normálně žila v moři.

"Nechali jsme některá mláďata klauna vyrůstat v normálně kyselé mořské vodě a další tři skupiny v akváriích s vodou obohacenou CO2 na úroveň předpovězenou Mezivládním panelem pro klimatické změny na roky 2050 až 2100," vysvětluje vedoucí výzkumu Steve Simpson podstatu experimentu, který uskutečnil letos na jaře. Vyšší kyselost mořské vody představuje problém nejen pro korálové rybky, ale pro veškerý život v oceánu a následně i na souši.

Oceány se mění v kyselinu

Do světových moří a oceánů se oxid uhličitý dostává z atmosféry. Do hloubky asi dvou metrů ho zamíchávají povětrnostní jevy, především vítr. Odtud CO2 klesá do hlubších vrstev. Čím více ho je v atmosféře, tím více se ho dostává i do vody. S ní oxid uhličitý chemicky reaguje, vzniká tak kyselina uhličitá (H2CO3) a mořská voda se okyseluje. Kromě toho se při tomto procesu také obohacuje o vodíkové ionty, tedy elektricky nabité atomy vodíku. Zda bude tento trend pokrčovat i v budoucnosti a jak vlastně byla mořská voda kyselá dříve, vědci dovozují z údajů o minulém, současném a možném budoucím množství CO2 v atmosféře. Ty jsou k dispozici z výzkumů globálního oteplování, které je vlastně druhou stranou téže mince.

"Světové oceány zůstávaly dlouhodobě stabilní," konstatuje Joan Kleypasová z amerického Národního centra pro výzkum atmosféry (National Center for Atmospheric Research - NCAR) zabývající se vztahem mezi korálovými útesy a podnebím. "Jejich pH zůstávalo stále stejné po stovky tisíc let. Možná i po miliony let." Zásadní zlom nastal s nástupem průmyslové revoluce začátkem 19. století, kdy se do ovzduší začalo uvolňovat množství kysličníku uhličitého, především při spalování fosilních paliv. Tehdy měla voda v oceánech hodnotu pH 8,2, dnes klesla na 8,1, do roku 2050 se očekává další pokles na 7,9 a v roce 2100 na 7,8. Richard Feely z Národního úřadu pro oceány a atmosféru (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA) se domnívá, že se jedná o největší změnu v "chemii" oceánů za posledních 650 milionů let. Nenechme se přitom zmást tím, že jde o změny jen o desetiny pH. V tomto případě hodnoty neklesají aritmetickou, ale logaritmickou řadou , takže rozdíl jedné desetiny znamená vodu kyselejší o 30 %. V roce 2100 potom bude o 150 % kyselejší, než byla v roce 1800.

Zkáza nejen korálových útesů

Na změny v kyselosti vody nejzávažněji reagují všechny mořské organismy, které si staví své schránky z uhličitanu vápenatého, například koráli, plži a mlži. V kyselejší vodě prostě nejsou schopny stavět a obnovovat své schránky v dostatečné míře. Pokud rovnou nezačnou odumírat, jako právě různé druhy korálů, potom jejich schránky rostou pomaleji a zůstávají křehké a slabé, dokonce až průhledné a nemohou svého nositele ochránit tak, jako dřív. Zatím není zcela přesně známo, proč k tomu dochází a jak případně tento mechanismus ovlivnit ve prospěch ohrožených organismů. Se zcela novou teorií "protonového toku" přišel minulý měsíc Paul Jokiel z Havajského ústavu pro mořskou biologii (Hawai'i Institute of Marine Biology). Týká se korálů, kteří si podle ní nemohou budovat své schránky kvůli stále se zvyšujícímu obsahu vodíkových iontů ve vodě. Ty přestavbu uhličitanu vápenatého na korálové útesy brzdí a nakonec, pokud se jejich množství zvýší nad určitou mez, zcela zastaví.

Pokud by vývoj takto pokračoval dál, ze současného mořského dna doslova kypícího životem se stanou mrtvé pláně. A že nejde o žádné přehánění, dokazuje okolí malého ostrůvku Castello Aragonese necelých třicet kilometrů od Neapole. Dochází tam k podmořským vývěrům oxidu uhličitého v důsledku sopečné činnosti a voda je kyselá tak, jako bude podle současných odhadů ve všech oceánech v roce 2100. Při životě se v ní dokáže udržet jen několik málo druhů organismů.

Zjistilo se například, že ony pokusné korálové rybky neměly v důsledku působení kyselejší vody poškozené sluchové ústrojí, ale zasažen byl jeho nervový systém. Poškozeny tak mohou být i další nervové tkáně včetně mozku. To může pochopitelně postihnout všechny druhy ryb a možná i vyšší organismy žijící v moři anebo v kontaktu s nimi, plazy, ptáky, savce a nakonec i lidi.

