Změna klimatu může urychlit uvolňování patogenů, které „cestují časem“ a jsou po tisíciletí uvězněny v tajícím permafrostu a ledu. Jejich výskyt zvyšuje riziko pro globální životní prostředí a dokonce i pro lidstvo, píše Azocleantech.
Zatímco tání ledovců a věčně zmrzlé půdy hrozí opětovným výskytem mnoha typů spících patogenů, potenciální škody na pokročilých ekosystémech způsobené těmito mikroby bylo obtížné předvídat.
Nová celosvětová studie publikovaná v časopise PLOS Computational Biology s otevřeným přístupem, jejímž autorem je Dr. Giovanni Strona ze Společného výzkumného střediska Evropské komise a Corey Bradshaw, profesor globální ekologie Matthew Flinders z Flinders University v Austrálii, však vyhodnotila ekologické hrozby, které uvolňování těchto nepředvídatelných starobylých mikrobů představuje.
Výzkumníci vytvořili simulace, v nichž digitální patogeny z minulosti pronikají do společenství hostitelů podobných bakteriím. Porovnávali účinky invaze patogenů na diverzitu hostitelských bakterií s účinky ve společenstvech, kde k invazi nedošlo.
Při simulacích vědci zjistili, že dávné invazní patogeny mohou často přežít a vyvíjet se v moderním světě, přičemž asi 3 % z nich se v novém prostředí stanou dominantními.
Přibližně 1 % těchto invazistů přineslo neočekávané výsledky, přičemž někteří způsobili vymření až třetiny hostitelských druhů, zatímco jiní zvýšili diverzitu až o 12 % ve srovnání se simulacemi, kde únik nebyl povolen.
Ačkoli se riziko, které představuje toto 1 % uvolněných patogenů, může zdát zanedbatelné, vědci tvrdí, že tyto úniky představují významnou hrozbu vzhledem k obrovskému objemu starobylých mikrobů, které jsou běžně uvolňovány do moderních společenstev.
Dr. Giovanni Strona k tomu dodává: „Zjistili jsme, že invazní patogeny mohou často přežívat, vyvíjet se a v několika případech se stát výjimečně trvalými a dominantními ve společenstvu, což způsobuje buď značné ztráty, nebo změny v počtu žijících druhů. Naše zjištění tedy naznačují, že nepředvídatelné hrozby, které se dosud omezovaly na science fiction, by ve skutečnosti mohly představovat vážné riziko jako silné faktory ekologických škod.“
Podle profesora Coreyho Bradshawa z Flindersovy univerzity nejnovější výzkum naznačuje reálnou hrozbu neznámých patogenů tzv. „černých labutí“, které mohou způsobit nenapravitelné škody.
Z tohoto pohledu jsou naše výsledky znepokojivé, protože poukazují na skutečné riziko plynoucí ze vzácných událostí, kdy patogeny v současnosti uvězněné v permafrostu a ledu způsobují závažné ekologické dopady. V nejhorším, ale přesto zcela pravděpodobném případě invaze jediného starobylého patogenu snížila velikost hostitelského společenstva o 30 % ve srovnání s našimi neinvazními kontrolami.
Corey Bradshaw poznamenává: „Jako společnost musíme pochopit potenciální riziko, které tyto starověké mikroby představují, abychom se mohli připravit na případné nechtěné důsledky jejich uvolnění do moderního světa. Výsledky nám říkají, že toto riziko již není pouhou fantazií, proti které bychom se neměli připravovat.“
Badatelé sestavili a otestovali simulované uvolnění digitálních patogenů do biologických společenstev pomocí softwarové platformy Avida, která je určena pro umělý život a kterou vytvořila Michiganská státní univerzita.
Nová studie varovala, že Grónský ledovec taje zdola nahoru a je nyní největším samostatným přispěvatelem ke globálnímu vzestupu hladiny moří. Výzkumníci pozorovali „bezprecedentní“ rychlost tání na dně ledového příkrovu, způsobenou obrovským množstvím tání vody padající z povrchu na základnu. Jak voda z taveniny klesá, energie se přeměňuje na teplo podobným způsobem, jakým se vyrábí vodní energie ve velkých přehradách, napsal Daily Mail Online.
