Znepokojení v Arktidě: metan z tajícího ledu může změnit planetu k nepoznání

Permafrost je stále zamrzlá půda vyskytující se v polárních oblastech tundry, tajgy a věčného ledu v Aljašce, Kanadě, Sibiři a Grónsku na celkové rozloze přibližně dvaceti milionů kilometrů čtverečních. Permafrost, jehož hloubka může dosahovat až 1 500 metrů, v sobě jímá obrovské množství uhlíku, jinými slovy fosilních paliv – tolik, že kdyby se všechen dostal do atmosféry, ohřál by planetu k nepoznání. Současná věda zatím ale příliš neví, jak rychle se tento uhlík bude uvolňovat a zda změny v Arktidě budou přibývat postupně, anebo nastanou rychle.

Právě rychlostí změn permafrostu, vzniku arktických jezer a množstvím uvolňujících se skleníkových plynů se zabývala studie vědců z Aljašské univerzity. A její závěry jsou znepokojivé. Autoři zkoumali rozšíření takzvaných termokrasových jezer, které vznikají poté, co se roztají velké ledové kusy nacházející se uvnitř permafrostu a místo nich se vytvoří vodní kapsy. A zjistili, že stoupající počet těchto mělkých jezer, z nichž mnohá se vytvořila i v teplejších oblastech tundry, může do roku 2100 více než zdvojnásobit množství skleníkových plynů uvolněných arktickou půdou. Přitom termokrasová jezera by pokrývala pouze necelých 6 procent celkové pevninské rozlohy Arktidy.

Vědci v posledních letech řeší hádanku dramatického nárůstu emisí metanu. Od roku 2006 ho v atmosféře přibude přibližně 25 milionů tun ročně.  Pokud jsou závěry zmíněné studie správné, pak by se toto množství zdvojnásobilo. Celkový vliv tajícího permafrostu by tak odpovídal situaci, kdy by se na Zemi objevily dvě nové velké průmyslové ekonomiky, každá o velikosti Německa.

Situace je ale možná ještě o dost palčivější. Studie totiž zatím nebere v potaz emise z hlubších jezer, než jsou ta termokrasová. Deník Washington Post přinesl rozsáhlou a fotograficky výpravnou reportáž o studiu jednoho takové jezera – Esieh. Tato jezera charakterizuje z hlubin probublávající metan. Rozbory tohoto metanu ukazují, že jde o plyn starý desítky tisíc let a více, tedy o zemní plyn. Tající permafrost uvolňuje více cest, kterými se toto fosilní palivo může dostávat na povrch. Vědci zatím nemají přesnou představu o tom, kolik takových jezer je a zda a jak moc přibývají. Je ale pravděpodobné, že jezero Esieh nebude jediné svého druhu a že emise metanu z Arktidy budou vyšší.

Mezi odborníky se v poslední době vede diskuse o tom, zda věnovat větší pozornost metanu či oxidu uhličitému. Metan je krátkodobě výrazně silnější skleníkový plyn než oxid uhličitý. Jeho vliv na radiační bilanci Země je v porovnání s oxidem uhličitým v období prvních let více než stonásobný. Ale postupem času s tím, jak se metan přirozeně v atmosféře rozkládá, klesá. Přirozený rozklad oxidu uhličitého v atmosféře je téměř nemožný. Vliv oxidu uhličitého je proto dlouhodobý.

Tající permafrost uvolňuje podstatně více C02, než se původně myslelo

Právě oxidu uhličitému se věnovala studie vědců z University of Alberta. Její hlavní závěr je, že množství oxidu uhličitého uvolňovaného z permafrostu může být větší, než se původně myslelo. Je vůbec první svého druhu, která zkoumá možné výrazné navýšení emisí CO2 z tajícího permafrostu vlivem takzvaného minerálního zvětrávání.

Minerální zvětrávání je proces, během nějž se minerály původně ukryté v permafrostu vlivem tání odhalí a rozpadnou na chemické sloučeniny. Děje se tak v důsledku působení kyseliny sírové a uhličité, které se v slabých koncentracích mohou nacházet v tající vodě.

Minerální zvětrávání za běžných podmínek nastává velmi zřídka a pomalu. A umožňuje vědcům pozorovat a rekonstruovat minulé koncentrace CO2 v atmosféře. Současné minerální zvětrávání se kvůli  intenzivněji a rychleji tajícímu permafrostu také urychluje a umocňuje. Právě to může uvolnit velké množství oxidu uhličitého do atmosféry a právě to se prokazatelně děje v západní části kanadské Arktidy a není vyloučené, že i v jiných částech polární oblasti.

„Každé oteplení Arktidy navíc ještě umocní tání permafrostu a tak vystaví Arktidu, která se už tak otepluje dvakrát rychleji než zbytek planety,  a zemský ekosystém vážným problémům a výzvám,“ uvedl hlavní autor vědecké studie Scott Zolkos.

I přes tato zjištění ale zůstává skutečný rozsah a dopady minerálního zvětrávání v polárních oblastech stále neprozkoumán a bude dalším předmětem bádání vědců. Studie vyšla v renomovaném vědeckém časopise Geophysical Research Letters.

Zdroje: Washington Post, Science Daily, AGU 100