Zvětšit obrázek

Antarktida - mrazivá domovina největšího ze všech tučňáků - tučňáka císařského.

Mořský led okolo pólů má své poslání – na jedné straně odráží teplo slunečního záření, což ale v průběhu polární noci, když je ho nejvíce, není podstatná role. Důležité v kruté zimě je, že izoluje hladinu vody před silnými větry a únikem tepla. Zejména okolo Antarktidy. Tím pomáhá podmořským organismům přežít. Výjimečné vlastnosti ledu, který má menší hustotu než jeho kapalné skupenství, nejednou zachránily pozemský život. Čím je zima větší, tím je ochranného mořského ledu více. Když u nás vrcholí léto, nad nejjižnějším kontinentem panuje pochmurná tma a okolo něho se rozprostírá bílá ledová pláň o celkové rozloze téměř dvou Evrop. Naše pozornost se ale soustřeďuje na sever, na arktický mořský led. Jeho změny, hlavně letní minima, slouží jako jeden z nejdůležitějších důkazů globálního oteplování. Jenže těm, kterým arktické extrémy pomáhají udržovat paniku, nehraje do karet opačný trend na jihu, kde sice pomalu, ale vytrvale rozloha mořského ledu narůstá.

Když otevřete stránky amerického Národního centra údajů o sněhu a ledu (National Snow and Ice Data Center), které patří Coloradské universitě, najdete přemíru informací o arktickém mořském ledu, zejména o jeho zářijové minimální hodnotě. Méně se dovíte o jeho březnovém maximálním rozsahu a když se budete pídit po nějakých údajích o mořském ledu v Antarktidě, čeká vás složitější úkol. Mezi letošními mediálními správami najdete dva články, které upozorňují, že koncem tohoto léta dosáhl mořský led okolo severního pólu třetí nejnižší hodnotu v celé historii měření. Ale zkuste najít co jenom řádek o tom, že v té době byl na jihu antarktický mořský led na svém historickém maximu. Některé nepohodlné informace se jednoduše nemedializují.

Následující mapy zobrazují letošní maxima a minima v rozloze mořského ledu a situaci v nejkatastrofálnějším roce v celém průběhu 30letého měření – v roce 2007. Fialová křivka představuje průměr z prvních 20 let (1980 – 2000), který se zvolil za porovnávací etalon. Nemá smysl uvažovat, jestli představuje „normál“, nebo ne. Nic jiného k dispozici nemáme, údaje začaly dodávat až družice. V dolní části každého obrázku je uvedena rozloha v km². Pomáhá vytvořit si představu, jak velké jsou změny v průběhu každého roku.

Zvětšit obrázek	Zvětšit obrázek
Kredit: National Snow and Ice Data Center	Kredit: National Snow and Ice Data Center

Z výpočtu a porovnání ročních průměrů vychází, že rozsah antarktického ledu se pomalu, ale vytrvale zvětšuje rychlostí asi procento, neboli 100 tisíc km² za jedno desetiletí. Není to moc, ale je to natolik statisticky významné, že se to ani v atmosféře paniky z globálního oteplování nedá přehlédnout a mlčky přejít bez snahy o vysvětlení. Nejlépe takové, jež povede k závěru, že jde o fenomén dočasný a v roce 2100, v tom vzdáleném téměřkoncisvěta, ke kterému se vážou všechny „správné“ klimatické modely, bude i v Antarktidě podstatně méně ledu, než je dnes. Na tomto se shodnou i dvě studie, které si jinak výrazně protiřečí. Jedna za příčinu nárůstu antarktického ledu viní ozonovou díru, druhá to popírá.

