Voda na Zemi, srážky, virtuální voda. Ledovce, doby ledové, supervulkány, asteroidy a klima (2.dil).
Hladina
oceánu, klimatické a společenské změny
Kolísání hladiny oceánu nelze zpochybnit, je doloženo geologicky.
S očekávaným oteplováním poroste hladina světového oceánu stejně logicky jako v
dobách ledových hladina klesala i o více než 100 m. Podle
Scientific American 1/2011 a článku pohromy z klimatické změny
v roce 2008 způsobily
klimatické změny a katastrofy přesuny 20 milionů lidí, to je asi 4x většího
množství, než v tom roce způsobily války. Do roku 2100 se hladina oceánu zvedne zhruba o půl
metru. Jen v Indii představuje nárůst hladiny o 1 m plochu, na níž žije 41
milionů lidí, v deltě Mekongu asi 7 milionů lidí. Ohrožené země nejsou
připraveny
přesídlit takové množství lidí, i když je zatím poměrně dost času. Vyspělé země
nezvládají příliv uprchlíků už dnes. Článek si vybírá Mosambik, deltu Mekongu a
Mexiko.
Mosambik je stát velikosti Kalifornie, v roce 1992 kvůli válce opustilo zemi asi 5
milionů lidí, návrat ztěžují sucha na jihu a povodně na severu, obojí nastalo
roku 2007. V období 1988-2007 byla jižní část postižena suchem, v
nejvíce postižených částech bylo 40%-60% vegetačního období. Vietnamská část
delty Mekongu je domovem 18 milionů lidí, produkuje 60% ryb a 80%
zemědělské výroby Vietnamu, Vietnam je druhý největší vývozce rýže na světě.
Zvednutí hladiny o 1 m by vedlo k vysídlení 7 milionů lidí. Oblast postihly
záplavy nejhorší za 40 let, zničeno bylo 400 000 domů. Střední
Mexiko na jih od Rio Grande a k Mexickému zálivu trpí suchem v
období 1988-2007. V některých oblastech je sucho až 40%-60% vegetačního období ,
předpokládaný úbytek ročních srážek do 2080 postihuje zhruba stejnou oblast
a může dosáhnout 25%-50%.
Během příštích 20 let se zvýší poptávka po vodě o 30%-50%. Dnes 70% spotřeby
vody je v zemědělství, hodně spotřebuje produkce masa. Poptávka po jídle se
podle prognózy OSN do roku 2030 zvýší o 50%. Ceny potravin ( pšenice) kopírují
ceny ropy. Maximum ceny ropy bylo na jaře roku 2008 ( 133,93 $ za barel) a
maximum ceny pšenice počátkem roku 2008 ( 439,72 $ za tunu), Cena ropy po
poklesu koncem roku 2009 na 39 $ za barel pak roku 2010 mírně stoupala a cena
pšenice stoupla takřka na dvojnásobek od jara 2010, dosáhla na konci roku 2010
hodnotu asi 307 $ za tunu, 14.2.2011 stála pšenice 359 $ za tunu. Cena ropy na konci roku 2010 byla asi 89 $ za barel,
14. února asi 104 $ za barel, to je nejvyšší cena od roku 2008.
Projekt vlády USA z roku 2009 na poskytnutí 400 milionů $ na podporu
farmářství rozvojových zemí byl reakcí na vysoké ceny pšenice roku
2007-2008. Díky krizi se tento fond zmenší na 100 milionů $. Každý občan USA
tedy poskytne 1/3 dolaru. Roku 2008 USA i EU zavedla povinně
přidávání bioethanolu do benzínu, což zvýšilo cenu pšenice. Díky krizi klesla
poptávka po ropě a klesla i cena pšenice. Svět je globálně propojen a ve
vyspělých zemích je v obsahu popelnic až 25% zbytků jídla. (Tento odstavec
je volně podle MF Dnes 15.2.2011, článek Ctibor Jappel: Příliš drahé jídlo).
Potraviny se mohou stát cílem spekulací. V horším případě válek.
Nahoře : Graf podle navajo.cz. Změna hladiny na grafu oceánu odpovídá mimo jiné i zastavení Golfského proudu v mladším dryasu před 12 800 roky, což se projevuje prodlevou na křivce nárůstu hladiny a poklesu teplot. Strmý nárůst hladiny odpovídá prudkému nárůstu teplot. Asi před 12 800- 12 9000 roky došlo k prudkému teplotnímu výkyvu (ochlazení je zde patrné ze zastavení nárůstu hladiny)- patrně pád asteroidu do oblasti Velkých jezer, vylití sladké vody na povrch Atlantiku a oslabení Golfského proudu -více viz
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2009110002 a
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2007080018 .
Častá je námitka, že asi polovina přírůstku hladiny oceánu
je dána teplotní roztažností. Hladina oceánu se zvedá rovněž vlivem nevratného
čerpání podzemních vod, asi ¼ přírůstku hladiny z celkového 3,1 mm za rok. ( viz
článek
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2010090015 ). Z hlediska
čisté fyziky ale nevratné odčerpání vody odlehčuje a snad i zvedá pevniny, které
v podstatě plavou na roztaveném magmatu. Odlehčení tajících pevninských ledovců
musí mít taktéž vliv na zvedání pevniny v daném místě. Děje se tak dosud v
Kanadě a severní Evropě jako
zpožděný následek konce doby ledové. Primární vliv globálního oteplování na
úbytek ledovců bývá zpochybňován tím, že ledovce centrální Antarktidy neubývají,
ale mírně rostou. To je ovšem ovlivněno i množstvím srážek, Antarktida patří ke
srážkově nejchudším oblastem na Zemi. Rozhodující však je, že sníh a led v
centrální Antarktidě němá šanci tát a posuv ledovce po podloží je tam většinou
malý. Jižní pól si udržuje prakticky 50 let
stejnou teplotu ( – 50°C). Ozón je skleníkový plyn, změny jeho koncentrace mají
menší vliv na globální teplotu (http://cs.wikipedia.org/wiki/Glob%C3%A1ln%C3%AD_oteplov%C3%A1n%C3%AD)
Působí zde dva protichůdné vlivy: na jednu stranu propustí tenčí ozónová vrstva více záření do troposféry. Na druhou stranu chladnější stratosféra emituje méně dlouhovlnného záření, což troposféru ochlazuje. Všeobecně ochlazování převažuje podle IPCC : „ pozorované ztráty ozonu ve stratosféře způsobily zmenšení přísunu energie do troposféry o 0,15 ± 0,10 W/m2 "
Chemické látky rozkládající ozón ( převážně freony) jsou současně i skleníkovými plyny reprezentujícími 0,34 ± 0,03 W/m2, neboli asi 14 % celkového přírůstku oteplení způsobovaného směsí skleníkových plynů. Montrealský protokol (1987) je poměrně benevolentní, rozklad freonů pomalý, snížení jejich koncentrace lze očekávat až za několik desetiletí.
