Vybrané články
z týdeníku The Economist

Prorok permafrostu

Svérázný ruský vědec má plán, jak zastavit tání arktického ledu. A zpomalit tak globální oteplování.

Prorok permafrostu
Sergej Zimov (vlevo) se svým synem Nikitou | Profimedia.cz

Na vrcholku útesu na severním okraji Ruska si Sergej Zimov sundá baret a nechá si dlouhé šedé vlasy spadnout na záda. Oči mu září, když sklání svou ošlehanou tvář k promrzlé zemi. V mlhavém světle nekonečných severských dní připomíná postavu ze zlatého pozadí ruských pravoslavných ikon.

Zimov žije se svou manželkou Galinou v prostém dřevěném domku za Čerským, městečkem, či spíš větší osadou na ruském Dálném východě, jež leží severněji než Reykjavík a východněji než Tokio. V ložnici se mu po zemi povalují chlupaté mamutí kly. Za oknem teče řeka Kolyma. Je to kraj zcela nevhodný pro lidský život, kde teploty v zimě klesají k minus padesáti stupňům Celsia a v létě se obloha černá mračny komárů. „Prorok musí žít v poušti,“ říká Zimov. 

Za sovětských časů se po proudu Kolymy jen málokdo vydával dobrovolně. Tato oblast měla pověst nejdrsnějšího a nejledovatějšího kouta gulagu. V době, kdy se sem Zimovovi v roce 1980 nastěhovali, byly tábory už zavřené, ale led a mráz přetrvaly. Několik prvních let se museli obejít bez elektřiny, používali petrolejové lampy a pro vodu si chodili k řece. Odlehlost Čerského však měla i své výhody. „Cítili jsme se tu svobodní,“ říká Galina; bezpečně z dohledu komunistické strany. Vzděláním geofyzik a povahou rebel Zimov tam založil Severovýchodní vědeckou stanici (NESS) pro výzkum Arktidy a vrhl se do celoživotního studia dálného severu.

V polovině 80. let předvídal, že se Sovětský svaz rozpadne. Mohutně se proto předzásobil. „Když přijde sucho, vysychají nejvzdálenější větve jako první,“ vysvětluje. Chlubí se i dalšími přesnými předpověďmi událostí, například pádu cen ropy v roce 2014. Každému, kdo je ochoten naslouchat, radí, aby investoval do zlata.

Historky od Kolymy

Ze všeho nejvíc však Zimova trápí hrozící ekologická apokalypsa. Už více než dvacet let se se svým synem Nikitou pokouší zaplnit oblast o rozloze 160 kilometrů čtverečních jaky, koňmi, ovcemi, voly a dalšími zvířaty. Říkají tomu Pleistocénní park. Zimov se domnívá, že pasoucí se zvířata vyvrátí a udupou křoví, mech a modříny, které dnes tuto oblast pokrývají, a na jejich místě vzniknou travnaté pláně jako za pleistocénu, tedy v glaciálním geologickém období, které začalo před 2,6 milionu let a skončilo asi před 12 tisíci lety. Zimov tvrdí, že to zpomalí tání permafrostu, při němž se do ovzduší uvolňuje mnoho skleníkových plynů urychlujících globální oteplování. „Stavím archu,“ používá pro svůj projekt velkolepé metafory – bez špetky nadsázky.

Téměř čtvrtinu severní polokoule, území dvakrát větší než Amerika, pokrývá půda, která vždy alespoň na dva roky v kuse zamrzá. Jeden badatel z 18. století popsal, jak se při úderu do ní železné rýče lámou. Michail Sumgin, sovětský vědec a průkopník studia této zmrzlé země, často mluvil o „ruské sfinze“. Technický výraz, který se pro ni používá – permafrost –, je překladem Sumginovy ruské fráze „večnaja merzlota“, tedy věčně zmrzlá půda.

Není ovšem tak věčně zmrzlá, jak se kdysi lidé domnívali. Celá Země se znepokojivě rychle ohřívá, ale Arktida se ohřívá dvakrát rychleji. V celé oblasti začíná dosud pevná půda povolovat a v důsledku toho se kroutí a bortí silnice, domy, produktovody, mořská pobřeží a břehy řek.