Zvětšit

Přesně před rokem a půl v časopisu Geophysical Research Letters vědci z Britského antarktického průzkumu (British Antarctic Survey - BAS), ve spolupráci s kolegy z NASA uveřejnili článek, z něhož vyplývá, že za jižní neposlušnou anomálii může další strašidelný, lidmi zapříčiněný fenomén - ozonová díra. 
Šéf výzkumného týmu, John Turner z BAS, tenkrát prohlásil: „Naše výsledky poukazují na složitost klimatických změn na celé Zemi. Zatímco důkazů o snižování rozsahu arktického ledu působením lidské činnosti přibývá, v Antarktidě vliv lidí projevující se existencí ozonové díry má efekt opačný a vede k zvýšení množství ledu. I když ozonová díra brzdí vliv skleníkových plynů, tento jev dlouho nepotrvá, protože předpokládáme, že do konce 21. století ozonová díra zanikne. V té době pravděpodobně bude již o třetinu antarktického ledu méně, než je dnes.“

Zvětšit obrázek

Velkost ozonové díry nad Antarktidou je každým rokem jiná, ale několikaletý trend naznačuje, že se pomalu zmenšuje. Na grafech je jasně patrný srpnový prudký nárůst její rozlohy, zářijové maximum a pak postupné uzavírání. Koncem listopadu, začátkem prosince ozonová díra vymizí. Polární noc přináší tmu i nárůst koncentrace stratosférického ozonu. Kredit: NOAA, KMNI, ESA

Pro lepší pochopení závěrů britských vědců pár slov o ozonové díře. V polárních oblastech v průběhu polárního jara (na jihu v srpnu - září) dochází v troposféře, zejména ve výšce okolo 20 km, k výraznému úbytku ozonu tím, že se jeho molekuly rozpadají. Nejde tedy o jev trvalý, ale asi 4měsíční, objevující se každý rok. Souvisí nejen s jarním „návratem“ slunce, kterého UV záření spouští chemické reakce do nichž se intenzivně zapojují halogeny z chlor-fluorovaných uhlovodíků (freonů), ale také s cyklonálním prouděním vzdušných mas v polárních oblastech. Nad tou severní jarní pokles ozonu není tak dramatický, protože vliv kontinentů velký vír narušuje. Nad jižním pólem jde o jev výrazný v důsledku dlouhotrvající stabilní cyklóny, která je nejsilnější v průběhu polární noci. Když se tedy mluví o ozonové díře, myslí se sezónní pokles ozonu nad Antarktidou a rozloha oblasti, ve které hodnota padne pod stanovenou kritickou mez. Videa v závěru článku jsou názornou ilustrací.

John Turner na základě družicových snímků, ale zejména modelů tvrdí, že sluncem a freony oslabovaná ozonová vrstva přispívá k intenzitě jižní cyklóny a zesiluje mrazivé větry zejména v oblasti Rossova a Amundsenova moře. To vede k zvýšenému vymrzání ledu z mořské hladiny. Vír zároveň nasává „teplejší“ vzduch od Jižní Ameriky, což vysvětluje lokální oteplení a úbytek ledu v oblasti Antarktického poloostrova tvořícího dlouhý výběžek na západním pobřeží.

Zvětšit obrázek

Nad póly se zejména v průběhu polární zimy vytváří obrovská cyklóna. Na severu jí narušuje vliv blízkých velkých kontinentů, nad jižní Antarktidou je mnohem výraznější. Když na jaře začne svítit slunce, cyklóna spolu s freony umožňuje vytvoření výrazné ozonové díry. Někteří vědci jsou přesvědčeni, že ta zpětně zesiluje proudění vzdušných mas a způsobuje, že v okolí Antarktidy je chladněji, než by odpovídalo globálnímu oteplování. Kredit: Columbia University

I když se to na první pohled může jevit logické a výsledky modelování byly loni mediálně interpretované jako jednoznačné vysvětlení záhady nárůstu antarktického mořského ledu, ve skutečnosti nejde o žádné „heuréka“. Jedna z mnohých otázek například zní: Jak teorie vysvětluje situaci v průběhu většiny měsíců, kdy ozonová díra mizí? Navíc je v polární zimě nad pólem více ozonu, než nad trvale ozařovanými tropickými a subtropickými oblastmi. Sporný je i letošní rok, kdy bylo ledu více, než kdykoli předtím a ozonová díra byla také méně děravá, než po uplynulá antarktická jara. 

