Arktida, jak ji dnes známe, může být brzo minulostí, tvrdí vědci v článku, který včera zveřejnil časopis Science. Text shrnuje výsledky studií, které proběhly v rámci loňského Mezinárodního polárního roku.
Ať se podíváme kamkoliv – na pevninu, do moře nebo do vzduchu – všude vidíme zřetelný vliv oteplování na přírodu, konstatuje americký biolog Eric Post z Penn State University, hlavní autor článku zveřejněného v časopise Science.
Mezi živočichy, na které mají změny největší vliv, patří druhy závislé na mořském ledu: lední medvědi a tuleni kroužkovaní. „O tom, že mořského ledu v Arktidě ubývá, není pochyb. Posledních zhruba dvacet let se každé léto ztenčuje a zmenšuje se jeho plocha,“ konstatuje český klimatolog Kamil Láska z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně, který se zabývá výzkumem Arktidy i Antarktidy. Podle Posta a jeho kolegů se plocha odtátého ledu každé léto zmenší až o 45 tisíc km2.
„Výskyt tuleňů a ledních medvědů je přitom vázaný na plovoucí led. Medvědi putují za potravou a tuleni, kteří vylézají na kry, aby si odpočinuli, se stávají jejich kořistí. Když tedy v určité oblasti led zmizí, musí se medvědi vypravit dál na sever, nebo hledat potravu na souši, kde je ovšem hůř dostupná,“ popisuje Kamil Láska.
Podle výzkumů se během posledních dvaceti let zmenšila populace ledních medvědů v Hudsonově zálivu na severovýchodě Kanady o 22 procent a na pobřeží Beaufortova moře na Aljašce dokonce o polovinu. Vedle ubývajícího ledu to mají na svědomí také jarní oblevy. „Lední medvědi i tuleni rodí mláďata v brlozích vyhrabaných do sněhu. Ty se ale během jarních dešťů hroutí a novorozená mláďata v nich hynou,“ uvádí Eric Post.
Vedle mořského ledu ubývají také ledovce. „Naši polští kolegové s využitím leteckých a družicových snímků zjistili, že ledovce v centrální částí Špicberk ustupují v některých případech o pět až deset metrů za rok,“ říká Kamil Láska.
Hladoví karibu Jedním z výrazných znaků oteplování je dřívější začátek vegetační sezony. Některé rostliny se začínají probouzet k životu až o dvacet dní dřív než před dvěma desetiletími. Výzkumy naznačují, že živočichové na tento trend mohou reagovat velice rozdílně. Například sobi na norském souostroví Špicberky toho dokázali využít ve svůj prospěch a díky hojnosti potravy se jim rodí více mláďat. Oproti tomu jejich blízcí příbuzní karibu v Severní Americe nesou tuto změnu těžce. Samice nedokázaly přizpůsobit svůj biologický rytmus a zkoordinovat dobu březosti, kdy potřebují nejvíce živin, s obdobím, kdy je k dispozici nejvíc potravy.
„Souvisí to s tím, že Špicberky jsou velice hornatým souostrovím, takže sobi zůstávají na plošně omezeném území. Oproti tomu karibu migrují na velké vzdálenosti, takže je zapotřebí, aby se ve správný čas nacházeli tam, kde je dostatek vegetace,“ vysvětluje docent Josef Elster z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity a Botanického ústavu AV ČR v Třeboni, který se zabývá výzkumem polárních oblastí a nyní vede český výzkumný projekt na Špicberkách.
Podle Erika Posta má na populace karibu nepříznivý vliv i to, že s teplejším klimatem přibývá parazitů a hmyzu, který tyto živočichy obtěžuje a přenáší na ně různé nemoci. „V okolí našeho výzkumného stanoviště v Grónsku klesl počet karibu natolik, že je místní Inuité úplně přestali lovit. Je to další prvek, který kvůli klimatickým změnám vymizel z jejich tradičního životního stylu fungujícího po tisíce let,“ konstatuje Post.
Ale i sobům na Špicberkách oteplování komplikuje život. „Nejkritičtějším obdobím jsou pro ně zimní oblevy. Během nich se na povrchu sněhu tvoří ledová krusta. Sobi se přitom v zimě živí rostlinami, které vyhrabávají pod sněhem. Ledová krusta jim rozřezává nohy, což může v důsledku zdecimovat až 80 procent konkrétní populace,“ říká Josef Elster. Severoamerická část Arktidy je celkově sušší, takže tam tento problém není tak častý.
Stěhování na sever Dalším trendem, který odborníci vypozorovali, je přesun některých živočišných druhů do severnějších oblastí. Například liška obecná se nyní v Severní Americe vyskytuje i v místech, která donedávna obývala jen liška polární. Podobně se posunuje i hranice oddělující lesy a keře od tundry. Tam, kde přibývá keřů, se hromadí závěje sněhu. Půda zůstává chráněná před mrazem a lépe se v ní množí mikroorganismy. Díky nim přibývají v půdě živiny, což podporuje růst dalších keřů i tam, kde před pár lety rostly jen trávy a mechy.