Pokles ozonu nad Antarktidou na tzv. polárních oblacích
ledových krystalků působením halogenovaných uhlovodíků je sledován od 70.let.
Pokles ozonu znamená pokles skleníkového jevu a ochlazení. Obráceným směrem
působí samotné freony, které mají mimořádně vysoký srovnávací koeficient
skleníkového efektu vůči oxidu uhličitému (až několika tisíckrát silnější).Vyšší
teplota znamená větší odpar a více srážek v této oblasti. Ledovce jsou určeny
množstvím srážek ( sněhu) a množstvím tání případně spojeného s tzv. telením
ledovců ( jejich posunem a rozpadem do moře, rychlost pohybu sledovaného ledovce
v Antarktidě je stovky metrů za rok, rekordní místo až 1500 m/rok). Významný je
obecně skluz ledovce po podloží. Tzv. teplé ledovce kloužou vlastně po vrstvě vody
udržované v kapalném skupenství tlakem. Studené ledovce jsou k podloží
ukotveny. Sklon podloží sklouzávání ledovců urychluje. Také kvůli ubývajícímu
šelfovému ledu ztrácí ledovec oporu. Proti těmto ne zcela přesně vyčíslitelným
jevům lze postavit jednoznačný trend
tání ledu v Arktidě. Plocha plovoucího ledu je zdokumentována satelitními
snímky, lze i odhadnout významně klesají objem tohoto plovoucího ledu. Sloganem
lze říci, že led Arktidy je obrovským asi 6-14 milionů km2 velkým
teploměrem, který se osciluje k menším plochám ledu. Vysvětlit tento úbytek
plochy a objemu ledu Arktidy bez oteplování asi nelze.(
http://gnosis9.net/led-v-arktide.php)
Poprvé byly tyto změny hladiny oceánu sledovány na geologických
vrstvách pobřeží Atlantiku ve Francii. Na horním grafu je cenné protažení až k
době před 900 000 roky, kam ledovcové vrty už nedosáhnou ( EPICA vede k datům
asi do 750 000 let před dneškem).Teplá a chladná období ( doby ledové) mají odraz
ve změnách hladiny oceánu. Zaujme strmé zvýšení hladiny asi před 450 000 a 350
000 roky. Teplé období před asi 120 000 roky už je spojeno
s vývojem a migrací předků člověka. A v chladném období před tím asi od 170 000
let prý už naši předkové používali oděv, ve kterém se s nimi o teplo dělily už
tehdy vši. Mamutí měli až 90 cm dlouhou srst, do takového kožichu by se schovaly
i blechy. Před 10 000 roky na konci doby ledové bylo na Zemi asi 1 milion lidí,
roku 2011 to bude 7 miliard. Pokud člověk napomohl k vyhynutí mamutů, tak
se může dočkat jejich pomsty - permafrost obsahuje velké množství trusu mamutů,
který oteplením má uvolňovat methan. A pod permafrostem jsou ještě
methanové klatráty. Mamut spořádal denně asi 200 kg
trávy. Pokud se podaří mamuty znovu klonováním přivést k životu, budou muset žít
pod dohledem statného ošetřovatele.
Teploty
oceánu
Nejde jen o povrchové teploty, ale i o teploty do
hloubky až stovky metrů, kde je akumulováno obrovské množství energie
pocházející ze Slunce. Energie v GJ/m2 v červnu od 1955-2010 rozhodně v
trendu roste, což znamená ohrožení ledu v Severním ledovém oceánu. Je však třeba
zachovat paniku, přesná měření teploty oceánů do hloubky jsou zatím jen krátkou
dobu. Automatické sondy se aktivují na satelitní spojení, opakovaně se potápí ,
změří teplotu a po čase se vynořují a vysílají na satelit, který registruje
jejich souřadnice. Před tím se v hloubkách určitě taky něco dělo, jen jsme o tom nevěděli.
Článek "Jak stvořit nejteplejší rok" na klimaskeptickém oslu.cz (
http://osel.cz/index.php?clanek=5537) řeší
hodně teplý rok 2010. Družice NOAA prý špatně vypočítává průměry na několika
místech, kde pevninské sondy nejsou a tlačí hodnoty nahoru. V článku je hezky
vyložen školní příklad s chybějícím žákem, když se má určit průměrná výšky
třídy. Nechybí trocha středoškolské statistiky. Chybí návrh, co s chybějícími
údaji udělat. Když je vynecháme, bude celková chyba průměrné teploty Země jistě
větší, než když využijeme hodnoty odhadnuté z nejbližších stanic. A vůbec nic
jsme se nedozvěděli o tom, že 2/3 povrchu Země jsou oceány s údaji získávanými
nově i z uvedených potápějících se stanic, které putují oceánem. Tam se to
bez rozumně vypočtených průměrů neobejde a údajně zfalšované údaje se ani
pochybovači nedozví.
Anomální vysoké povrchové teploty kontinentů roku
1998 (vliv El Niňo) zde v severním Atlantiku v hlubší vrstvě oceánu nemají výrazné lokální maximum,
většina hodnot po roce 2002 je vyšších než 1998, i když nárůst trendu poslední
dekády se zpomalil. Obecně trend teplot roste od 1970. I po roce 2000 je patrný
nárůst energie akumulované v oceánu. Trend teplot zde v červnu souvisí s
minimálním množstvím ledu, které v trendu klesá. Většinou dosahuje minima k
podzimní rovnodennosti 23.září, což je logické, protože pak tam sluneční svit
ubývá.
Trocha historie nikoho nezabije, ledovce tály už mnohokrát.