Turner svou teorii prezentoval i na velké konferenci, jež se začátkem června konala v Oslo k loňskému Mezinárodnímu polárnímu roku. Odpovědí na jeho tvrzení je článek, který se nedávno objevil v Geophysical Research Letters. Kanadští autoři M. Sigmond z Katedry fyziky University v Torontu a J. C. Fyfe z Centra pro modelování a analýzu klimatu se hned v nadpisu své práce ptají: Přispěla ozonová díra k nárůstu rozlohy antarktického mořského ledu?

Již to naznačuje, že s Turnerem nesouhlasí. Alespoň co se příčin antarktické anomálie týče. Jejich model, simulující měsíc po měsíci nárůst, nebo rozpouštění mořského ledu podle reálně naměřených koncentrací ozonu je dovedl k závěru: „Výsledky našeho modelu zřetelně dokládají, že vysvětlení pozorovaného nárůstu rozlohy antarktického mořského ledu se musí opírat o procesy, které nejsou spjaté s degradací stratosférického ozonu.“

Zvětšit obrázek

Atmosférické proudění se v jižní cyklóně stáčí ve směru hodinových ručiček. Podle Johna Turnera studené povrchové větry zesílené ozonovou dírou způsobují, že je ledu zejména v oblasti Rossova moře stále více. Teplý vzduch proudící z Jižní Ameriky je příčinou opačného trendu severozápadně od Antarktického poloostrova. Kredit: J. Turner/AGU

Ještě před tímto příspěvkem k polemice svůj trumf vytáhli i Američané. Před dvěma měsíci odborný časopis Proceedings of the National Academy of Science uveřejnil výsledky modelování dvojice vědců z Georgia Institute of Technology. Jejich počítačové hrátky prokázaly již dávno vyslovenou teorii, že oteplování způsobuje zvýšený výpar a to pak vede k intenzivnějšímu sněžení v oblasti Antarktidy. Sníh a led brání úniku tepla z oceánu do atmosféry. Ale jde – jak jinak – jen o jev dočasný a trend se zanedlouho změní na zcela opačný a do roku 2100... dál to již znáte. Faktem je, že jestli se nenápadně neblíží velké zalednění, pak se i pomalý nárůst antarktického mořského ledu musí někdy zastavit. „Ale my jsme to přece předpovídali,“ zazní unisono. Jestli koncem století bude hladina moře okolo jižního kontinentu o třetinu ledového krunýře chudobnější, to se my už nedovíme. 

Vědecké výsledky mají být verifikovatelné. I zmíněné modely vedoucí k zcela odlišným závěrům jsou téměř jistě po matematické stránce a asi i z hlediska vyselektovaných fyzikálních faktorů správné. To ale – naštěstí – vůbec neznamená, že odpovídají realitě a jsou spolehlivou prognózou vývoje klimatu na téměř sto let dopředu. Jenže je to vskutku jejich hlavní účel? 

Video: Rok 2009 a časový vývoj ozonové vrstvy a příslušná změna UV indexu na povrchu Země. Množství ozonu se měří v Dobsonových jednotkách – DU. Jde o přepočet vyjadřující, jakou vrstvu by tvořil veškerý atmosférický ozon při teplotě 0^oC a tlaku 760 torrů. 100 DU znamená vrstvu 1 mm. Hodnota pod 220 DU se považuje za ozonovou díru. Okolo rovníku je průměr asi 260 DU. UV index při hodnotě 0 znamená žádné ozáření, desítka odpovídá slunečnímu letnímu poledni v našich končinách.

Video: Rok 2009 – cirkumpolární proudění ve stratosféře a vznik ozonové díry, která dosahuje tloušťku asi 50 km. Jde o velmi zrychlenou projekci. Na závěr je porovnání maximální rozlohy v letech 2005 až 2009. Letošní maximum bylo ještě menší.

Zdroje: British Antarctic Survey, PNAS, Georgia Institute of Technology, Centre for Atmospheric Science, University of Cambridge