Tento efekt je zdaleka největším zdrojem tepla pod druhým největším ledovým příkrovem na světě, zjistil mezinárodní tým vědců pod vedením University of Cambridge, což vede k fenomenálně vysokým rychlostem tání na jeho základně.
Vědci pozorovali „bezprecedentní“ rychlost tání na dně ledové pokrývky, způsobenou obrovským množstvím tající vody padající z povrchu na základnu.
Jak globální oteplování ovlivňuje ústup ledu?
Globální oteplování způsobuje nárůst teplot po celém světě. To je zvláště výrazné v zeměpisných šířkách blíže k pólům. Rostoucí teploty, permafrost, ledovce a ledové příkrovy, to vše se snaží udržet v kontaktu s teplejším klimatem.
Jak teploty stouply o více než stupeň nad předindustriální úroveň, led stále taje. Například tání ledu na grónském ledovém štítu vytváří „jemná jezera“, která pak dále přispívají k tání. Tato pozitivní zpětná vazba se nachází také na ledovcích na vrcholcích hor.
Mnohé z nich byly zamrzlé od poslední doby ledové a výzkumníci zaznamenávají značný ústup. Některé živočišné a rostlinné druhy jsou silně závislé na chladných podmínkách, které ledovce poskytují, a migrují do vyšších nadmořských výšek, aby našly vhodné stanoviště.
To představuje vážnou zátěž pro ekosystémy, protože ve stále se zmenšující oblasti žije více zvířat a více druhů. Kromě tlaku na životní prostředí nedostatek ledu na horách výrazně zvyšuje riziko sesuvů půdy a sopečných erupcí. Tento jev se vyskytuje v několika pohořích po celém světě.
To bylo také viděno v oblastech Antarktidy.
Mazací účinek tající vody má silný vliv na pohyb ledovců a množství ledu vypouštěného do oceánu, ale přímé měření podmínek pod více než 1 km ledu ke dnu je výzvou, zejména v Grónsku, kde ledovce patří mezi nejrychleji se pohybující na světě.
Odborníci tvrdí, že to ztěžuje pochopení dynamického chování grónského ledového příkrovu a předpovídání budoucích změn. Jak teplota stoupá a přibývá denní sluneční světlo, každé léto se na povrchu ledového příkrovu tvoří tisíce jezer a potoků s tající vodou.
Ale mnohá z těchto jezer rychle odtékají ke dnu a propadají trhlinami a velkými zlomy, které se tvoří v ledu. S pokračující dodávkou vody z potoků a řek zůstávají spojení mezi povrchem a korytem často otevřená.
Profesor Poul Christoffersen z Cambridge’s Scott Polar Research Institute studoval tato jezera s tající vodou, jak a proč se tak rychle vypouštějí, a jaký mají vliv na celkové chování ledové pokrývky, když globální teploty stále rostou.
Současná práce, která zahrnuje výzkumníky z Aberystwyth University, je vyvrcholením sedmileté studie zaměřené na Store Glacier, jeden z největších odbytišť z grónského ledového štítu.
„Při studiu bazálního tání ledových příkrovů a ledovců se podíváme na zdroje tepla, jako je tření, geotermální energie, latentní teplo uvolněné tam, kde voda zamrzne, a tepelné ztráty do ledu nahoře,“ řekl Christoffersen.
„Ale na co jsme se ve skutečnosti nedívali, bylo teplo generované samotnou odtékající vodou z tání. „Ve vodě, která se tvoří na povrchu, je uložena spousta gravitační energie, a když spadne, energie musí někam jít.“
K měření rychlosti tání na úpatí ledového příkrovu výzkumníci použili radio-echo sondování, techniku vyvinutou na British Antarctic Survey a používanou dříve na plovoucích ledových příkrovech v Antarktidě. „Nebyli jsme si jisti, že tato technika bude fungovat i na rychle tekoucím ledovci v Grónsku,“ řekl kolega, doktor Tun Jan Young, který radarový systém na Store Glacier nainstaloval jako součást svého doktorského studia v Cambridge.
