Zem už zažila horúčavy, pri ktorých bola aj Antarktída zelená, potopy či doby ľadové. Prečo je pre ňu súčasná zmena klímy oveľa dramatickejšia?
Ilustračný obrázok: Tyrannosaurus Rex. Zdroj: iStockphoto.com
Známy paleontológ a evolučný biológ Mgr. Andrej Čerňanský, PhD. z Katedry ekológie Prírodovedeckej fakulty UK v Bratislave pred pár dňami vystúpil na podujatí Európska noc výskumníkov. V prednáške Vývoj života a zmeny klímy – kľúč k našej budúcnosti sa nachádza v praveku porovnal klimatické zmeny z dávnej minulosti Zeme s tými, ktoré prežívame dnes.
Andrej Čerňanský sa vo svojom výskume špecializuje na plazy. Vďaka ich špecifickým nárokom na životné prostredie dokáže z ich fosílnych nálezov určiť, aká klíma vládla počas ich života. Rôzne klimatické obdobia Zeme preto vedec priblížil vďaka príkladom plazov, ktoré sa dnes už nedajú stretnúť. Poslucháči sa tak ocitli v bájnom svete lietajúcich drakov a monumentálnych hadov, ale aj chameleónov a gekónov, ktoré žili na území dnešného Slovenska a Česka.
Plaz z druhohôr v Demänovskej doline
Len nedávno dostal Andrej Čerňanský avízo zo Správy slovenských jaskýň, že v jednej z neprístupných jaskýň v Demänovskej doline sa v strope nachádza malá kostra plaza (vedecká publikácia o ňom vyšla v roku 2018). Vykľul sa z nej nálezom najstarší stavovec na našom území z obdobia stredného triasu, čiže začiatku druhohôr, keď na Zemi žili aj dinosaury.
„V tom čase, pred 244 miliónmi rokov ešte táto jaskyňa ani Tatry neexistovali a kontinenty boli spojené do jedného celku zvaného Pangea,“ vysvetlil vedec, ktorý ďalšou analýzou 5 cm dlhej kostry tohto jaštera zistil, že patril ku skupine pachypleurosaurov, čiže skupine menších plazov, ktoré žili pri pobreží, no dokázali plávať. „Doposiaľ sme si mysleli, že na území dnešného Slovenska bolo iba šíre more, no vďaka tomuto nálezu vieme, že tu museli byť minimálne nejaké izolované ostrovy.“
Predstavme si, že vieme cestovať v čase a presuňme sa do obdobia jury (začalo pred 201 miliónmi rokov a skončilo asi pred 145 miliónmi rokov). „Na východe Slovenska sa z tohto obdobia našli zuby 7 metrov dlhého morského dravca menom Plesiosuchus, ktorý patrí k vyhynutej skupine morských krokodílov. Nevedel síce vychádzať na súš, ale o jeho dravosti svedčia vrúbky na okraji zubov, podobné tým, aké majú steakové nože,“ vysvetlil vedec.
Nálezy z Mjanmarska
A teraz sa presuňme pomyselným časostrojom do záverečného obdobia kriedy (začalo asi pred 145 miliónmi rokov a skončilo asi pred 65 miliónmi rokov vymieraním dinosaurov) na územie dnešného Mjanmarska (donedávna Barmy), odkiaľ Andrej Čerňanský študoval fosílne nálezy v jantároch. „Celá táto oblasť bola ešte len ostrovom, ktorý sa odtrhol od Austrálie a putoval severozápadným smerom až na miesto, kde je dnes. Mohli by ste na ňom vidieť araukáriové lesy a živicu vytekajúcu z ich stromov, ktorá sa stala pascou pre mnohé organizmy, a zakonzervovala ich. Medzi nimi aj albanerpetontidy, ktoré sme tam s kolegami objavili a opísali. Tieto obojživelníky žili na Zemi po dobu 165 miliónov rokov a vyhynuli iba pred dvoma miliónmi rokov, čiže prežili aj vymieranie dinosaurov.“
Vľavo: ilustrácia albanerpetontida pod kvapkou živice. Vpravo: rekonštrukcia lebky tohto jaštera. Copyright: Peretti Museum Foundation/Stephanie Abramowicz; Florida Museum of Natural History/Edward L. Stanley
Nálezy z Mjanmarska však zásadne zmenili vedecké poznatky o ich živote. „Predstavovali sme si, že albanerpetontidy boli podzemné živočíchy, ale dnes vieme, že žili na stromoch podobne ako chameleóny. Dokonca mali aj vystreľovací jazyk, pričom jeho mechanizmus sa u nich vyvinul o 100 miliónov rokov skôr ako u chameleónov. Mali aj dlhé pazúry a vzhľadom sa podobali skôr jašterom než obojživelníkom.“
