Čínští vědci popsali, co bylo údajně příčinou klimatické změny, která se odehrála v pravěku. K vysvětlení jim pomohl průzkum severočínských jezer s velmi zásaditou vodou. Právě v ní se měla skrývat neviditelná příčina toho, co se odehrálo před 304 miliony lety.
Za pravěkou změnu klimatu mohl jediný organismus, popsali čínští vědci
Globální změna klimatu je jedna z nejvážnějších výzev, jimž lidstvo v jednadvacátém století čelí. Není to ale ani první ani poslední klimatická změna, kterou Země zažívá – liší se jen v tom, jak je rychlá, a tím, že za ni poprvé může člověk. Není ale ani první, kterou způsobil jediný druh organismu.
Jedna z těch významnějších globálních změn klimatu byla před přibližně 304 miliony lety. Vědci o ní vědí už delší dobu, hlavně z geologických důkazů. Došlo k ní vlastně docela podobně jako k té současné, také ona nebyla způsobená žádným cyklickým jevem. Doprovázely ji zvyšující se teploty zemského povrchu, ústup kontinentálních ledovců a zvyšující se hladina oceánů, které zaplavovaly pobřežní oblasti – a to všechno současně.
Nový výzkum čínských vědců zřejmě našel viníka, který tohle všechno způsobil. Lidským okem by byl, stejně jako oxid uhličitý spojený se současnou klimatickou krizí, neviditelný. Ale i přes mikroskopické rozměry měl v dostatečném množství sílu změnit podobu planety na dlouhé miliony let.
Z jezer do atmosféry
Tým čínských vědců popsal v odborném žurnálu Geology, co zjistili výzkumem pravěkých, silně zásaditých jezer – voda v nich měla pH mezi 9–12. Pro srovnání: mořská voda má pH asi 8, čpavek 11,5 a louh 13,5.
- pH (anglicky potential of hydrogen, tedy „potenciál vodíku“) je číslo, kterým se v chemii vyjadřuje, jestli vodný roztok reaguje kysele nebo naopak zásaditě (alkalicky). Jedná se o logaritmickou stupnici s běžně užívanými hodnotami od 0 do 14 (pro většinu vodných roztoků, roztoky silných kyselin a zásad či jiné než vodné roztoky mohou nabývat odlišných hodnot); přitom neutrální voda má pH při standardních podmínkách rovno 7. U kyselin je pH menší než sedm, naopak zásady mají pH větší.
Geologové popsali, že se z těchto jezer masivně uvolňoval do atmosféry metan, silný skleníkový plyn, který hraje menší roli i při současné klimatické změně. Metan zadrží ve stejném množství osmadvacetkrát tolik tepla, co oxid uhličitý – a tehdy to stačilo k tomu, aby to zcela změnilo klimatické podmínky planety. Ale kde se tenhle metan v jezerech vzal?
I na to mají čínští vědci odpověď. V současné době ho 74 procent produkují specializované bakterie. Právě na ně proto experti zaměřili svou pozornost – podívali se na ně v Džungarské pánvi na severozápadě Číny. Odebrali ze dna dnes vyschlých pravěkých silně zásaditých jezer vzorky, které pak analyzovali – zajímal je poměr uhlíku z různých zdrojů.
Džungarská pánev
Zjistili, že zde převažoval jeden konkrétní druh aktivity. Nejlépe se v těchto podmínkách dařilo velmi starým mikroorganismům, kterým se říká odborně archea. Nejsou to ani bakterie ani mnohobuněční tvorové, jde o zcela samostatnou větev evoluce, která ale zřejmě umožnila vývoj mnohobuněčných organismů. Důležité je, že jde zřejmě o jednu z vůbec nejstarších forem života na Zemi – první důkazy o nich pocházejí z doby před 3,5 miliardami let. Za tak dlouhou dobu si vybudovaly mechanismy, jak přežít prakticky jakékoliv změny planety.
Typ archeí z čínských jezer získával energii nutnou pro své rozmnožování a růst tak, že uvolňoval do vody obrovské množství metanu. Z něj se pak tento plyn uvolnil do atmosféry. Do jezer se dostával uhlík ze sopečné aktivity a hydrotermálních procesů, což zvyšovalo jejich zásaditost a současně to umožňovalo zmíněným mikroorganismům se množit – získali z uhlíku prakticky neomezený zdroj živin a energie. Současně to podporovalo i růst dalších organismů, jakou jsou například sinice, jež také vytvářejí jako odpadní produkt metan.
Moderní archea produkující metan
Podle této nové analýzy byla Země před třemi sty miliony let podobnými jezery doslova posetá. Jen metan z těch, která leží na území dnešní kontinentální Číny, by byl v množství asi 109 gigatun, což odpovídá asi 7521 gigatunám oxidu uhličitého. Pro srovnání: mezi roky 1850 a 2019 vypustilo lidstvo spalováním fosilních paliv do atmosféry asi 2400 gigatun oxidu uhličitého.
Poučení do budoucna
Tento výzkum se nedívá jen do minulosti, ale může pomoci i v lepším pochopení budoucnosti. Zdůrazňuje důležitou roli jezer se silně zásaditou vodou a ukazuje, že by se dala v případy potřeby měnit na více kyselou – to by mohlo snížit emise metanu z nich. Tato řešení už věda zná, dalo by se to udělat například zavážením některých druhů jílu.