Zvětšit obrázek

Kosmické záření – černý kůň pozemského klimatu. Kredit: Pierre Auger Observatory.

Stačí letmý pohled na vývoj klimatu během posledních milionů let a není sebemenších pochyb o tom, že minimálně 2,5 miliónu let žijeme v době ledové. Planetu sužuje mráz a sucho, které jenom občas na krátko přeruší optimistická teplá epizoda – doba meziledová, čili interglaciál. My dnes v jedné takové vzácné mezihře žijeme a přijde nám to jako normální stav věcí. To je ale velmi pravděpodobně smutný omyl. Na téhle planetě je poslední dobou normální led a pokud se nám s tím nepovede něco zásadního provést, tak led opět přijde a není vyloučeno že to bude velmi brzo, bavíme-li se v geologickém měřítku vnímání času. Je tristní, že přes nepopíratelnou popularitu klimatických témat dosud jen velmi mlhavě chápeme příčiny a mechanismy střídání dob ledových a meziledových. Pro naši civilizaci to přitom v relativně dohledné době může být nepříjemný problém.

Zvětšit obrázek

Šílení klimatu během posledních 5 miliónů let. Čárkovaná linie odpovídá dnešku. Kredit: R. A. Rohde, Global Warming Art.

Odborníci většinou nad cyklem ledových dob upřímně krčí rameny. Obvykle lze slyšet nepříliš sebevědomý názor, že příchod meziledových dob spouštějí Milankovičovy cykly, čili projevy změn různých pohybů planety Země v kontextu Sluneční soustavy, které podporuje nárůst koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře. Dobu ledovou by v takovém případě ukončilo vystavení Země intenzivnějšímu slunečnímu záření. Oxid uhličitý by pak měl udržovat teplo během celé doby meziledové, až do příchodu dalšího ledového období. Pozoruhodné je, že ani v tomto konceptu není vzestup hladiny oxidu uhličitého příčinou, ale důsledkem vzestupu globální teploty. Odhaduje se, že oxid uhličitý obvykle stoupne 800 až 1000 let po konci každé doby ledové a asi už nepřekvapí, že zatím není příliš jasné proč.

Ale i představa Milankovičových cyklů jako klíčového hráče ve střídání ledových a meziledových dob obsahuje spoustu slabých míst. Nedávno na toto téma publikoval ve slavné databázi matematických a fyzikálních článků arXiv velmi zajímavou studii Gerald E. Marsh, vysloužilý fyzik z americké Argonne National Laboratory. Jeho argumentace se odvíjí od toho, že nejen kolísání atmosférického oxidu uhličitého, ale ani Milankovičovy cykly dobře nevysvětlují konec ledových dob a příchod teplých období. Na příkladu konce zatím předposlední doby ledové před cca 140 tisíci lety – odborně Termination II, který je vlastně začátkem minulé doby meziledové – eemianu, Marsh dokládá, že i nárůst slunečního ozáření daný Milankovičovými cykly vlastně přišel až po nástupu teplého období. Podle Marshe vcelku logicky nemohl být jeho spouštěcím mechanismem. Kdo je ale tedy viníkem teplých období?

Zvětšit obrázek

Horní 4 křivky - Milankovičovy cykly, 5. (černá) křivka výpočet ozáření Země. Kredit: Incredio.

Co třeba kosmické záření? Studeným nevlídným vesmírem k nám po celé věky nepřetržitě teče proud vysokoenergetických částic z různých zdrojů – ze Slunce i z dalekého okolí. 90 procent částic kosmického záření představují protony, 9 procent jádra hélia, čili slavné alfa částice a kolem jednoho procenta dělají elektrony. Poslední dobou se ukazuje, že kosmické záření významně ovlivňuje pozemskou oblačnost, čímž vstupuje do spletité hry globálního zemského klimatu. Intenzitu kosmického záření dopadajícího na Zemi zase ovládají momentální poměry v galaxii, magnetické pole Země a hlavně magnetické pole Slunce. Vše nasvědčuje tomu, že pokles intenzity kosmického záření sníží oblačnost na Zemi, tím pádem i její odrazivost, čili albedo a to znamená oteplení pozemského klimatu.

Zvětšit obrázek

Pohnutá historie oxidu uhličitého od počátku prvohor. Kredit: R. A. Rohde, Global Warming Art.

Stejně jako po sobě zanechává detektivní stopy minulé klima, tak lze s jistou snahou vyčíst i historii toku kosmického záření. Pomocnou ruku nám v tomto případě podávají radionuklidy berylium 10Be a uhlík 14C z hlubokomořských sedimentů, které vznikají právě v důsledku srážek s částicemi kosmického záření. Rekonstrukce historie kosmického záření ukazují velmi překvapivou shodu změn toku kosmických částic a kolísání pozemského klimatu. Platí to i v případě výše zmíněného konce předposlední doby ledové – Termination II. Zdá se, že ho ukončil pokles pozemského albeda.

Robert Ehrlich z George Mason University, Fairfax v roce 2007 navrhl, že by chování Slunce, které řídí tok kosmického záření, mohl ovlivňovat zajímavý mechanismus takzvaných rezonantních termálních difúzních vln. Je pozoruhodné, že by jím způsobené kolísání kosmického záření mohlo vysvětlit i očividně teplejší doby meziledové, které předcházely té naší a také dodnes záhadný náhlý přechod cyklu ledových a meziledových dob z intervalu 41 tisíc let na 100 tisíc let. Marsh zároveň podotýká, že kosmické záření zřejmě vstoupilo do hry ve chvíli, kdy globální hladina oxidu uhličitého klesla do blízkosti dnešních hodnot. Je to jistě hluboká ironie, ale během posledních 65 miliónů let, od vymření neptačích dinosaurů, koncentrace oxidu uhličitého prakticky vytrvale klesá. Že bychom přece jenom dokázali ukončit šílení ledových dob tak, že napumpujeme uhlík zpátky do atmosféry? Bohužel to asi nebude tak jednoduché …

Kolem Marshovy studie se ihned rozhořela vášnivá debata, která protéká blogosférou jako lávový proud. Pokud Marsh, Ehrlich, Svensmark a mnozí další trefili hřebík na hlavičku, tak oxid uhličitý hraje ve formování klimatu teplých období jen velice druhořadou roli. A to by byl pěkný důvod k oslavě.

Pramen:

arXiv 11.2. 2010.