V době před 60-55 miliony roky se utrhla Austrálie
od Antarktidy a vydala se rychle na sever. Asi před 70 miliony let se odtrhla
Indie od Madagaskaru a vydala se rovněž rychle na sever, kde se asi v době před
30-10 miliony let postupně srazila s Asií a vznikly Himaláje. Postupně tedy
zanikalo Tibetské moře, jehož dno s vápencem bylo zvednuto až na dnešní nejvyšší
hory světa.
Menší vsuvka je k možnému vlivu CO2 vázaného ve
vápencích, což je významně ovlivněno životem v mořích, zvláště korálovými útesy.
Subdukcí ( podvlékáním) kontinentálních ker se dostává vápenec do velkých
hloubek, kde se za vysoké teploty rozkládá působením tepelně stálejší kyseliny
křemičité ( spíše SiO2). Tato geologická přeměna
vápenců je asi 200 krát pomalejší, než přeměna přes atmosféru fotosyntézou.
Počítal jsem to podle knihy Život jako geologická síla, vyšlo, myslím, 183 krát
pomalejší. Ukládání vápenců jako světlá vrstva evidentně existovalo v geologické
době křídy. Je to uvedeno v prvním mém článku (http://gnosis9.net/pdf/globalni-otepleni-1-dil.pdf).
Bádá se i nad zachycováním CO2 do hloubek mořského dna díky bakteriím
http://scienceworld.cz/biologie/bakterie-ziji-i-kilometry-pode-dnem-oceanu-6127.
Otázka je, kde se tak hluboko bere kyslík, který mají tyto bakterie
potřebovat. Můj článek na
http://hledani.gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2009080011 obsahuje graf
č 4. koloběhu uhlíku podle Moldana (2009) a přírůstek tohoto ukládání (v
Petagramech uhlíku = 10E+15 g = 10^15 g) je +0,2 Pg uhlíku/rok, zatímco zachycování do
střeních velkých hloubek oceánu je logicky větší- asi 1,9 Pg uhlíku/rok.
Bakteriální život v půdě a oceánech přestavuje srovnatelnou hmotnost jako
ostatní viditelný život na Zemi. V hloubce dna oceánu asi změny rychlé nebudou, ale už to,
že se život dostal tak hluboko je schopen existovat v obrovském tlaku při
teplotách ke 100°C ukazuje, že jev ukládání organických látek do mořského dna
musí existovat dlouho. Připomíná se mi opět to, že ropa vznikla přeměnou
organických látek na dně moří. Moc kyslíku tam asi nebylo, jinak by se dávno
zoxidovala. Můj závěr tedy je, že geologické a bakteriální změny ukládání uhlíku
na dně oceánů jsou hodně pomalé proti tomu jak si podkuřujeme fosilními palivy
dnes.
Výrazně se zmenšoval oceán Tethys, po němž nakonec
zbylo Středozemní moře. (Toto moře bylo později i úplně uzavřené a pak vyschlé).
Docházelo k výrazné změně proudění mořské vody, což mohlo mít vliv na klima
podobně jako později v době asi před 35-30 miliony let, kdy se úplně oddělila
Antarktida. Studený proud obklopující Antarktidu je zdrojem mimořádně chladné
vody, která zvolna asi za 2000 let oběhne při dně oceánů celou zeměkouli.
Teploty u dna oceánů jsou jen několik stupňů na nulou, včetně oceánů tropických,
kde teplota nepřekračuje asi 6 °C. Methanové klatráty jsou sněhu podobné látky v
bahně dna , nad
18°C a v přítomnosti vody se rozkládají. V současné době stále udržovány na
uzdě touto chladnou vodou a akutní nebezpečí jejich uvolnění patrně nehrozí ani
při současném trendu globálního oteplování.
Zvětšit obrázek
Nahoře jsem slepil dva grafy podle gnosis9.net.
První je klasický graf rostoucí teploty od roku 1900 a druhý je graf otočený
tak, že ukazuje ÚBYTEK ledu v Arktidě od roku 1980. Obdobný trend grafů je
zřejmý.
Geologická minulost Země a teploty
Pohled na pohyb kontinentů v období 65 -50 milionů
let s poněkud utopenou Evropou, nás pobízí k zamyšlení, že mohlo být více takových teplých proudů, jako je
dnes Golfský proud přinášející teplo do vyšších zeměpisných šířek. Dlouho až asi
do doby před 3,5 miliony let existoval průliv mezi Severní a Jižní Amerikou.
Oceánské vody se v blízkosti rovníku valí na západ díky rotaci Země. Na mnoha
místech bránily pohybu mořských proudů v geologické minulosti pevniny, jejichž
pohyb lze zpětně vysledovat., což o tehdejších mořských proudech říci asi nelze.
Mořské proudy ovlivňuje i Coriolisova síla.
Nerad bych zde vypouštěl do kdysi emotivní
diskuze znovu Coriolisovu sílu, která výrazně ovlivňuje cyklony a anticyklony,
tedy děje v atmosféře. Corilisova síla je pro pomalu se pohybují vodní masy malá
v přepočtu na 1 m3 vody pro složku rychlosti 3 m/s
směrem sever-jih je F=2*1030*3*(7,27E-0,5) = 0,45 [N]. Na severní polokouli je
proud stáčen vždy vpravo od svého směru a přispívá k zatáčení Golfského proudu k
Evropě. Coriolisovo zrychlení je malé, ale působí trvale. Proud unášený ve směru
už existující jakési mořské řeky je dál nepatrně odchylován doprava. Účinek lze
tedy přirovnat k prokazatelnému většímu podemílání pravých břehů řek severní
polokoule, patrné třeba na Sibiři. Nakonec i rotaci vody při vypouštění
vany lze při dobré vůli přičíst Coriolisově síle. Společenská etiketa kdysi
říkala, že
manželka má ve společnosti jít vlevo od manžela, díky Corilisově síle se
jí pak vnady při chůzi na severní polokouli odchylují doprava, což ho snad i po
létech potěší. Milenky měly chodit vpravo a těšit tak i další případné zájemce.
Velké části dnešní Evropy byly tehdy před 65-50 miliony let pod vodou a zbytky
oceánu Tethys oddělovaly Afriku od Evropy. Pozdější srážka obecně africké desky
s evropskou vedla
ke vzniku Alp (vrchol srážky byl před 10 miliony let), Pyrenejí (před 40 miliony let), a Kavkazu ( před 60 miliony let). Dnešní seskupení Evropy, Asie a Afriky brání rovníkovému proudění. Před 65 miliony let došlo k pádu asteroidu do oblasti Yucatanu, ale i sopečné činnosti v Indii ( ta byla už na počátky cesty směřující ke srážce s Asii).