„Ve srovnání s Antarktidou se led deformuje opravdu rychle. V létě je tam hodně velké tání vody, což práci komplikuje.“
Bylo zjištěno, že rychlosti tání na základně jsou stejně vysoké jako rychlosti naměřené na povrchu pomocí meteorologické stanice. A to i přesto, že povrch přijímá teplo ze slunce, zatímco základna nikoliv. Aby vysvětlili výsledky, vědci z Cambridge se spojili s vědci z Kalifornské univerzity Santa Cruz a Geological Survey of Denmark and Grónsko.Grafika ukazuje předpokládané tání grónského ledovce.
Výzkumníci vypočítali, že až 82 milionů metrů krychlových roztavené vody bylo každý den během léta 2014 přeneseno na dno Store Glacier.
Odhadli, že energie produkovaná klesající vodou během vrcholných období tání byla srovnatelná s energií produkovanou přehradou Tři soutěsky v Číně, největší vodní elektrárnou světa.
S oblastí tání, která se na vrcholu léta rozšiřuje na téměř milion čtverečních kilometrů, produkuje grónský ledový štít více vodní energie než deset největších světových vodních elektráren dohromady, zjistili vědci.
„Vzhledem k tomu, čeho jsme svědky ve vysokých zeměpisných šířkách, pokud jde o změnu klimatu, by se tato forma vodní energie mohla snadno zdvojnásobit nebo ztrojnásobit, a my stále tato čísla ani nezahrnujeme, když odhadujeme příspěvek ledového příkrovu ke zvýšení hladiny moře,“ řekl. Christoffersen.
Vědci porovnávali měření teploty ze senzorů instalovaných v nedalekém vrtu, aby ověřili rychlosti tání zaznamenané radarem. Na základně zjistili, že teplota vody dosahuje až 33 °F (0,88 °C), což je neočekávaně teplo na základnu ledového příkrovu s bodem tání 31 °F (-0,40 °C).
„Pozorování vrtu potvrdilo, že voda z tání se při dopadu na dno zahřívá,“ řekl Christoffersen. Výzkumníci spočítali, že až 82 milionů metrů krychlových roztavené vody bylo každý den během léta 2014 přeneseno do dna Store Glacier.
„Důvodem je, že bazální drenážní systém je mnohem méně účinný než zlomy a kanály, které přivádějí vodu přes led. Snížená účinnost odvodnění způsobuje ohřívání třením uvnitř vody samotné.
„Teplo generované padající vodou taje led zdola nahoru a rychlost tání, kterou uvádíme, je naprosto bezprecedentní.“
Výzkumníci uvedli, že jejich studie poskytuje první konkrétní důkaz mechanismu ztráty hmoty ledového příkrovu, který zatím není zahrnut v projekcích globálního vzestupu hladiny moří.
Zatímco vysoké rychlosti tání jsou specifické pro teplo produkované v subglaciálních drenážních cestách vedoucích povrchovou vodu, objem povrchové vody produkované v Grónsku je obrovský a stále roste a téměř všechna odtéká do dna.
DO ROKU 2300 BY MOHLA HLADINA MOŘE ZVÝŠIT AŽ O 1,2 METRU
Globální hladina moří by mohla stoupnout až o 1,2 metru do roku 2300, i když splníme pařížské klimatické cíle pro rok 2015, varovali vědci. Dlouhodobá změna bude způsobena táním ledu z Grónska do Antarktidy, které má znovu vykreslit globální pobřeží.
Vzestup hladiny moří ohrožuje města od Šanghaje po Londýn, po nízko položené oblasti Floridy nebo Bangladéše a celé národy, jako jsou Maledivy. Je životně důležité, abychom omezili emise co nejdříve, abychom se vyhnuli ještě většímu nárůstu, uvedl v nové zprávě německý tým výzkumníků.
Do roku 2300 zpráva předpokládala, že hladina moří vzroste o 0,7–1,2 metru, i když téměř 200 národů plně splní cíle podle Pařížské dohody z roku 2015. Mezi cíle stanovené v dohodách patří snížení emisí skleníkových plynů na čistou nulu ve druhé polovině tohoto století.
