Vědci v modelu simulovali, co by stačilo ke zničení života na Zemi. Popsaný proces by mohl změnit planetu z obyvatelné na mrtvou

Vědci poprvé v modelu ukázali, jak vypadá proměna klimatického systému planety, který může vést k rychlému vzniku podmínek, jež nejsou slučitelné s existencí života.

Země je jediné místo ve vesmíru, kde se prokazatelně nachází život. Rozdíl mezi ní a jinými planetami Sluneční soustavy je na první pohled obrovský. Podle nové studie ale spočívá jen v několika málo stupních Celsia, které dělí naši planetu od osudu Venuše nebo Marsu.

Tým astronomů z Ženevské univerzity dokázal nasimulovat celý průběh vývoje skleníkového efektu, který může změnit klima planety z idylického a pro život ideálního místa na místo zcela nehostinné a životu nepřátelské. Výsledky se dají využít pro pochopení vývoje vzdálených exoplanet u cizích hvězd, pro analýzu změn těles naší Sluneční soustavy, ale také jako varování před dopady klimatických změn na Zemi.

Vědci v tomto výzkumu prokázali, že od počátečních fází procesu dochází k výrazným změnám struktury atmosféry a oblačnosti, což vede k téměř nezastavitelnému a velmi složitě zvratnému skleníkovému efektu. Na Zemi by k nastartování tohoto jevu a k tomu, aby se naše planeta stala neobyvatelnou, stačil globální nárůst průměrné teploty o pouhých několik desítek stupňů, který by následoval po mírném zvýšení sluneční svítivosti. Tyto výsledky vyšly v časopise Astronomy & Astrophysics.

Kolaps planety

Myšlenka kolapsu globálního ekosystému vlivem příliš silného skleníkového efektu není nová. Podle tohoto scénáře se planeta může vyvinout z mírného stavu, jaký teď panuje na Zemi, do opravdového „pekla“ s povrchovými teplotami nad 1000 °C. Příčinou je obyčejná vodní pára.

Vodní pára je přirozený skleníkový plyn. Zabraňuje tomu, aby se sluneční záření pohlcené Zemí opětovně vyzařovalo do vesmíru ve formě tepelného záření. Skleníkový efekt přitom sám o sobě není špatný – bez něj by Země měla průměrnou teplotu pod bodem mrazu vody, vypadala by jako ledem pokrytá a životu nepřátelská koule namísto nám dobře známé Modré planety.

Skleníkový efekt může být dobrý sluha, ale zlý pán. Pokud je totiž příliš silný, zvyšuje se vypařování oceánů, a tím i množství vodní páry v atmosféře. „Pro toto množství vodní páry existuje kritická hranice, za kterou se již planeta nemůže ochlazovat. Pak se všechno už jen zhoršuje, až se nakonec oceány zcela vypaří a teplota na povrchu dosáhne několika set stupňů,“ vysvětluje Guillaume Chaverot, který výzkum vedl.

„Až doposud se ostatní významné klimatologické studie zaměřovaly buď na podobu stavu před skokovým nárůstem vodní páry v atmosféře, anebo na stav po něm,“ říká Martin Turbet, výzkumný pracovník z laboratoří CNRS v Paříži a Bordeaux a spoluautor studie. „Teď je to poprvé, kdy tým studoval samotný přechod pomocí 3D globálního klimatického modelu a ověřoval, jak se klima a atmosféra během tohoto procesu vyvíjejí.“

Změna se pozná v mracích

Jeden z klíčových bodů studie popisuje výskyt velmi zvláštního vzoru mraků, který posiluje efekt změny a činí tento proces nevratným. „Od počátku přechodu můžeme pozorovat, jak se ve vysoké atmosféře vyvíjejí velmi husté mraky. Atmosféra pak už nevykazuje teplotní inverzi typickou pro zemskou atmosféru, která odděluje její dvě hlavní vrstvy: troposféru a stratosféru. Struktura atmosféry se potom hluboce změní,“ vysvětluje Chaverot.

Tento objev je podle něj klíčovým prvkem pro studium klimatu na jiných planetách, a zejména na exoplanetách obíhajících kolem jiných hvězd než Slunce. „Když studujeme klima na jiných planetách, tak jednou z našich nejsilnějších motivací je určit, jestli mohou hostit život,“ doplňuje další z autorů studie Émeline Bolmontová.

„Současně jsme také zkoumali, jestli tento vzor mraků nemohl vytvořit zvláštní ‚otisk prstu‘, který bychom mohli zjistit při pozorování atmosfér exoplanet. Příští generace přístrojů by jej měla být schopna detekovat,“ věří Turbet. Tým v tomto výzkumu hodlá pokračovat, tentokrát se stejná skupina vědců zaměří na konkrétní případ jedné planety – Země.