Výborně zpracovaná stránka o pohybu a vzniku kontinentů za 550 milionů let je http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%BDvoj_kontinent%C5%AF
Uhelná ložiska se tvořila zejména v karbonu a permu (černé uhlí asi v období před 360- 286 (?) miliony let) a v období třetihor hnědé uhlí.
Eocén (55,8 Ma - 33,9 Ma) je geologická
epocha v období třetihor. Vyznačuje se velmi vysokými teplotami. Většinu planety
pokrývaly lesy (uvádí se, že dokonce i kolem jižního pólu, snad se myslelo
obecně v Antarktidě), tropické deštné lesy
zasahovaly až k 45° zeměpisné šířky. V této době se vyvinuli přímí předchůdci
dnešních savců. Dominantním suchozemským tvorem a byl však pták rodu Gastornis
tvořící predátorská hejna.
Dlouhodobé oteplení od doby před 55 miliony let bylo doprovázeno zvednutím
mořské hladiny zhruba o 100 m, zalitím Beringie a oddělením Asie a Ameriky. V
Asii tak vznikly příhodné podmínky pro vývoj savců mimo dominantní vliv hejn
velkých ptačích predátorů. Samice savců se vyznačovaly obětavou péčí o
potomstvo, když v jejich mozku se uvolňovaly hormony vzbuzující pocity
spokojenosti při kojení mláďat. Kojí se i době televize, která má
k pocitům uspokojení většinou daleko. Ještě že herečky a modelky ukazují
výstřihy a své pracovní nástroje, které během nekonečných seriálů potěší
postupně všechny.
Péče o mláďata nebyla u dinosaurů takřka
žádná a pokud nějací přežili katastrofu před 65 miliony let, na ovládnutí světa
už neměli sil.
Paleocén (65,5 - 55,7 Ma BP) je nejstarším obdobím třetihorní éry (65,5 - 1,8 Ma BP) a prvotním počátkem "věku savců". V tomto období skutečně dochází k velkému rozmachu savčích vývojových linií, kromě toho však také ptáků a kvetoucích rostlin. Objevují se první kytovci, prašelmy nebo třeba pokročilejší primáti. Přesto je již dnes zřejmé, že alespoň někteří neptačí dinosauři také přežili i do nejstaršího paleocénu. Vývoj kytovců je zakonzervován v saharském písku, kostry předchůdců dnešních velryb se zbytky kostry končetin z doby zhruba před 40 miliony let se nacházejí na Sahaře, kde v té době bylo moře. Posuny kontinentů a změny výšky hladiny moří vytvářely evoluční tlak na vývoj savců. Předchůdci savců přežili katastrofu před 65 miliony let nejspíš zčásti pod zemí a měli velikost veverky nebo nejvýše králíka. Vyvinuli se z nich i mamuti o hmotnosti až 10 tun. V moři dosáhly velryby obřích rozměrů asi před 5 miliony let. Plejtvák obrovský ( přes 30 metrů a 150 tun), může dosáhnout hmotnosti 200 až 240 tun, mládě velryby vypije 500 litrů mléka denně. Keporkak má hmotnost asi 40 tun a délku 19 metrů. Mládě keporkaka přeplave na mateřské mléko od Havajských ostrovů až k Aljašce. Keporkaci se stávali snadným cílem, živí se výhradně drobnými korýši ( krillem) a nevšímají si v moři ničeho živého většího než 30 cm. Kdysi ve 12.století byli keporkaci loveni i v Biskajském zálivu. Plavou totiž pomalu, jen asi rychlostí 12 km/h a na lodi neútočí. Modré velryby ( Plejtvák obrovský) a keporkaci mají jediného predátora- člověka, který dokázal za 200 let vyhubit 90% těchto savců, jejichž vývoj začal před 55 miliony let. Podobně jako patrně kdysi u mamutů začínal mnohdy útok civilizovaných lidí na mládě, které matka neopouští a ztrácí tím výhodu rychlosti. Dnes zkoušíme odolnost kytovců vojenskými podmořskými radary, které oceánem šíří pro velryby pekelně hlučnou diskotéku.
Teploty a krajina u nás během 40 milionů let.
Podle knihy Doby ledové [1] před 40 miliony let
dosahovala průměrná roční teplota v našich šířkách 21°C. Asi před 30 miliony let
byla tato teplota asi 16°C-18°C. Wikipedia uvádí ,myslím, teploty o něco nižší
stejně jako dříve uvedené grafy. Dnešní průměrné roční teploty jsou asi 7°C-10°C v našich
zemích a v blízké části Polska a Německa, kde v době ledové začínal skandinávský
ledovec.
Asi před 2,5 milionem let začala poslední velká
doba ledová, která v podstatě s mnoha výkyvy dosud trvá. Nastal celosvětový
pokles teploty, průměrně asi o 7°-13°C byly teploty nižší u nás, než dnes.
Celosvětově se
uvádí nejvýše o 8°C nižší teploty. Posuny ledovců na sever od nás proběhly
několikrát a roční posun byl až 150 m. Doby meziledové byly poměrně pravidelné,
ale kratší, než glaciály. V poslední době ledové vrcholící před asi 20 000 roky
celé naše území bylo mrazivou pustinou s trvale zmrzlou půdou, která na povrchu
roztála jen na krátkou dobu. To muselo stačit odolné travnaté vegetaci, dřevin rostlo
málo, nejspíše jen na jižní Moravě a přilehlé podkarpatské nížině. Lovci mamutů
museli topit i velkými kostmi zvířat získanými sběrem. Obdobná krajina je nyní v
oblast Sibiře v pohoří Sajanském, kde se angažují i naši vědci.
Voda formovala povrch planety a je skrytou nadějí
i pro energetiku lidstva. Na každý metr severoatlantického pobřeží Evropy dopadá
energie 50 kW přinesená oceánem. Pobřežní čára styku pevniny s mořem představuje
celkem stovky tisíc kilometrů. Mořská hladina kolísala o více než 100 m.