Hladiny oceánů budou neúprosně stoupat, protože již emitované průmyslové plyny zachycující teplo, budou setrvávat v atmosféře a tát více ledu, uvedl. Voda se navíc přirozeně rozpíná, když se zahřeje nad čtyři stupně Celsia (39,2 °F).
Každých pět let zpoždění po roce 2020 v dosažení vrcholu globálních emisí by znamenalo zvýšení hladiny moří o 20 centimetrů (8 palců) navíc do roku 2300.
„Hladina moře je často sdělována jako opravdu pomalý proces, se kterým nemůžete nic dělat…, ale na příštích 30. letech opravdu záleží,“ řekl hlavní autor doktor Matthias Mengel z Postupimského institutu pro výzkum klimatických dopadů v Postupimi v Německu.
Žádná z téměř 200 vlád, které podepsaly Pařížské dohody, není na dobré cestě své závazky splnit.
Zdroj: Daily Mail Online
Foto: Mezinárodní centrum pro radioastronomický výzkum (ICRAR)/Tiskový zdroj EurekAlert
Ohromujících 217 miliard tun (197 miliard metrických tun) roztopené vody odteklo z grónského ledového příkrovu do Atlantského oceánu v červenci roku 2019. Nejhorším dnem tání byl 31. červenec 2019, kdy se do oceánu vylilo 11 miliard tun (10 miliard metrických tun) rozpuštěného ledu, napsal server Livescience.
Toto masivní tání představuje podle listu Washington Post jedno z nejhorších tání od roku 2012. V tomto roce roztálo 97 % grónského ledovce. Do července tohoto roku roztálo 56 % ledovce, ale teploty – 15 až 20 F nad průměrem – byly vyšší než během vlny veder v roce 2012. Celkově vzato, samotné červencové tání stačilo ke zvýšení globální průměrné hladiny moří o 0,02 palce (0,5 milimetru), podle Post.
K tání došlo po vlně veder, která se v červenci přehnala Evropou a vytvořila teplotní rekordy ve Francii a usadila se nad Grónskem. A červen byl nejteplejším červnem, jaký kdy byl na světě zaznamenán. Toto masivní globální oteplování se shoduje s drastickým zvýšením úrovně atmosférického oxidu uhličitého na množství, která nebyla zaznamenána za posledních 800 000 let. Zároveň je v plamenech část Grónska.
Více než 20 milionů tun soli se každý rok používá k tání sněhu a ledu v chladných severních oblastech. Ale jak to sůl dělá? Řešení jsme nalezli v enciklopedii Britanica.
Za prvé, je důležité trochu porozumět H 2 O v zimě. 0 stupňů Celsia je jeho bod mrazu. To znamená, že když voda dosáhne 0°C, změní se v led. Při této teplotě má vaše zledovatělá cesta obecně na povrchu ledu tenkou vrstvu vody a molekuly ledu a vody se vzájemně ovlivňují. Tato voda neustále taje, zatímco led pod ní část vody zmrazuje. Při této teplotě je směnný kurz poměrně konstantní, což znamená, že množství vody a množství ledu zůstávají stejné. Pokud se ochladí, více vody se stane ledem. Pokud se oteplí, více ledu se stane vodou. Když se iontová sloučenina soli přidá do rovnice, sníží bod tuhnutí vody, což znamená, že led na zemi již nemůže zmrazit tuto vrstvu vody při 0°C. Voda však může při této teplotě stále rozpouštět led, což má za následek méně ledu na silnicích.