Země v křehké rovnováze

Pomocí nových klimatických modelů vědci vypočítali, že ke spuštění tohoto nezvratného únikového procesu na Zemi a k tomu, aby se naše planeta stala stejně nehostinnou jako Venuše, by stačilo jen velmi malé zvýšení slunečního záření, které by vedlo ke zvýšení globální teploty na Zemi o pouhých několik desítek stupňů.

Jedním ze současných klimatických cílů je omezit globální oteplování Země vyvolané skleníkovými plyny do roku 2050 na pouhých 1,5 °C. Jednou z otázek Chaverotova výzkumného grantu je zjistit, jestli skleníkové plyny jako oxid uhličitý nebo metan mohou spustit proces popsaný výše. Pokud ano, další otázkou bude zjistit, jestli jsou teploty, při nichž se změna stává nevratnou, pro oba procesy stejné.

Země tedy není tak daleko od tohoto apokalyptického scénáře. „Za předpokladu, že by se tento proces spustil na Zemi, vedlo by vypaření pouhých 10 metrů povrchu oceánů ke zvýšení atmosférického tlaku o jeden bar při zemi. Za pouhých několik stovek let bychom dosáhli přízemní teploty přes 500 °C. Později bychom dosáhli dokonce 273 barů přízemního tlaku a více než 1500 °C, kdy by všechny oceány skončily zcela vypařené,“ dodává Chaverot.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Čeští vědci popsali vznik antibiotik schopných ničit i superodolné bakterie

Vědci odhalili, jak v přírodě vznikají nová, takzvaná linkosamidová antibiotika. Ta jsou pro lidskou civilizaci zásadní tím, že účinkují i na bakterie, které získaly odolnost proti všem konvenčním antibiotikům. Nově získané poznatky by se tak daly využít při navrhování antibiotik nové generace proti odolnějším bakteriím. Na mezinárodním výzkumu se podíleli vědci z Mikrobiologického ústavu Akademie věd.
před 1 hhodinou

Desítky nobelistů brojí proti Kennedymu v čele resortu zdravotnictví USA

Robert Kennedy mladší, který by se měl podle zvoleného amerického prezidenta Donalda Trumpa stát ministrem zdravotnictví, se snaží před očekávaným potvrzovacím slyšením získat podporu amerických senátorů. Téměř osmdesát nositelů Nobelovy ceny za chemii, lékařství nebo fyziku ale Trumpa vyzvalo, aby Kennedyho ministrem nejmenoval. Důvodem je například to, že šíří konspirační teorie o údajné škodlivosti očkování.
27. 12. 2024

V Baltu vznikl nový druh sledě. Místo planktonu žere ryby

Sledi v Baltu jsou drobné, plankton konzumující rybky. Teď ale rybáři upozornili biology na novou populaci, která má mnohem větší těla, a navíc se živí jinými rybami.
27. 12. 2024

Ptačí chřipka se dle CDC učí nakazit lidské dýchací cesty

Ptačí chřipka za letošní rok nakazila v USA asi šest desítek lidí. V prosinci úřady zaznamenaly první případ s těžkým průběhem. U pacienta se virus změnil tak, že je zřejmě nakažlivější, uvedli epidemiologové.
27. 12. 2024

Ladovskou zimu na Marsu tvoří oxid uhličitý

Evropská kosmická agentura (ESA) zveřejnila nové snímky Rudé planety, která na nich ale působí jako planeta Bílá. Za krajinou připomínající zasněženou louku ale nestojí klasický sníh, nýbrž oxid uhličitý,
27. 12. 2024

Tři nové studie ukazují, jaký vliv má na šíření a rozsah požárů klimatická změna

Klimatická změna, která přináší oteplování planety a na většině míst větší sucho, hraje značnou negativní roli ve změnách výskytu a šíření požárů. Potvrdily to tři na sobě nezávislé vědecké studie, na něž upozornil Ústav výzkumu globální změny Akademie věd ČR CzechGlobe ve svém časopise. Vychází z nich, že požáry jsou v průměru rozsáhlejší než dříve, že jejich počet roste v subtropických oblastech a že průměrná rychlost šíření se zvyšuje.
27. 12. 2024

AI předčila svými předpověďmi nejlepší meteorologický model

Přes veškerý pokrok v technologiích je předpovídání počasí stále ještě značně nejistou aktivitou. Hlavně krátkodobé predikce jsou už velmi přesné, ale čím dál do budoucnosti se vědci pokoušejí dívat, tím méně kvalitními se odhady stávají. To teď ale mění umělá inteligence (AI).
24. 12. 2024

Lidé a neandertálci se začali křížit, sotva se potkali, ukazuje kostra z Česka

Poté, co moderní lidé poprvé opustili Afriku, narazili na neandertálce. A téměř okamžitě se s nimi začali křížit. To vedlo k tomu, že dnes všichni lidé mimo Afriku mají v genomech přibližně 2–3 procenta neandertálské DNA. Více detailů prozradil mezinárodní výzkum, na němž se podíleli i čeští vědci: analyzoval kostru z návrší pod Zlatým koněm ve středních Čechách.
23. 12. 2024
Načítání...