Zanechala po sobě desítky metrů nad mořem vyvýšených někdejších pláží nebo naopak zaplavila dávné ledovcové řeky, jinde
vznikly hluboké fjordy. Vápencové horniny původně na dně mělkých moří se
dostávaly vrásněním na pevninu, kde působením dešťové vody a oxidu
uhličitého vznikaly velké jeskynní soustavy, které napomáhaly přežití našich
předků v dobách ledových. Desítky metrů hluboké jeskyně si udržují stálou teplotu v podstatě
odpovídající průměrné roční teplotě.
Ledovce
Rozdělení objemu světových zásob vody slané,
ledovcové, jezer, řek, atmosférická vody ukazuje jako části krychlí následující graf podle
geologa Jakeše.
Graf podle Jakeše je z výborně zpracovaného Webu charakteru skript s více než 20 stránkami a mnoha obrázky. http://geologie.vsb.cz/geomorfologie/Prednasky/10_kapitola.htm
Ledovce modelovaly krajinu, což je patrné dosud. Bludné ledovcové balvany jsou i v naší krajině. Doufám, že tuto práci nedostanu od společnosti Sysifos Bludný ledovcový balvan za příspěvek pavědě. Pilný diskutér na tomto serveru můj údajný přínos pavědě vysvětluje neustále a má to takřka jako vedlejší zaměstnání při důchodu.
Vývoj života na Zemi a doby ledové ( většinou podle Všeobecné obrazové encyklopedie [2])
Celkem byly na zemi čtyři hlavní doby ledové.
Před 4,4 miliardami let začala kondenzovat voda v oceánech.
Před 4 miliardami let vznikal život na Zemi- jednoduché bakterie se živí organickými látkami. Organické látky mohly vznikat působením výbojů v tehdejší atmosféře, více patrně v horkých podmořských gejzírech. Atmosféra se skládala hlavně z oxidu uhličitého a vodní páry, obojí pocházející hlavně z vulkanické činnosti.
Před 3,9 miliardou let – komety bombardují Zemi a přinášejí vodu.
3,8 miliardy let – začíná jednoduchá fotosyntéza
3,5 miliardy let – vznikají stromatolitové útesy- v mělkých pobřežních vodách a bahnu, nejstarší stromatolity (3,5 miliardy let staré) byly nalezeny v Austrálii. http://cs.wikipedia.org/wiki/Stromatolit. Mikroorganismy, které se podílely na tvorbě stromatolitů patřily mezi první fotosyntetizující organismy a měly pravděpodobně velkou zásluhu na obohacování atmosféry kyslíkem.
2,9 miliardy let – sopky vyvrhují minerální látky
2,5 miliardy let – první ložiska oxidů železa. Kyslík pochází z fotosyntézy.
2,3 miliardy let – pevniny se seskupují do superkontinentu , to mohlo mít dílčí vliv na vznik 1. doby ledové díky změně proudění v oceánech.
2,1 miliardy let – objevují se prvoci, jednobuněční živočichové a houby
1,8 miliardy let- v atmosféře je volný kyslík asi 15 % po dobu asi 1 miliardy let.
1,6 miliardy let – první modrozelené řasy
1,3 miliardy let – mořské řasy
670 miliónů let – první mnohobuněční živočichové
620 milionů let – první členovci a červi
Vývoj země a vznik kyslíku (viz převážně podle níže uvedeného článku na osel.cz)
První doba ledová obvykle se uvádí před asi před 2,5 miliardou let, maximum asi 2,2 miliardou let. Nástup doby ledové je spjat se zvýšením obsahu kyslíku v atmosféře asi na 1%. http://cs.wikipedia.org/wiki/Archea a http://osel.cz/index.php?clanek=5453 , shodně i televizní seriál Zázračná planeta.
Na mladé planetě se pravděpodobně jako první objevily prokaryotické anaerobní metanogenní mikroorganizmy Archea ( dříve archebakterie). Jejich metabolismem (například v termálních vřídlech v oceánech ) vznikal methan, který přispíval ke skleníkovému efektu a ke globálnímu oteplování Země. V původní atmosféře tak bylo hodně methanu.
Sinice - prokaryotické (bez buněčného jádra) bakterie , začala fotosyntéza. Z oxidu uhličitého a vody vznikaly za působení slunce organické látky a kyslík. Pro převládající anaerobní mikroorganismy to znamenalo zkázu. Sinice tak kromě dostupného zdroje energie získaly i další evoluční výhodu. Kyslík zničil konkurenty a sinice obsadily mělké teplé pobřežní vody s řekami přinášenými živinami.
Fotosyntéza umožnila složitější formy života. Podstatný nárůst kyslíku v atmosféře je v dobách ledových asi před 2,5 miliardou let a zvláště před 0,8 miliardou let. Tato období patří do prekambria, na jehož konci byla druhá doba ledová – asi před 800-650 miliony let. Nastává opět nárůst podílu kyslíku v atmosféře napřed na asi 15 % a pak na 21%.
V období před 800 -650 miliony let patrně byla
celá Země zaledněna. Ale vedou se o tom spory.
Následující graf je podle
http://osel.cz/index.php?clanek=5453 . Vidíme maxima koncentrace
kyslíku v dobách ledových vyznačených modře.
Druhá doba ledová před 800-650 miliony let. První důkazy doby ledové jsou před 950 miliony let, dílčí maxima doby ledové byly před 770 miliony a 670 miliony let. Zhruba před 600 miliony let vzniká ozonová vrstva. Před 550 miliony let došlo k dlouhodobému a rozsáhlému vymírání mořských živočichů. Geologická období jsou často vytvořena podle změn ve fosiliích, na přechodu těchto období tedy nacházíme často velká vymírání. Neexistují pravé fosilie starší asi 700 milionů let, starší nálezy života jsou nepřímé otisky ( třeba už uvedené stromatolity obsahující bahno)
Třetí doba ledová byla před 300 miliony let v permu na konci prvohor.
