Na základe analýzy DNA druhu Pareledone turqueti vedia vedci predpokladať, kedy sa topili ľadovce.
Ilustračné foto antarktických ľadovcov. Zdroj: iStockphoto.com
Zásadným a dlhodobým následkom teplejšej klímy je rast hladiny svetového oceánu. Istota prognózy minimálneho rastu hladiny do konca storočia je síce pomerne vysoká, v prípade scenárov horných odhadov je to však inak. Je celkom možné, že hladina vody v oceánoch môže rásť výrazne rýchlejšie a v konečnom dôsledku sa môže vyšplhať vyššie, ako predpokladajú dnešné scenáre.
Nové dôkazy naznačujú, že dôležitá časť pevninského ľadu v Antarktíde sa môže nevratne roztopiť aj pri naplnení cieľov stanovených v Parížskej klimatickej dohode, teda pri udržaní oteplenia v rozsahu 1,5 až 2 °C.
Antarktída stráca časť ochrany
Antarktída si v posledných dňoch vyslúžila pozornosť svetových médií najmä vďaka odlomeniu veľkej ľadovej kry s rozmerom až 1550 km2 v oblasti Bruntovho ľadového šelfu. Táto špecifická udalosť podľa vedcov nie je následkom otepľovania oceánov, ale prirodzeným procesom postupného pohybu pevninského ľadu smerom do oceánu. Napriek tomu je v týchto dňoch v okolí Antarktídy historicky najmenej plávajúceho morského ľadu (obr. 1).
Rýchly úbytok morského ľadu v okolí Antarktídy je známkou toho, že kontinent stráca časť ochrany pred ďalším otepľovaním a ďalším prílevom teplých oceánov. Zdá sa tiež, že prinajmenšom okrajové časti kontinentu sú veľmi citlivé už na pomerne malé oteplenie.
Obr. 1: K 5. februáru bola plocha morského ľadu v okolí Antarktídy 1,22 milióna km2, a tým padol doterajší rekord z roku 2022. Sezóna topenia bude pokračovať ešte približne dva týždne. Zdroj: Kevin Pluck.
Prečo púta Západoantarktický ľadový štít pozornosť
Posledné medziľadové obdobie, teda tzv. eém pred 125 000 rokmi, bolo zrejme o niečo menej teplejšie ako súčasnosť (odhady sa pohybujú v rozmedzí 0,5 až 1,5 °C). Poskytuje teda výborné laboratórium na štúdium dôsledkov ďalšieho otepľovania, a to aj v súvislosti s rastom hladiny svetového oceánu. V období eému bola hladina oceánu asi o 5 až 10 metrov vyššie ako dnes.
Oblasť, na ktorú sa vedci v novej štúdii zamerali, je známa ako Západoantarktický ľadový štít (WAIS). Ide o komplex pevninských a morských ľadovcov spojených s pevninou v západnej časti kontinentu, ktorého úplné roztopenie by zvýšilo hladinu svetového oceánu o 3,3 až 5 metrov.
Už v minulosti niektoré štúdie glaciológov naznačovali, že táto oblasť je na akékoľvek ďalšie oteplenie veľmi citlivá, a mnohé ľadovce sa roztopia dokonca už aj v súčasných podmienkach. Doteraz však vedci nemali v rukách priamy dôkaz, že WAIS sa v priebehu eému celkom roztopil.
Tri dekády pozorovania DNA chobotníc
Nepravdepodobným, ale o to zaujímavejším spojencom pri rekonštrukcii klimatických podmienok Antarktídy je DNA druhu Pareledone turqueti, teda jedného z druhu chobotníc (nemá slovenský odborný názov).
Táto chobotnica žije okolo celej Antarktídy (ide o tzv. cirkumpolárny druh), pričom meria iba približne15 cm. Patrí k bentickým druhom, teda dospelé jedince žijú na jednom mieste. Pohybuje sa len v prípade nevyhnutnosti, napríklad ak jej hrozí útok predátora.
Autori nadviazali na výsledky svojich kolegov spred viac ako desiatich rokov, keď bola informácia o DNA týchto organizmov využitá pri štúdiu Antarktídy prvý raz. Vychádzali z hypotézy, že organizmy žijúce milióny rokov usadlým spôsobom budú v rôznych oblastiach kontinentu geneticky odlišné.
Tím 11 vedcov vrátane biológov, glaciológov, genetikov a počítačových vedcov odobral vzorky DNA 96 chobotníc v priebehu troch dekád. Vzorky pochádzali z celého Južného oceánu, ktorý obklopuje Antarktídu a je približne dvakrát taký veľký ako Európa (obr. 2).
Obr. 2: Mapa Antarktídy so znázornenými odbermi vzoriek DNA chobotníc Pareledone turqueti (graf A). Na mape sú zobrazené moria obmývajúce Západoantarktický ľadovcový štít (WAIS) a lokality použité na určenie populačnej štruktúry chobotníc (B). Farebné stĺpce znázorňujú výsledky klastrovej genetickej analýzy jednotlivých populácií chobotnice (C). Genetickú príbuznosť chobotníc medzi Rossovým a Južným Weddelovým morom je možné vysvetliť iba roztopením celého Západoantarktického ľadovcového štítu. (Zdroj: Lau a kol., 2023).
Silný dôkaz, ktorý je výstrahou
DNA chobotníc v sebe ukrýva pamäť z minulosti o tom, ako a kedy sa jednotlivé populácie pohybovali vrátane toho, ako si vymieňali genetickú informáciu. Vedci tak získali dôkazy, že jedince žijúce na opačných stranách Západoantarktického ľadovcového štítu sa pred asi 125 000 rokmi vzájomne premiešali.
Takéto zmiešanie DNA bolo možné len vďaka prepojeniu Južného Weddelového mora s Rossovým morom. Moria mohli byť prepojené iba v situácii, keď sa komplex ľadovcov celkom roztopil. Tím vedený austrálskou biologičkou Sally Lauovou z Univerzity Jamesa Cooka považoval výsledky štúdie za natoľko dôležité, že štúdiu sprístupnil ešte pred jej vedeckou oponentúrou.
Štúdia poskytuje silný dôkaz, že významná časť Antarktídy sa v priebehu poslednej doby medziľadovej pred 125 000 rokmi roztopila. Vysvetlila tiež, prečo bola hladina oceánu v tomto období v porovnaní s dneškom viac ako o 3 metre vyššia. Zároveň potvrdila obavy mnohých klimatológov, že aj najmenšie dodatočné oteplenie výrazne zvyšuje riziko roztopenia pevninských ľadovcov v Antarktíde.