Zelená Antarktída
Keby ste sa na začiatku treťohôr, napríklad v skorom eocéne (začal sa pred 55,8 miliónmi rokov a skončil pred 33,9 miliónmi rokov) pozreli na našu Zem z vesmíru, videli by ste podstatne iný obraz ako dnes. „Aj Antarktída, vtedy ešte spojená s dnešnou Južnou Amerikou a Austráliou, bola zelená. Zvieratá, ktoré sú dnes pre Austráliu typické, ako klokany a iné vačkovce, sa v skutočnosti vyvinuli v Južnej Amerike a cez Antarktídu sa dostávali do Austrálie. V tej dobe boli totiž aj na Antarktíde pralesy a bolo veľmi teplo. Aj v miernych pásmach, kde žijeme my, bola v tom čase priemerná ročná teplota asi 25 °C. Čo je o 10 – 15 °C viac ako dnes.“
Plazy sú studenokrvné, takže teplo majú radi. Keď majú navyše dostatok potravy, dokážu narásť do obrovských rozmerov. „V Južnej Amerike v Kolumbii žil vďaka tomu v paleocéne pred 59 miliónmi rokov had, ktorý sa nazýva Titanoboa, pretože mal dĺžku 13 metrov a vážil vyše 1 tonu.“
Keď územie Európy tvorili ostrovy
Územie dnešnej Európy v čase eocénu tvorili ostrovy, ktoré boli od Ázie oddelené takzvanou Turgajskou úžinou. „V oblasti dnešného Nemecka, v lokalite okolo Messelu žili v tom čase veľké nelietavé vtáky, aligátory aj korytnačky. Spolu s americkým kolegom Kristerom Smithom sme z nálezov v Messeli opísali nádherného plaza, ktorého sme nazvali Stefanikia siderea podľa M. R. Štefánika.“
V dnešnej Škandinávii bol pred 45 miliónmi rokov ostrov Fenosarmatia, na ktorom tiež rástli bujné lesy produkujúce jantár. Vďaka tomu sa na ňom zachovali fosílie, napríklad gekóna, ktorý dostal názov Yantarogekko balticus. Keďže dnes žijú jaštery v trópoch a subtrópoch, muselo tam byť veľmi teplo.“
Rovnako ako dnes aj vtedy spôsoboval oteplenie zemskej atmosféry skleníkový plyn oxid uhličitý CO2 (a i metán, ktorý sa vplyvom otepľovania dostával do atmosféry). No kým sa v súčasnosti jeho koncentrácia v atmosfére zvyšuje vplyvom priemyselnej činnosti, veľkochovov dobytka a hromadnej dopravy, vtedy mala organický pôvod. „CO2 sa do ovzdušia uvoľňoval hlavne prostredníctvom obrovských lesných požiarov a možno aj prostredníctvom zuhoľnatených rastlinných zvyškov, ktoré sa dostávali do magmy pri sopečnej činnosti.“
Veľké ochladenie
Ale nemalo to trvať večne, postupne sa od Antarktídy oddelila Južná Amerika, potom aj Austrália a pred 34 miliónmi rokov ostala Antarktída izolovaná. „Vďaka tomu, že sa tam vytvoril najsilnejší oceánsky prúd, ktorý na Zemi existuje, cirkulpolárny antarktický prúd Antarktídu zmrazil, čo malo obrovský vplyv na celú klímu.
Všetky pralesy z paleocénu a eocénu zrazu zmizli a vytvoril sa nový typ krajiny, oveľa suchší a chladnejší. Mnohé zvieratá vymreli, pretože sa zmene nedokázali prispôsobiť. Pre jaštery to malo katastrofickejšie následky ako vymieranie na konci druhohôr. Naopak, z malých pralesných zvierat so štyrmi končatinami, na ktorých mali niekoľko prstov, sa vyvinuli postupne kone. Ich evolúciu máme krásne zdokumentovanú.“
Andrej Čerňanský spolu s americkým kolegom Kristerom Smithom z nálezov v Messeli opísali tohto plaza, ktorého nazvali Stefanikia siderea podľa M. R. Štefánika. Zdroj: A.Č.
Pri ceste do minulosti zaviedol Andrej Čerňanský poslucháčov do viacerých krajín, do Austrálie, na Madagaskar, Kanárske ostrovy či Sibír a zoznámil ich s ďalšími zaujímavými nálezmi plazov. Prešiel všetkými obdobiami kenozoika (treťohôr a štvrtohôr), teda po súčasnosť. Počas celej tejto éry teplota na Zemi postupne klesala, až v štvrtohorách (éra vývoja človeka, ktorá začala pred 2,5 miliónmi rokov) vyvrcholila zmena klímy dobami ľadovými na severnej pologuli. V období pleistocénu (začal pred 2,5 miliónmi rokov a skončil pred 10 000 rokov) žili na Slovensku jaskynné levy a mamuty prispôsobené tuhej zime.