Prvohory (542 -250 milionů let) , od asi 600 milionů let existovala už ozonová vrstva a život se mohl udržet na souši
kambrium ( od 542 milionů let, objevují se první obratlovci)
ordivik (od 490 milionů let, první ryby)
silur ( od 444 milionů let, před 440 miliony let byla dílčí doba ledová, masové vyhynutí živočichů, od 430 milionů let začíná dlouhé teplé období, vznik korálových útesů a vápenců, od 425 milionů let první suchozemské rostliny
devon ( od 416 milionů let, první obojživelníci a lesy, 370 milionů let- masové vymírání živočichů, hlavně v moři, zničeny korálové útesy- snad způsobené asteroidy a vlnami tsunami
karbon (od 359 milionů let, 355 milionů let- začátek chladnějšího období, 350 milionů let-srážka Euroamerky a Gondwanou, obrovská množství CO2 se mění na vápenec. 340 milionů let – první plazi a okřídlený hmyz. 320- 240 (?) milionů let v bažinatých lesích v tropických oblastech probíhá tvorba černého uhlí. Také uhlí váže vzdušný CO2 z atmosféry do půdy. Jiné zdroje uvádí tvorbu uhlí v karbonu a permu době 360 -286 milionů let. Vrchol třetí doby ledové byl před 300 miliony let.
perm ( od 299 mil. let, první plazi, ukončení tvorby uhlí )
Před 250 miliony let v období permu začíná mezozoikum. Sibiř vstoupila do dějin na severovýchodě Pangey a vstoupila děsivě. Vulkanická činnost pokryla lávou velkou část Sibiře, nesmírné množství prachu ochladilo atmosféru, poškodila se ozonosféra a množství kyslíku kleslo na 16%. Pohyb kontinentů přesměroval mořské proudy. Bakterie redukující sirné sloučeniny hynuly a sloučeniny síry otrávily atmosféru. Nastalo vymírání snad 90-95% rostlinných a živočišných druhů, došlo k oslabení obratlovců na pevnině. Graf na konci tohoto článku to nevidí tak černě. Kromě vulkánů asi současně působilo i něco dalšího - snad asteroid průměru 6-12 km, který se vynoří vždy, když si věda neví rady. Tentokrát měl padnout do moře. Svědčí o tom usazeniny a složení izotopů. A také plyny uzavřené v uhlíkatých fullerenech vydaly svědectví o atmosféře staré miliony let. Nejsilněji byl zasažen život v oceánech. A tak se zdá, že hlavním viníkem byl zase methan uvolněný z klatrátů a oteplení.
Druhohory, mezozoikum ( 259-65 milionů let)
trias ( od 250 milionů let, před 245 miliony let masové vymírání živočichů (mizí přes 50% živočišných čeledí), 235 milionů let vznikli novodobí koráli v moři, 225 milionů let první dinosauři, 216 milionů let- Norijská katastrofa patrně spojená s kráterem v Qebeku o průměru 100 km, dinosauři přežívají, 210 milionů let- mezi Afrikou a Severní Amerikou vzniká oceán ( Protoatlantický, předchůdce Atlantiku), 205 milionů let- začíná teplé období v mořích.
jura ( od 200 milionů let)
Před 181 miliony let patrně asteroid dopadl severně od dnešního Irska, vyvolal podmořské zemětřesení o síle 20 stupňů, vlny vysoké stovky metrů. Vznikla až 30 m silná vrstva bláta. Hlavně došlo na uvolnění methanu z mořského dna.
170 milionů let- vrcholí tvorba ropy, první ptáci.
křída (od 145 milionů let), 145 milionů let- vymírání na souši i na moři. 135 milionů let– začátek ukládání vápenců- křídy, později od 125 milionů let– oddělení Austrálie a Antarktidy od Afriky, vačnatci ještě stačili přejít do Austrálie, 100 milionů let – Indie se odděluje od Antarktidy, 85 milionů let- Jižní Amerika se odděluje od Afriky
Třetihory, kenozoikum (65- 2,4 milionu let) dělí se na paleocén, eocén, oligocén, miocén a pliocén.
65 milionů let – masové vymírání hlavně dinosaurů, patrně vlivem pádu asteroidu v oblast Yucatanu, sopky v Indii ( Dekan) a ve Skotsku, časté převracení magnetických pólů.
64 milionů let- ochlazení, 62 milionů let – vynořuje se Severní Amerika, 60 milionů let- Severní Amerika se odděluje od Evropy, sopky ve Skotsku, oteplení a zvednutí hladiny oceánu, zalití Beringie oceánem
55 milionů let -savci vládnou na Zemi, tráva vhodná ke spásání
50 milionů let -Austrálie se odděluje od Antarktidy, oceány se ohlazují.
45 milionů let – Indie se sráží s Asií, začínají se tvořit Himaláje ( asi až do doby před 7-5 miliony let)
30 milionů let- ochlazení, dokončení cirkumpolárního proudění kolem Antarktidy, Japonsko se odděluje od Asie, Arábie se odděluje od Afriky. Velká sopečná činnost v Indonésii a na Filipínách.
Největší supervulkán Sam Ignimbrite (Jemen) před 29,5 miliony let vyvrhl 5500 km³ hornin. La Garita (USA) před 27,8 miliony let vyvrhla 5000 km³ hornin
21 milionů let- vrchol kolize Afriky s Euroasií
16 milionů let - pokračuje globální ochlazování, velká vulkanická činnost ve Skalnatých horách
15 milionů let, kráter Riessen v Německu ( průměr asi 600 m) a vznik vltavínů, vyhynutí mnoha druhů nastalo, ale neodvažuji se je s tímto kráterem spojit.
14 milionů let- sopečné erupce, nárůst ledovce ve východní Antarktidě
10 milionů- vrchol zvedání Alp, když Itálie naráží do Evropy
9 milionů let - rostou ledovce na severní polokouli
8 milionů let – další zvedání Severní Ameriky
6,6 miionů let- silné zalednění západní Antarktidy, oceán klesá o 40 m
6,3 milionů let – vysychá Středozemní moře
5.3 milionů let – Středozemní moře se znovu tvoří, mořský vodopád v Gibraltarské úžině
5 milionů let -vrchol zvedání Himalájí
4,5 milionů let – vrchol zvedání And
3,5 milionu let – Severní Amerika se spojuje s Jižní Amerikou. Lze hledat souvislost s následujícím trvalým ochlazením a zánikem průlivu mezi Amerikami.