Vyhodnocení vlivů okyselení oceánů na Zemi jako celek, na přímořské státy a nakonec i na země ve vnitrozemí zatím zůstává jen v obecné rovině. "Oceány zásadně ovlivňují klima celé planety, a proto změna jejich teploty či jejich okyselení se samozřejmě může odrazit i na klimatických poměrech v České republice," konstatuje Josef Komenda z Mikrobiologického ústavu AV ČR. Výzkum vzájemných vztahů mezi okyselováním oceánů a dalšími celosvětovými jevy, jako je třeba globální oteplování, stojí prakticky na začátku. Předpokládá se například, že když světové oceány pohlcují v takové míře oxid uhličitý, významně tak působí proti globálnímu oteplování, protože snižují jeho množství v atmosféře. Jenže jen za tu cenu, že se samy okyselují a například vymírání mořských organismů bude znamenat další zhoršení podmínek pro rybolov a navazující odvětví.

Sopky škodí víc než lidé

Jedinou cestou, jak nepříznivý vývoj zvrátit, se jeví snížení emisí CO2 do atmosféry. Odhaduje se, že od počátku průmyslové revoluce se do atmosféry v důsledku lidské činnosti uvolnilo neuvěřitelných 500 miliard tun oxidu uhličitého, z nich asi třetinu pohltily oceány. K zachování současného stavu by proto bylo nutné další emise CO2, jejichž množství se odhaduje na 30 miliard tun ročně, zcela zastavit anebo alespoň podstatně omezit. Jinou cestou by bylo dodávat do oceánů nějakou látku, která by dokázala jejich kyselost naopak snižovat. V praxi by to mohl být třeba hydroxid vápenatý, bylo by ho však zapotřebí obrovské množství. Dvě tuny na každou tunu emisí CO2.

Nejhorší zprávou však zůstává fakt, že by nejspíš nepomohlo ani to. Člověk a jeho činnost totiž není tím faktorem, který uvolňuje na Zemi do ovzduší nejvíc CO2. Prvenství si drží výbuchy sopek. O tom, jak mocné jsou tyto přírodní síly, nejlépe svědčí fakt, že při poměrně "malém" výbuchu islandského vulkánu Eyafjallajökull vloni na jaře se uvolnilo tolik CO2, kolik lidstvo vyprodukuje svou činností za 200 let. Na okyselování oceánů mají proto i dnes sopky podstatně větší podíl než lidé a v minulosti byly zřejmě jeho jedinou příčinou.

Kolísavé hodnoty

Na zajímavou metodu, jak zjistit množství CO2 v atmosféře, přišel v roce 2005 tým geoložky Lenny Kouwenbergové. Povšiml si toho, že množství průduchů na listech rostlin klesá s množstvím oxidu uhličitého v ovzduší a že tak je možné zjistit jeho obsah v atmosféře i ve velmi dávné minulosti Země. Zjistilo se tak, že je kolísavý, jednou je ho více, jindy méně, zřejmě právě v závislosti na sopečné činnosti v tom kterém období. Není tedy pravda, že by se jeho množství ve vzduchu stále jen zvyšovalo, zejména po začátku průmyslové revoluce a jako důsledek lidské činnosti.

Dnešní hodnoty jsou například podobné těm, které byly dopočítány pro středověk, a tehdy k žádnému hromadnému vymírání mořských živočichů nedošlo. Kdyby však obsah CO2 v atmosféře kolísal ještě výrazněji a zvýšil se ještě více, mohlo by to skutečně znamenat katastrofu. Následné prudké oteplení ovzduší a okyselení moří mohlo být jednou z věcí, o nichž se uvažuje jako o příčině masového vymírání před 55 a 250 miliony let. Tehdy přežilo jen 5 % druhů rostlin a živočichů. Ale před 400 miliony let bylo CO2 v zemské atmosféře dokonce až 20x více než dnes, a život na Zemi se s tím také dokázal nějakým způsobem vyrovnat. Což znamená dobrý příslib do budoucnosti i pro nás. Možná se změní skladba mořských organismů, některé z nich, možná většina, tak velké změny nepřekonají, ale život jako takový nezanikne.

Americký oceánograf upozornil na nejnovější globální hrozbu

Jako první si povšiml okyselování oceánů a upozornil na ně veřejnost Richard A. Feely, americký oceánograf se specializací na chemii a laureát Nobely ceny za mír (v roce 2007, spolu s Al Gorem), a to již v polovině devadesátých let minulého století. Tehdy jeho prohlášení nevzbudilo téměř žádnou pozornost. Postoj nejprve americké a posléze i světové veřejnosti se změnil až v roce 2004 poté, co byla zveřejněna analýza přibližně deseti tisíc údajů o obsahu uhlíku v mořské vodě získaných na celkem 95 místech. Okyselování oceánů se tak zřejmě stalo zatím nejnověji definovanou globální ekologickou hrozbou.

AUTOR: Jitka Lenková
AUTOR-WEB: www.ihned.cz