Některé etapy pravěku jsou z hlediska emisí uhlíku považovány za jakýsi analog současné doby - za vinou stojí masivní vulkanismus, který jím zahlcoval oceány po tisíce let. Míra, jakou tehdy příroda oceány sytila se však ani zdaleka neblíží současné antropogenní produkci. Práce odhaluje, že lidské emise převyšují pravěkou vulkanickou činnost až osmkrát a své závěry zveřejňuje v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences. Upozorňuje rovněž na vážné důsledky, které tento trend může mít na suchozemský i oceánský život.

Vědci z Columbia University se zaměřili na oceánské podmínky před 55,6 miliony lety. V té době panovalo na planetě Zemi období, známé jako Paleocenní-eocenní teplotní maximum (PETM). Následkem vypouštění tisíců giga tun uhlíku do atmosféry došlo v těchto časech k rapidnímu oteplení o 5 až 8°C. Přestože příčiny tohoto oteplování nebyly doposud zcela jasné, často bývalo diskutováno náhlé uvolňování metan hydrátů z mořských sedimentů, vyvolané tehdejší masivní vulkanickou aktivitou. Vystřídalo jej až prudké ochlazení zhruba před 34 miliony lety.

Obrovské množství uhlíku mělo za následek vyvolání chemických reakcí, které způsobily, že se oceánské vody extrémně okyselily a zabily mnoho mořských druhů. Jak již bylo zmíněno, ačkoli vědci o masivním nárůstu oceánského uhlíku v PETM věděli, nebyli si zcela jistí, co jej způsobilo. Rovněž netušili, kolik oxidu uhličitého se v té době nacházelo v atmosféře. "Naše práce může pomoci vysvětlit, jak se bude zemský systém za současných emisí chovat," vysvětluje hlavní autorka práce Laura Haynes. Vzhledem ke skutečnosti, že se dosavadní výzkum v tomto ohledu spoléhal pouze na nepřesné počítačové modely, je práce jejího týmu zcela revoluční.

Autoři práce kultivovali drobné mořské organismy zvané dírkonošci (foraminifera) v mořské vodě. Tu chemicky upravili tak, aby napodobovala vysoce kyselé podmínky, které v oceánech panovaly během PETM. Následně zaznamenali, jak pěstované organismy během růstu přijímaly prvek bór. Získaná data následně porovnali s analýzou akumulovaného bóru ve zkamenělinách dírkonošců, pocházejících z tichomořských a atlantických oceánských jader, pamatující PETM. Tento způsob jim umožnil propojit izotopy uhlíku s jejich původním zdrojem. Jasně tím potvrdili sopky jakožto hlavního původce.

Vědci z Columbia University na základě svých výsledků tvrdí, že tyto výboje, které trvaly až 5 000 let, zasypaly oceány až 15 kvadriliony tun uhlíku. Uhlík podle nich pocházel především z oxidu uhličitého emitovaného přímo erupcemi, ve výrazně menším zastoupení pak z metanu, uvolňovaného z oceánských hlubin. Současné emise způsobují, že jeho koncentrace v atmosféře raketově stoupá a oceány jej po dlouhé době opět masivně absorbují. Oproti sopkám je však sytíme výrazně rychleji. "Pokud se oceány okyselují podobně jako v pravěku pomalu, živé organismy mají šanci se přizpůsobit," říká spoluautorka práce, geochemička Bärbel Hönisch. Poukazuje na skutečnost, že i při mnohem pozvolnějším okyselování došlo během PETM k významným úhynům.

Originální publikace: https://www.pnas.org/content/early/2020/09/08/2003197117

Zdroj: Earth Institute, Columbia University, zdroj titulní fotografie: Hamzah Hanafi, Unsplash