Andrej Čerňanský vysvetlil, že doby ľadové vznikali na Zemi prirodzene, najmä vplyvom takzvaných Milankovičových klimatických cyklov. „Ide o astronomické javy, ktoré súvisia s našou planétou a so Slnkom. Dochádza pri nich k zmene uhla dopadu slnečného žiarenia a jeho intenzity, čo súvisí s naklonením Zeme vzhľadom k jej rotácii, alebo dokonca aj tvaru orbity okolo Slnka. V pleistocéne sa tieto javy tak pospájali do extrémnej miery.“
Aj z tohto obdobia máme na Slovensku zaujímavé paleontologické nálezy. „V krásnej lokalite Gánovce (okres Poprad) sa našli fosílie mamutov, srstnatých nosorožcov, a dokonca výliatok mozgovne neandertálca. S kolegom z Brna sme odtiaľ opísali aj krásne zachovanú kostru vretenice, čo je vzácnosť, pretože hady majú veľmi krehké kosti a často sa z nich zachovávajú iba izolované stavce. Žiaľ, takéto územia si na Slovensku vôbec nevážime. Gánovce sú v dezolátnom stave, a dokonca som sa dopočul, že tam vzniká skládka.“
Topenie permafrostu neveští nič dobré
Vedec upozorňuje na to, že teplotné maximá, ktoré zažívame na Zemi posledné roky, sú spôsobené nárastom CO2 v atmosfére. Avšak za rok ho pribudne 5-násobne viac, ako tomu bolo počas vrcholných teplôt paleocénu a eocénu, keď Európu pokrývali moria a ostrovy s tropickými pralesmi.
„Začína sa roztápať permafrost (trvalo zamrznutá pôda), čo neveští nič dobré. Z niektorých jeho ložísk metanhydrátu sa totiž začína rozpúšťaním uvoľňovať metán, čo je 20-násobne „skleníkovejší“ plyn než CO2. Potom už nastávajú procesy, ktoré môžu byť nezvratné a môžu mať veľmi dramatické následky.“
Svoju prednášku v rámci Európskej noci výskumníkov 2020 vedec ukončil s nádejou, že pokiaľ pre lepšiu budúcnosť niečo urobíme, môžeme to ešte zvrátiť. Preto sme sa ho po nej spýtali, aké konkrétne úsilie by sme mohli vyvinúť.
Ako prispieť k pozitívnej zmene
„Jednotlivé štáty sa musia intenzívne snažiť o zníženie CO2 v atmosfére. Mali by začať využívať alternatívne zdroje energie či podporiť výrobu a využívanie elektromobilov. Ľudia všeobecne by si mali viac vážiť prírodu a chrániť ju. Je neuveriteľné, že v Demänovskej doline rastú kolosálne stavby. No každý, kto chodí do lesa, môže prispieť k ochrane prírody, ak v nej nenechá plastové fľaše či bielený papier, pretože pri jeho výrobe sa použije veľa chemikálií a keď sa rozkladá, dostávajú sa do prírody.“
Andrej Čerňanský hovorí, že ak nezastavíme topenie ľadu v Antarktíde a v Arktíde, bude stúpať aj hladina morí a územie dnešnej Európy sa môže opäť stať súostrovím ako v období eocénu. „V iných častiach sveta budú ešte väčšie suchá. Napríklad v Afrike sa postupne naozaj nebude dať žiť a to napriek tomu, že Afričania nemajú taký priemysel, ktorý by zásadne ovplyvňoval globálnu klímu a, prirodzene, budú chcieť migrovať do Európy.“
Aj keď Zem už zažila trópy aj doby ľadové, suchá aj potopy, zmeny klímy sa diali oveľa pomalšie a príroda mala čas sa aspoň do istej miery prispôsobiť. Nikdy nedošlo k takému extrémnemu otepleniu za taký krátky čas a na celej Zemi ako v ére priemyselnej revolúcie. Už v priebehu nášho života vidíme, že niektoré živočíchy na to extrémne doplácajú a hrozí im vyhynutie.
Vedec zdôrazňuje, že je ľahšie zamyslieť sa nad tým všetkým, kým je ešte čas, a spraviť nápravu.
Európska noc výskumníkov je podujatie pre popularizáciu vedy, ktoré vzniklo z iniciatívy Európskej komisie. Organizuje sa paralelne v 30 štátoch Európy. Na Slovensku sa tento rok uskutočnilo 27. novembra, vzhľadom na pandémiu koronavírusu v online podobe.
Ak ste sa nestihli zúčastniť rozhovorov s vedcami, nevideli ste, ako robia pokusy či výskum, môžete si ich pozrieť aj bez registrácie tu.
Hlavným organizátorom podujatia Festival vedy Európska noc výskumníkov bola Slovenská organizácia pre výskumné a vývojové aktivity v spolupráci so Slovenskou akadémiou vied, portálom EurActiv.sk a Centrom vedecko-technických informácií SR.
Podujatie sa uskutočnilo pod záštitou prezidentky Slovenskej republiky Zuzany Čaputovej a Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu SR.
Projekt bol finančne podporený rámcovým programom Európskej komisie na podporu výskumu, vývoja a inovácií – Horizon 2020, v časti – Marie Skłodowska-Curie actions pod číslom 954862.