Škody na infrastruktuře a živobytí na povrchu jsou samy o sobě znepokojivé. Další nebezpečí však číhá pod zemí – v podobě bohatých nalezišť organického materiálu, jako jsou prastaré kořeny rostlin a mršiny dávných zvířat, které se v ledu zachovaly po miliony let. Když permafrost roztaje, stane se organický materiál potravou pro mikroby, které jej přemění na oxid uhličitý a metan. Tyto plyny urychlují oteplování planety, které pro změnu urychluje tání permafrostu a vzniká nekonečná smyčka s potenciálně katastrofálními následky. „Můžeme se zbavit fosilních paliv, můžeme přestat kácet stromy, ale u permafrostu je to druhotný jev,“ říká Robert Max Holmes, zástupce ředitele amerického think-tanku Woodwell Climate Research Centre. „Není to něco, co děláme přímo, a o to hůř se tomu dá bránit.“

Chladný jako led

Severní permafrost obsahuje až 1600 miliard tun oxidu uhličitého, což je dvojnásobek množství obsaženého v současné době v atmosféře a trojnásobek množství, které pohlcují dnešní pozemské lesy. Tato zásobárna oxidu uhličitého je často označována za „bombu“, ale permafrost se chová spíš jako prasklé potrubí. Kolik toho z prasklé trubky vyteče a jak rychle to vyteče, závisí na řadě faktorů – mimo jiné na ochotě lidstva omezit vlastní emise skleníkových plynů.

Odhady se velmi liší. Někteří vědci tvrdí, že pokud by se lidským úsilím podařilo zmírnit klimatické změny, permafrost by dokázal víc oxidu uhličitého pohlcovat než ho vypouštět do ovzduší. Jiní očekávají, že permafrost bude oxid uhličitý spíš vypouštět, ale ve srovnání s lidmi jen nepatrné množství. Pokud však lidé budou pokračovat v chrlení skleníkových plynů současným tempem, predikují všeobecně přijímané modely, že se z permafrostu během tohoto století uvolní pět až patnáct procent zásob oxidu uhličitého, což způsobí globální oteplení až o 0,27 stupně Celsia. Přitom aby se podařilo udržet globální oteplování do 1,5 stupně Celsia nad průměrem předindustriální éry, určil Mezivládní panel pro klimatickou změnu při OSN „rozpočet“ ve výši 580 miliard tun. Emise z permafrostu by tedy pohltily zhruba čtvrtinu tohoto množství.

I ty nejlepší odhady však zápasí se složitostí tání permafrostu, protože tomuto procesu se vědci teprve snaží porozumět. Většina současných vědeckých modelů předpokládá, že bude tát rovnoměrně, po pár centimetrech za desítky let na rozsáhlých územích – tomuto procesu se říká „postupné tání“. Odborníci na permafrost se však obávají také tajících kapes ledu, které způsobí erozi neboli „prudké tání“. Při něm bude docházet k sesuvům půdy a tzv. závrtům, při nichž se odhalí vrstvy permafrostu bohaté na oxid uhličitý, jehož uvolnění opět zvýší celkovou teplotu. V místech propadů se také může sbírat voda, která vytvoří „termokrasová“ jezera nad vrstvami nezamrzlé půdy. Takové prostředí přitahuje mikroby, kteří produkují metan. Čím víc vědci permafrost studují, tím větší nacházejí „překvapení, o nichž dosud netušili“, říká Ted Schuur ze Severoarizonské univerzity.

Praskliny v porcelánu

Na břehu řeky jižně od Čerského předvádí Sergej Zimov, jak se od sebe jednotlivé vrstvy permafrostu liší. Struktura permafrostu v těch místech připomíná spíš plástev než lasagne. Místo rovnoměrného tání na rovném povrchu voda stéká a vytváří ledovou krustu kolem mnohoúhelníkových jader. Když začne led tát, otevírají se mezi těmito pylony mezery a půda ve výsledku vypadá, jako by někdo stavěl lyžařskou trať na jízdu v boulích. Zimov ten proces přirovnává k „prasklinám v porcelánu nebo na plátnech starých mistrů“. Jen málo lidí věnovalo takové úsilí luštění hádanek ruské sfingy. „Všichni vědci si dnes uvědomují význam oxidu uhličitého v permafrostu,“ říká Holmes, „a velkou zásluhu na tom má Zimov.“

V roce 1993 publikoval Zimov a skupina jeho ruských kolegů v časopisu americké Geofyzikální unie Journal of Geophysical Research studii, v níž uváděli, že z aktivní vrstvy arktického permafrostu se uvolňuje oxid uhličitý i v zimě, a ne jen v létě, jak se dosud předpokládalo. Poté začali do Čerského přijíždět vědci, aby provedli vlastní výzkum. Se skupinou amerických spolupracovníků následně Zimov publikoval sérii článků, které dokazovaly, že permafrost obsahuje mnohem větší zásoby skleníkových plynů, než se dříve myslelo. „Pokaždé, když jsme se Sergejem mluvili o něčem, co nám připadalo ujeté, dříve či později nás přesvědčil,“ vzpomíná F. Stuart Chapin, ekolog z Aljašské univerzity ve Fairbanksu a jeden ze spoluautorů oněch textů.