3,25 milionu let - ochlazení, čtvrtá doba ledová
Čtvrtá doba ledová často kladená většinou až od 2,5 milionu let
Čtvrtohory ( kvartér) od 2,4 milionu let dosud, dělí se pleistocén a holocén
2,1 milionů let- supervulkán Yellostowne
1,3 milionů let- supervulkán Yellostowne
760 000 let- supervulkán Long Valley ( Kalifornie) vyvrhl 750 km3 hornin
730 000 let-nedaleko Austrálie dopadá velký asteroid, vyhynutí mnoha druhů, převrácení magnetických pólů
640 000 let-supervulkán Yellostowne vyvrhl 1 000 km3 hornin
před 27 000 lety- supervulkán Taupo ( N. Zéland) – výbuch 1 170 km3 hornin
před 13 000 lety – sopka v pohoří Eifel ( Efel) v Porýní- vyvrhla 6 km3 horniny, byla to poslední velká sopečná činnost ve střední Evropě.
1470 př.n.l -Thera (Řecko), ostrov Thera (Santorini), Egejské moře. Výbuch zcela zničil antickou kulturu ostrova a celé území bylo pokryto vrstvou tefry o mocnosti 60 m. Zaznamenán byl i kronikáři ve vzdáleném Egyptě. Po události zde zbyla kaldera dvakrát větší než po explozi Krakatau v roce 1883. Erupce rovněž generovala vlnu tsunami, která oběhla celé Středomoří a poničila pobřežní oblasti. Tato katastrofa je pravděpodobným původním námětem vzniku legendy o zmizení bájné Atlantidy.
73 n.l. Vesuv- zasypal Pompeje až 7 m popela
536 n.l.- dopad asteroidu asi 640 m mezi Austrálii a Novou Papuu, další menší asteroid dopadl u pobřeží Norska. Hladomor, snížené sluneční záření 18 měsíců ( slunce svítilo údajně jako měsíc v úplňku)
Velmi dobré, odborné a věcné jsou popisy katastrof včetně současných snímků jsou na následujícím odkazu, nemá smysl to přepisovat a leda kazit formu. http://sites.google.com/site/udalostiakatastrofy/katalog_katastrof
Odtud další odborně psané odkazy:
Zalednění
Asi před 2,5 milionem let začala poslední doba ledová, která v podstatě trvá dosud. Celkem došlo asi k 16 změnám zalednění ( postupu ledovců), jindy se uvádí 20 i více těchto změn v Alpách. Asi od 500 000 let z důvodů ne zcela jasných se střídají období asi 100 000 let chladu ( glaciály) a doby meziledové ( zpravidla 12 000 – 20 000) interglaciály. Celkem tedy od 500 000 let byly 4 doby ledové a 3 doby meziledové, čtvrté teplé období je nyní. V alpské oblasti byly doby ledové pojmenovány podle řek, pro střední Evropu jsou jména těchto stejných zalednění uvedena kurzívou:
Würmské zalednění ( před 115 000- 12 000 lety), zalednění viselské
Isské zalednění ( před 330 000- 127 000 lety), zalednění sálské
Midelské zalednění (před 480 000- 400 000 lety), zalednění 2.elsterské
Günzské zalednění ( před 690 000- 620 000 lety), zalednění 1.elsterské
Během čtvrtohor ( pleistocén a holocén) ve třech posledních zaledněních dosáhl evropský ledový štít ( zvaný též skandinávský) až do střední Evropy. V obou elesterských zaledněních dosáhl ledovec daleko na jih, u nás nejdále až k dnešnímu Novému Jičínu. Byly u nás nalezeny horniny pocházející ze Skandinávie ( z Finska), Baltské moře tehdy neexistovalo a bylo zaplněno ledovcem. Poslední viselské zalednění bylo menší, sahalo jen na úroveň dnešní linie Berlín-Varšava. V elsterském období v Evropě ledovec ze Skandinávie a Britských ostrovů sahal až k pohoří Harz, k Lužickým a Jizerským horám, Krkonoším, Hrubému Jeseníku a Západním Karpatům. Horský ledovec byl na Šumavě. Pod ledem byla Anglie, Holandsko, Sředoevropská a Východoevropská nížila, horské ledovce byly v Alpách. Na západní a střední Sibiři byl ledovec na ploše kolem 6 milionů km2 . Na západ od Uralu se ledovce spojily se severoevropským ( skandinávským) ledovcem. Pod ledem byly vysoké hory střední Asie i Japonska. Americké zalednění mělo dvě centra -první nad Labradorem a druhé nad Hudsonovým zálivem. V posledním ( wisconsinském) zalednění se tento ledovec spojil s ledovcem kordillerským. Na východě dosahoval ledovec až k Atlantiku. Obrovské zalednění bylo v Antarktidě a ledovec byl spojen s Patagonií. Jak už bylo několikrát řečeno, obtékání nebo neobtékání Antarktidy chladnou vodou má zásadní vliv na klima- přenáší chladnou vodu do spodních oceánských proudů kolem celé Země.
Jak led ovlivnil krajinu.
Ledovcem formovaná krajina je například v severním Německu a Polsku, v Kanadě a severní části USA. Ledovec zasahoval až na úroveň New Yorku do Central Parku. Odhalené skalnaté podloží umožnilo stavbu mrakodrapů v části Manhattanu, usazeniny v Central Parku jsou pro výškové budovy nevhodným podložím.
Táním ledovcové vody vznikla rozsáhlá koryta, kterými protékají mnohé současné řeky. Okraj ledovce patrně formoval údolí dnešní Temže. V jiném období tekla Temže severněji. Hlavní řeky v Severoevropské nížině ( Labe, Odra) měly šířku v době tání v ploché krajině až 25 km a odváděly v době tání asi 50 x více vody, než dnes. Některá údolí byla zanesena, ale byla později využita ke stavbě kanálů (kanál Labe- Wesera-Emže).
Ledovce formovaly strmá údolí Alp i norské fjordy.
Vzhledem k nižší hladině oceánu i přes 100 m níže, byly součástí pevniny nynější
šelfy, které byly rovněž formovány tekoucí vodou. Doby ledové přinesly velké množství spraše
roznesené a uložené v letním suchém období, kdy bylo málo vegetace. Poslední
doba ledová uložila asi 3 miliony km2 spraší, které tvoří úrodné půdy
na Ukrajině, v Číně, středozápadu USA nebo v Argentinské pampě. Celkově v
ledových dobách v oblasti kolem Prahy byly uloženy vrstvy mnoha metrů spraše,
která patří mezi nejdříve a nejlépe prozkoumané na světě.
