Počítačová simulace vývoje klimatu Země v průběhu 1 milionu let v reakci na náhlé uvolnění oxidu uhličitého do atmosféry. Zdroj: Andy Ridgwell/UCR

Velká část klimaprognostiků se přiklání k názoru, že zemské klima udržuje na uzdě přirozený systém zvětrávání. V podstatě jde o to, že v dešťové vodě se ještě ve vzduchu rozpouští CO₂ a ten pak dopadá na horniny a jako slabá kyselina je rozpouští. Takto upoutaný CO₂ se následně splavuje do oceánů a spolu s rozpuštěným vápníkem z hornin se stará o bujný život v němž lastury, mušle a řada dalších živočišných tělesných schránek postupně tvoří vápencové usazeniny uzamykající uhlík po stovky milionů let na mořském dně.

Dominik Hülse, první autor studie. Kredit: D.Hülse

Podle vědců tento systém funguje jako dobře seřízený termostat. Čím více se planeta ohřívá, tím rychleji horniny zvětrávají a absorbuje se více CO2. A to ve výsledku planetu ochlazuje. Jenže tu je problém. Do takové představy „jemné regulace“ extrémní doby ledové nepasují. Američtí vědci nyní přichází s představou ještě jednoho mocného „přirozeného termostatu“, který ony extrémy má mít na svědomí. K jeho pochopení je potřeba dávat patřičnou váhu tomu, že spolu s oteplováním planety se do moří nevyplavuje jen CO₂ a vápník, ale také více živin všeho druhu a hlavně fosforu. To vše zintenzivňuje produkci mikroorganismů, které se postarají o překotné odčerpání oxidu uhličitého. Plankton je tedy tím, co ukládá ohromná množství uhlíku na oceánské dno.

Nastávající doba ledová by měla přijít dříve, než stávající modely předpokládaly. Kredit: Ittiz / Wikimedia Commons.

Rozhodujícím hráčem je kyslík

Proč? Protože právě ten si přisvojuje rostoucí aktivita řas. A v té má být ono jádro pudla – kyslík totiž úzce souvisí s fosforem. Místo aby se fosfor pohřbíval, tak se v teplejším prostředí chudém na kyslík, recykluje. Tento jev vědci nazvali zpětnovazebnou smyčkou. Více živin ve vodě = více planktonu a více recyklovaných živin. Produktivita řas se tím pádem nezastavuje. Oxid uhličitý klesá rychleji než fosfor a eutrofické podmínky přetrvávají, i když atmosférický CO₂ klesne pod svou počáteční hodnotu. Spolu s mocným nárůstem ukládání uhlíku jde ruku v ruce i mocné ochlazování. Takto jednou nastartovaný systém už přestává být jemně se regulujícím termostatem, ale mění se v přepínač. Globální povrchové klima se ochladí do „přechlazení“. Popsaný  jev by měl stát za spouštěním extrémů dob ledových. Zde nutno přiznat, že obsah atmosférického kyslíku hraje vědcům do karet. V práci to dokládají kauzální souvislostí mezi hlavními přechody v okysličení během prekambria a výskytem extrémních ochlazovacích událostí kdy se Země měnila ve sněhovou kouli.

Pokud vědcům z Riverside jejich model nelže, tak se planeta bude v krátkodobém horizontu nárůstem CO₂ oteplovat. A to až do doby překročení limitu pro nastartování ochlazování. Tentokrát by ale ochlazení nemělo končit až tak drasticky. To kvůli větší dostupnosti rozpuštěného kyslíku ve vodě odvíjející se od vyššího obsahu kyslíku v nynější atmosféře. Kyslík by měl být tím, co se postará o tlumení „zpětné vazby živin“, respektive regeneraci fosfátů z mořských sedimentů. Kromě toho, že by nastávající doba ledová neměla být až tak „zlá“, mělo by také dojít k urychlení nástupu jejího začátku. Žel na přesnější vymezení termínu časnějšího nástupu ochlazování, je závěr studie skoupý.

Literatura

Dominik Hülse et al, Instability in the geological regulation of Earth's climate, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adh7730. www.science.org/doi/10.1126/science.adh7730