Zimov rovněž zprivatizoval NESS a vybudoval z něj globální instituci. Řízení mezinárodní výzkumné stanice v Arktidě je i v ideálních podmínkách logisticky náročné. V postsovětském Rusku to vyžadovalo řádnou porci vynalézavosti a důvtipu. Bruce Forbes z Arktického centra při Laplandské univerzitě vzpomíná na „postapokalyptické výjevy“, které vídal při návštěvách Čerského v 90. letech, „při nichž děti pro zábavu podpalovaly opuštěné domy“. „V době, kdy tam odešel, to byl konec světa,“ říká Vladimir Romanovskij, šéf Permafrost Laboratory na University of Alaska ve Fairbanksu. „Udělal z toho jednu z nejlepších výzkumných stanic v oblasti permafrostu.“

Jeden vzorek postačí

Zimov však zůstává polarizující postavou. Svým příkrým chování si mnoho lidí znepřátelil. „Můj otec není zrovna diplomat,“ posteskne si Nikita pod tíhou zkušeností. Neomalené chování Zimova staršího, stejně jako jeho divoké teorie ohledně širšího světa leckdy zastiňují jeho vědecké přínosy. Zimov se hlásí k ruské vědecké tradici, která tíhne k velkolepým, paušalizujícím teoriím napříč vědeckými disciplínami. Odvolává se třeba na ruské polyhistory z počátku 20. století, jako byl Vladimir Vernadskij, jenž dosáhl velkých pokroků v geochemii, rozvinul koncept biosféry a přijal ruský kosmismus, což bylo hnutí, které usilovalo o vyléčení smrti a dobytí hvězd. Zimov obvykle vyjde z nějakého vlastního nápadu a zkoumá ho jen do té míry, než sám sebe přesvědčí, že má pravdu. „Klidně by si vystačil s jediným vzorkem,“ říká Chapin. To se západním vědcům obecně nezamlouvá, protože naopak kladou zvláštní důraz na velké vzorky dat a pracují v hyperspecializovaných oborech.

Co však Zimov postrádá v seriózních datech, bohatě vynahrazuje hlubokými znalostmi prostředí. Na jednom ze svých testovacích míst níže po proudu řeky poklepe dlouhou železnou tyčí na vrstvu, kde začíná permafrost. Podle zvuku, který vrstva vydá, dokáže říct, v jakém je stavu. V roce 2018 si Zimovovi všimli, že aktivní vrstva permafrostu už v zimě nezamrzá. Průměrná teplota na jejich testovacích místech byla o osm stupňů vyšší než deset let před tím, stoupla z minus šesti na plus dva stupně Celsia. Na Aljašce na druhé straně Beringovy úžiny pozoroval Romanovskij na desítkách míst podobný fenomén. 

Pod aktivní vrstvu může Zimov nahlédnout na místě zvaném Duvannij Jar, několik hodin cesty po proudu řeky. Ve vzduchu je cítit zápach síry. Břeh řeky odhaluje miliony let geologických dějin. Zimov zvedne ze země kost a poznamená: „Mamut.“

Kdysi dávno, když chlupatí mamuti obývali Zemi, připomínal daleký sever dnešní africkou savanu. Husté travnaté pláně se rozprostíraly přes celou Sibiř, Aljašku a kanadský Yukon, kde se pásla stáda býložravců. Kromě mamutů tu byli bizoni, koně, losi a sobi. Vlci a lvi jeskynní udržovali jejich počty v přijatelných mezích. Ale když pleistocén vystřídal holocén, velcí býložravci vymřeli. Když zmizeli, krajina se změnila. Suchou trávu nahradila vlhká mechová tundra.

Jedno často uváděné vysvětlení tvrdí, že k masovému vyhynutí došlo v důsledku oteplení klimatu. Sergej Zimov se nicméně domnívá, že mírnější klima pouze umožnilo příchod skutečných viníků. V článku otištěném v roce 1995 v magazínu American Naturalist tvrdí, že megafaunu na dálném severu vyhubili lidští lovci.

