Tektonický termostat v Indonésii. Kredit: MIT.

Ačkoliv by to v dnešní době nejspíš mnoho lidí šokovalo, momentálně žijeme ve velmi chladném období pozemské historie. Dokonce v jednom z úplně nejchladnějších. V historii planety není normální, že póly pokrývá ledový příkrov a nerostou tam svěží zelené lesy, kypící životem. Nicméně, od počátku prvohor, a vlastně i předtím, pozemský život prožil několik ledových epoch, v nichž se střídají brutální ledové doby s chvilkovým oteplením dob meziledových. Jak to ale u podobných globálních klimatických jevů bývá, vědci stále velmi tápou, pokud jde o příčiny spuštění takových ledových epoch i o jejich ukončení a návrat planety k příjemně teplému normálu.

Oliver Jagoutz. Kredit: MIT.

Tým badatelů MIT, Kalifornské univerzity v Santa Barbaře a Kalifornské univerzity v Berkeley v těchto dnech rozvířil klimatické vody studií, v níž vědci nabízejí mechanismus spouštění a možná i ukončení minimálně tří posledních ledových epoch na Zemi. Jejich výzkum otiskl časopis Science.

Oliver Jagoutz z MIT a jeho kolegové tvrdí, že by zmíněné ledové epochy mohly být spouštěny rozsáhlými tektonickými srážkami v tropických oblastech (arc-continent collisions). V těchto monumentálních tektonických událostech se srážejí tektonické desky, přičemž oceánské desky se dostanou nad kontinentální desky. Při takové kolizi obvykle vznikne pohoří, tvořené horninami oceánské desky. Zónám těchto kolizí se v geologické hantýrce říká „sutury“. V důsledku těchto událostí jsou ohromné rozlohy hornin bývalého dna oceánu, takzvané ofiolity, vystaveny agresivnímu tropickému prostředí.

Přítomnost je zcela vpravo. Pokud by o tom někdo pochyboval, tak žijeme ve velmi ledové epoše pozemské historie. Kredit: Global Warming Art / Wikimedia Commons.

Jagoutz a spol. se domnívají, že v takovém případě horké a vlhké tropické prostředí vyvolává velmi rozsáhlé zvětrávání a chemické reakce mezi zmíněnými horninami a atmosférou. Především sloučeniny vápníku a hořčíku intenzivně reagují s atmosférickým oxidem uhličitým a dochází ke spontánnímu klimatickému inženýrství, při němž se uhlík dlouhodobě ukládá v podobě karbonátů, jako je třeba vápenec. Takové dramatické zvětrávání probíhá na milionech kilometrů čtverečních, což odčerpá z atmosféry tolik oxidu uhličitého, že výrazně poklesne globální teplota a přijde ledová epocha, plná mrazu a utrpení pro mnoho druhů rostlin i živočichů.

Badatelé jedním dechem dodávají, že miliony kilometrů čtverečních sice na první pohled vypadají nezměrně, ve skutečnosti jde ale jenom o zlomek povrchu souše, natož celé této planety. Přesto, jak tvrdí Jagoutz s kolegy, jde o plochu správných hornin na správném místě, takže takový mechanismus dokáže zařídit ochlazení celé planety. V celé záležitosti je ale stále řada nejasností, takže to bude chtít další výzkum.

– Rekonstrukce příslušných tektonických kolizí v historii. Kredit: MIT.

Badatelé vystopovali tři období v historii Země od počátku prvohor, v nichž došlo k rozsáhlým tektonickým kolizím v tropických oblastech, vždy v délce kolem 10 tisíc kilometrů. Tato období přitom odpovídají třem známých ledových epochám: ve svrchním ordoviku (před 455-440 mil. let), na přelomu karbonu a permu (před 335-280 mil. let) a ledové epoše v třetihorách a čtvrtohorách, která trvá od doby před 35 mil. let do dneška. Jagoutz dokonce tvrdí, že jakmile na Zemi vzniknou zmíněné tektonické zóny v tropech, tak přijde ledová epocha.

V současnosti je stále aktivní taková tektonická zóna o délce zhruba 10 tisíc kilometrů v Indonésii a podle Jagoutze tenhle tektonický termostat zřejmě zodpovídá za to, že stále žijeme v ledové epoše, i když se to možná na první pohled nezdá. Právě tady se vyskytují jedny z největších masívů ofiolitů na světě, které fungují jako jeden z nejvýkonnějších přírodních strojů na pohlcování oxidu uhličitého a ukládání uhlíku.

Pokud se Jagoutz a spol. nepletou a nepřikládají tektonickým zónám s ofiolity větší význam, než ve skutečnosti pro pozemské klima mají, tak by to pro nás mělo být velkým varováním. Oxid uhličitý není nepřítel, ale nesmírně důležitý regulátor planetární klimatizace. Když jeho množství v atmosféře stoupá, tak se planeta otepluje. Pokud ale naopak obsah oxidu uhličitého klesá, tak se z planety rychle stává mrazák. Proto bychom neměli náš boj s touto pozoruhodnou sloučeninou přehnat nebo nás to bude hodně mrzet.

Video:  EAPS in Brief: Geology Professor Oliver Jagoutz


Literatura
MIT 14. 3. 2019, Science online 14. 3. 2019.