Vědci zatím nemají jasno v tom, zda a do jaké míry samotná tající Arktida přispěje ke globálnímu oteplování. Do bujnější vegetace se bude ukládat více uhlíku, který je součástí skleníkových plynů CO2 a metanu, a zároveň vrstva vegetace bude pohlcovat více slunečního záření, což podpoří tvorbu permafrostu – věčně zrmzlé půdy.
Ale může to být i naopak – některé oblasti mohou být v budoucnu sušší než dnes, spadne v nich méně srážek, nebo zcela roztají ledovce, které dnes napájejí potoky a mokřady. Pak vegetace ustoupí, permafrost začne tát, organická hmota, která se v něm v minulosti nahromadila, se začne rozkládat a uvolňovat skleníkové plyny. „To, zda měnící se Arktida přispěje k rychlejšímu oteplování, nebo ho naopak zpomalí, je v současné době jednou z nejdůležitějších vědeckých otázek, které se v Arktidě řeší,“ říká Josef Elster.
Budoucnost ve skleníčcích Čeští vědci pracují už třetím rokem na projektu v centrální části Špicberk. V rámci mezinárodního projektu koordinovaného Norským polárním institutem Josef Elster spolu s kolegy z Jihočeské univerzity, Botanického ústavu AV ČR a Masarykovy univerzity v Brně zkoumá, jak život proniká do míst, kde se ještě nedávno nacházely ledovce. Mezi hlavní zájmy českého týmu patří (vedle vyšších rostlin a parazitů ryb) především řasy, sinice a mechorosty. Právě tyto organismy kolonizují nová území jako první. Letos začali odborníci zkoumat také tzv. kopečkovou tundru. Tvoří ji až 30 cm vysoké, podmáčené kopečky mechu. „Je to společenstvo, které se vyvíjelo po dlouhou dobu a v permafrostu pod ním jsou zamrzlé některé složky organické hmoty. Takže nás zajímá, jak tento systém bude reagovat na oteplování,“ říká Josef Elster.
Odborníci proto v tundře nainstalovali trojici otevřených plastových skleníčků s šestiúhelníkovým půdorysem. Stejná zařízení už několik let využívají také v Antarktidě. „Uvnitř skleníčků je teplota o několik stupňů vyšší než v jejich okolí, čímž vlastně simulujeme budoucí vývoj v Arktidě,“ vysvětluje klimatolog Kamil Láska, který se na projektu podílí.
V následujících letech budou vědci zkoumat, jak na zvýšenou teplotu reagují mechy a sinice. „Zajímá nás především skupina sinic zvaná Nostoc. Všechny polární ekosystémy jsou totiž limitovány množstvím dusíku v půdě. Tyto sinice ho ale umí zachycovat ze vzduchu,“ vysvětluje docent Elster. Odborníci proto budou zjišťovat, zda v teplejších podmínkách tyto organismy porostou rychleji a zda dokážou vázat ještě větší množství dusíku.
Krátké projekty nestačí Český odborník zároveň upozorňuje, že výzkum polárních ekosystémů je velice složitou záležitostí. Stejně jako autoři článku v Science apeluje na nutnost jejich dlouhodobého a systematického výzkumu.
„Mezinárodní polární rok byl krokem správným směrem, ale krátkodobé projekty pro studium tak komplexního systému, jakým je Arktida, nestačí. Polární ekosystémy jsou sice méně rozmanité než příroda v tropech, ale to rozhodně neznamená, že by byl jejich průzkum jednodušší,“ uvádí Eric Post.
Také čeští vědci doufají, že se jim na současný čtyřletý projekt podaří navázat dalším programem, aby mohli změny na Špicberkách sledovat v dlouhodobějším měřítku. Letos byla dokonce Česká republika přizvána do mezinárodní organizace International Science Arctic Committee, která koordinuje výzkum v Arktidě.
„Snažíme se vozit na Špicberky co nejvíce studentů, abychom byli schopni podílet se na celosvětovém programu výzkumu Arktidy a přispívali do něj vlastními výsledky. Otázky, které se tam řeší, jsou tak komplikované, že vědci ze zemí, jež mají v Arktidě vlastní území, na ně kapacitně nestačí,“ uzavírá Josef Elster.
***
Budoucnost ve skleníku Čeští vědci letos na Špicberkách instalovali malé pokusné skleníky, ve kterých je teplota o několik stupňů vyšší než v okolí. V následujících letech budou sledovat, jak tundra na tyto podmínky zareaguje.