Foto: Đá Cuội / Pixabay
Možná se ale ptáte, jak sůl snižuje bod tuhnutí vody. Tento koncept se nazývá „deprese bodu mrazu“. Sůl v podstatě znesnadňuje vzájemné spojení molekul vody v jejich tuhé struktuře. Ve vodě je sůl rozpuštěnou látkou a rozbije se na své prvky. Pokud tedy používáte stolní sůl, také známou jako chlorid sodný (NaCl), k roztavení ledu, sůl se rozpustí na samostatné ionty sodíku a chloridové ionty. Města však často na svých zledovatělých ulicích používají chlorid vápenatý (CaCl 2 ), další druh soli. Chlorid vápenatý je při tání ledu účinnější, protože se může rozložit na tři ionty místo dvou: jeden iont vápníku a dva chloridové ionty. Více iontů znamená, že více iontů překáží těmto tuhým ledovým vazbám.
Chlorid je bohužel velmi špatný pro životní prostředí. Může zabíjet vodní živočichy, a to může ovlivnit ostatní populace zvířat v jejich potravní síti. Chlorid také dehydratuje a zabíjí rostliny a může změnit složení půdy, což ztěžuje vegetaci růst. Zatímco některé další sloučeniny, které dokážou rozpustit led a sníh, chlorid neobsahují, jsou mnohem dražší než chlorid sodný nebo chlorid vápenatý.
Nová studie varovala, že ledová pokrývka reenlandu taje zdola nahoru a je nyní největším samostatným přispěvatelem ke globálnímu vzestupu hladiny moří. Výzkumníci pozorovali „bezprecedentní“ rychlost tání na dně ledového příkrovu, způsobenou obrovským množstvím vody z tání padající z povrchu na základnu. Jak voda z taveniny klesá, energie se přeměňuje na teplo podobným způsobem, jakým se vyrábí vodní energie ve velkých přehradách. Píše server dailymail.co.uk.
Globální oteplování způsobuje nárůst teplot po celém světě. To je zvláště výrazné v zeměpisných šířkách blíže k pólům. Rostoucí teploty, permafrost, ledovce a ledové příkrovy, to vše se snaží zůstat v kontaktu s teplejším klimatem.
Jak teploty stouply o více než stupeň nad předindustriální úroveň, led nadále taje. Například tání ledu na grónském ledovém štítu vytváří „jemná jezera“, která pak dále přispívají k tání.
Tato pozitivní zpětná vazba se nachází také na ledovcích na vrcholcích hor. Mnohé z nich byly zamrzlé od poslední doby ledové a výzkumníci zaznamenávají značný ústup. Některé živočišné a rostlinné druhy jsou silně závislé na chladných podmínkách, které ledovce poskytují, a migrují do vyšších nadmořských výšek, aby nalezly vhodné stanoviště.
To představuje vážnou zátěž pro ekosystémy, protože ve stále se zmenšující oblasti žije více zvířat a více druhů.
Foto: dassel / Pixabay
Kromě tlaku na životní prostředí nedostatek ledu na horách výrazně zvyšuje riziko sesuvů půdy a sopečných erupcí. Tento jev se vyskytuje v několika pohořích po celém světě. To bylo také viděno v oblastech Antarktidy.
Mazací účinek tající vody má silný vliv na pohyb ledovců a množství ledu vypouštěného do oceánu, ale přímé měření podmínek pod více než půl míle (1 km) ledu ke dnu je výzvou, zejména v Grónsku. kde ledovce patří k nejrychleji se pohybujícím na světě.
Odborníci tvrdí, že to ztěžuje pochopení dynamického chování grónského ledového štítu a předpovídání budoucích změn. Každé léto se na povrchu ledového příkrovu tvoří tisíce jezer a potoků s tající vodou, jak teplota stoupá a denní sluneční světlo přibývá. Ale mnohá z těchto jezer rychle odtékají ke dnu a propadají trhlinami a velkými zlomy, které se tvoří v ledu.
S pokračující dodávkou vody z potoků a řek zůstávají spojení mezi povrchem a korytem často otevřená. Profesor Poul Christoffersen z Cambridge’s Scott Polar Research Institute studoval tato jezera s tající vodou, jak a proč se tak rychle vypouštějí, a jaký mají vliv na celkové chování ledové pokrývky, když globální teploty stále rostou.
Současná práce, která zahrnuje výzkumníky z Aberystwyth University, je vyvrcholením sedmileté studie zaměřené na Store Glacier, jeden z největších odbytišť z grónského ledového štítu.