Proto je podle Zimova klíčem k zachování permafrostu obrácení tohoto procesu a obnovení travnatých plání. Díky návratu velkých savců, kteří mohou zdupat mech, vyvrátit stromy a rozrýt půdu, by se na Sibiři mohlo opět začít dařit trávě. Tráva by odrážela více světla a snižovala množství tepla pohlceného půdou. A navíc by dokázala ve svých kořenech zachycovat víc oxidu uhličitého než dnešní sibiřská flóra.

Touto logikou se řídí Pleistocénní park. Zimov jej chce rozšířit až na Aljašku a do Kanady. On a jeho syn dokonce sní o tom, že tam jednoho dne přivítají chlupaté mamuty, a navázali kvůli tomu spolupráci s Georgem Churchem z Harvardovy univerzity, jenž by chtěl tato dávná zvířata oživit pomocí genové editace systémem CRISPR.

Zdá se, že některé prvky Zimovových teorií sedí, byť na první pohled působí paradoxně. Vezměte si ty stromy, které chce zlikvidovat. V mírnějších pásmech stromy zadržují oxid uhličitý a jejich pokácení jej uvolní do atmosféry. Na dálném severu je víc oxidu uhličitého uchováváno pod zemí než v řídkých lesích. Odstranění stromů by skutečně mohlo mít celkově pozitivní efekt v podobě ochlazení permafrostu, které by zabránilo uvolnění organického materiálu, jenž je v něm uvězněn. Totéž platí o oteplujících účincích sněhu, který Romanovskij nazývá „velkým izolátorem“. V testovacích lokalitách kolem Fairbanksu zjistil, že silná zimní sněhová pokrývka může zvýšit teplotu půdy o tři až pět stupňů. Zimov se domnívá, že by velcí býložravci mohli v zimě sníh udupat a tento efekt zmírnit.

Archa dějin

Pleistocénní park má zatím slibné výsledky. Současná směsice jakutských koní, bizonů, pižmoňů severních, losů, sobů, ovcí, jaků a kalmyckého dobytka pomáhá návratu trávy. Průměrná roční teplota půdy na travnatých pláních je o 2,2 stupně Celsia nižší. A v horních vrstvách půdy se tam také drží větší množství oxidu uhličitého.

Zastáncům radikálního návratu divočiny nabízejí Zimovovi slibnou naději. „Otázkou je teď škálování,“ říká Bruce Forbes z Laplandské univerzity. „Kolik zvířat bude nakonec potřeba?“ Skupina vědců z Oxfordské univerzity ve spolupráci s Nikitou Zimovem publikovala v roce 2020 studii, podle níž by „zdivočení“ Arktidy do té míry, aby to zásadním způsobem ovlivnilo emise CO2, bylo „mamutím úkolem“. Vyžadovalo by vypuštění tisíců zvířat a neobešlo by se bez podpory vlád a obyvatel. Desetiletá studie proveditelnosti se zhruba třemi tisíci zvířat by stála 114 milionů dolarů.

Někteří lidé považují tyto pokusy a výdaje za zbytečné odvádění pozornosti od snahy o celkové snížení emisí, které má zabránit oteplování planety – i permafrostu. Skeptici pochybují, zda travnaté pláně skutečně mohou zachovat permafrost a jestli nebudou mít stáda pasoucích se zvířat jiné vedlejší účinky.

Zimovovi jsou odhodláni ve své práci pokračovat. Celý projekt funguje víceméně silou vůle. Nikita jednou při crowdfundingové kampani vybral přes 100 tisíc dolarů, za něž koupil stádo 12 bizonů, které pak do Čerského přepravil z Dánska. Připlul s nimi na bárce krátce po půlnoci uprostřed června 2019, právě když byl autor tohoto textu u Zimovových na návštěvě.

Poté, co bizony vypustili na pláně, uchýlili se Zimovovi do jídelny své výzkumné stanice, aby úspěch oslavili. Nalili všem rundu samohonky a připili na zdraví zvířat. (Všichni bizoni přežili první zimu.) Potom si šel Sergej Zimov ven zakouřit a usadil se pod obrovskou satelitní anténu, která korunuje stanici už od sovětských dob. „Předtím tu byla kvůli spojení se Stranou, teď nás spojuje s Bohem,“ zasmál se a ukázal na parabolu. „Bůh nám sesílá znamení: Shromážděte zvířata.“

© 2020 The Economist Newspaper Limited
All rights reserved. Publikováno na základě licence s The Economist, přeloženo týdeníkem Hrot.
Originální článek v angličtině najdete na www.economist.com.

Týdeník hrot

  • Kožený z kola ven?
  • Mafie, pytláci a nosorožci
Objednat nyní