„Při studiu bazálního tání ledových příkrovů a ledovců se díváme na zdroje tepla, jako je tření, geotermální energie, latentní teplo uvolněné tam, kde voda zamrzá, a tepelné ztráty do ledu nahoře,“ řekl Christoffersen.
Foto: dassel / Pixabay
„Ale na co jsme se ve skutečnosti nedívali, bylo teplo generované samotnou odtékající vodou z tání. „Ve vodě, která se tvoří na povrchu, je uloženo velké množství gravitační energie, a když spadne, energie musí někam jít.“ K měření rychlosti tání u základny ledového příkrovu použili vědci radio-echo sondování, techniku vyvinutou na British Antarctic Survey a používanou dříve na plovoucích ledových příkrovech v Antarktidě.
„Nebyli jsme si jisti, že tato technika bude fungovat také na rychle tekoucím ledovci v Grónsku,“ řekl kolega autor Dr. Tun Jan Young, který radarový systém instaloval na Store Glacier v rámci svého doktorského studia v Cambridge. „Ve srovnání s Antarktidou se led deformuje opravdu rychle a v létě je tam hodně tání vody, což komplikuje práci.“
Bylo zjištěno, že rychlosti tání na základně jsou stejně vysoké jako rychlosti naměřené na povrchu meteorologickou stanicí. A to i přesto, že povrch přijímá teplo ze slunce, zatímco základna nikoliv.
Výzkumníci spočítali, že až 82 milionů metrů krychlových roztavené vody bylo každý den během léta 2014 přeneseno do dna Store Glacier.
Odhadli, že energie produkovaná klesající vodou během vrcholných období tání byla srovnatelná s energií produkovanou přehradou Tři soutěsky v Číně, největší vodní elektrárnou světa.
S oblastí tání, která se na vrcholu léta rozšiřuje na téměř milion čtverečních kilometrů, produkuje grónský ledový štít více vodní energie než deset největších světových vodních elektráren dohromady, zjistili vědci.
Foto: JChristophe_Andre / Pixabay
„Vzhledem k tomu, čeho jsme svědky ve vysokých zeměpisných šířkách, pokud jde o změnu klimatu, by se tato forma vodní energie mohla snadno zdvojnásobit nebo ztrojnásobit, a tato čísla stále ani nezahrnujeme, když odhadujeme příspěvek ledového příkrovu ke zvýšení hladiny moře,“ řekl. Christoffersen.
Vědci porovnávali měření teploty ze senzorů nainstalovaných v nedalekém vrtu, aby ověřili rychlosti tání zaznamenané radarem.
Na základně zjistili, že teplota vody dosahuje až 33 °F (0,88 °C), což je neočekávaně teplo na základnu ledového příkrovu s bodem tání -0,40 °C.
„Důvodem je, že bazální drenážní systém je mnohem méně účinný než zlomy a kanály, které přivádějí vodu přes led. Snížená účinnost odvodnění způsobuje třecí ohřev uvnitř samotné vody. „Když jsme tento zdroj tepla vyřadili z našich výpočtů, teoretické odhady rychlosti tání byly o celé dva řády mimo.“
„Teplo generované padající vodou taje led zdola nahoru a rychlost tání, kterou uvádíme, je naprosto bezprecedentní.“ Výzkumníci uvedli, že jejich studie poskytuje první konkrétní důkaz mechanismu ztráty hmoty ledového příkrovu, který zatím není zahrnut v projekcích globálního vzestupu hladiny moří.
Zatímco vysoké rychlosti tání jsou specifické pro teplo produkované v subglaciálních drenážních cestách vedoucích povrchovou vodu, objem povrchové vody produkovaný v Grónsku je obrovský a stále roste a téměř všechna odtéká do dna.
Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276
Foto: Taken/Pixabay
Foto: Paul Bright/Unsplash
Foto: Timo Volz / Unsplash
Foto: Đá Cuội / Pixabay
Foto: Pexels / Pixabay
Foto: dassel / Pixabay
Foto: dassel / Pixabay
Foto: JChristophe_Andre / Pixabay