Schéma pevninského ledovce podle geologa Jakeše.
Zdroj o obrázku:
http://geologie.vsb.cz/geomorfologie/Prednasky/10_kapitola.htm
Schéma pevninského ledovce podle knihy [1] R.Crummenerl :Doby ledové, 2010
Další obrázek ukazuje celkové změny zalednění severní polokoule během 1,15
milionu let podle geologa P.Jakeše (http://cs.wikipedia.org/wiki/Petr_Jake%C5%A1)
Zdroj :
http://geologie.vsb.cz/geomorfologie/Prednasky/10_kapitola.htm
Mořské usazeniny a klima.
Jiří ( George) Kuka, narozen 1930 v Praze, od roku
1970 působil na Kolumbijské univerzitě v N. Yorku – ukázal, že jako jeden z
prvních, že kolísání klimatu je zapsáno v mořských usazeninách.
Tento graf je z knihy 1]: Rainer Crummenerl: Doby
ledové. Je cenný tím, že ukazuje i do dobu před 700 000 roky,
ledovcový vrt EPICA tuto dobu moc nepřesáhl. Teplejší voda odpovídá relativně méně
izotopu 18O, chladnější voda má relativně více izotopu 18O.
Podrobný graf teplotních odchylek podle izotopu 18O z usazenin za asi
1,8 milionu let má přes 60 podstatných teplotních odchylek. Zdroj :
http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2010/12/lisieckiraymo-20045.jpg
Další graf ze stránky
http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2010/11/co2-d13-proxy-present-800kya.png
ukazuje nízké koncentrace CO2 zvláště v době před 450 miliony let a
před 650 miliony let, kdy bylo největší zalednění. Grafy odvozené z usazenin a
podle izotopů 18O a 13 C se v principu shodují s
ledovcovými vrty Vostok a EPICA. Jsou rovněž v souladu s Milankovičovými cykly.
Jinak řečeno, různými způsoby a cestami bylo ukázáno, že vysoké
koncentrace CO2 jsou v dobách meziledových,. nízké jsou v dobách ledových.
Kolísání CO2 v minulosti mohlo souviset s Milankovičovými cykly nebo
jinými vlivy ( uvolnění methanu z klatrátů a permafrostu) vedoucími ke
zvýšení teploty a uvolnění dalšího CO2 . Nyní polovina
antropogenních emisí CO2
zůstává v atmosféře a představuje tedy porušení rovnováhy. Dosáhli jsme ( únor
2011)
300 ppm CO2 , která není v celém grafu za 800 000 let překročeno.
Pomocí usazenin lze sledovat teplotu oceánů v dávné minulosti např. (před
14,3-14,7 miliony let)-
http://geology.gsapubs.org/content/38/9/783/F3.large.jpg , kde je graficky
znázorněna závislost oslunění na 30° N plynoucích z Milankovičových cyklů a
teploty oceánu podle sedimentů a izotopu 18O.
Důsledky tání ledovců
Od poslední doby ledové uplynulo asi 20 000 let, skadinávský ledovec se zmenšoval a rozpadal. Zmenšení obrovské zátěže vedlo ke zvedání Skandinávie, která byla jeden čas i ostrovem. Skandinávie se zvedá o 4-11 cm/rok, v Severní Americe se zvedá pevnina u Hořejšího jezera asi 0,37 cm/rok až k 10 cm/rok u Hudsonova zálivu. Naopak jižní Anglie se potápí. Severní Anglie byla před 18 000 roky až pod 1 km silným ledem, který zatlačil zemskou kůru asi o 450 m hlouběji. Poloplastická hornina se přesunula na jih a tam zvedla dnešní jižní Anglii až o 30 m. Nyní se poloplastická hornina vrací na původní místo a jižní Anglie s Londýnem a ústím Temže klesá. Podobně klesá i oblast Středozemního moře . Některé 2 000 let staré antické památky jsou i několik metrů pod hladinou moře. Ohroženy jsou Benátky. Hladina moře u Chorvatska nestoupá v souvislosti se zvyšující se pevninou. Pevnina se zvedá na principu jakési kolébky, jak bylo vysvětleno u Anglie.
Milutin Milankovič (1879-1958) , srbský stavební inženýr, v Budapešti původně jako válečný zajatec 1. světové války pracoval v knihovně. Pro vznik doby ledové je podnětem, když se Země nachází ve větší vzdálenosti od Slunce a zemská osa je téměř kolmá k rovině ekliptiky. Tehdy do polárních oblastí dopadá nejméně slunečního záření a kumuluje se sníh a led, který odráží světlo, což vede k dalšímu ochlazení.
Obecně záleží na vzdálenosti Země- Slunce. Tato vzdálenost kolísá asi s periodou 100 000 let. Když je velká excentricita ( až 5,8%) a dráha je více eliptická, tím klima směřuje k teplé době meziledové. Dnes má excentricita hodnotu 1,67%. Takřka kruhová dráha s malou excentricitou (až 0,5%) odpovídá nejmenšímu působení slunečního záření a při splnění dalších podmínek klima směřuje k době ledové. Minimum excentricity bude za asi 25 000-30 000 let. Zhruba za 14 000 let lze očekávat nástup doby ledové díky vlivu dalších cyklů.
Perioda 41 000 let- kolísá sklon zemské osy ( mezi 22° až 24,5°) od kolmého směru k ekliptice. Jestliže na póly dopadá méně záření, vytváří se snáze polární čepička a zvětší se odraz světla do vesmíru- to pak přispívá k možné době ledové.
Zemská osa má dobu precese asi 26 000 let, dále se uplatňuje vliv planet ( nejvíc Jupiter a Saturn, které působí proti této precesi). Cyklus tedy trvá asi 22 000 let. Dochází opět ke změně sklonu zemské osy vůči ekliptice, rozdílnému dopadu světla na oblast pólů a je to další možný příspěvek ke vzniku doby ledové.
Existují další cykly nebo upřesnění ( 19 000 ,
22 000 , 24 0000 let, 41 000 let, 95 000, 125 000, 400 000 let, jak ukazuje
následující graf. Milankovič pracoval před 100 lety bez výpočetní techniky.
Věda tyto cykly potvrdila a upřesnila. Roku 2003 švýcarští vědci na ostrově
Henderson v Tichém oceánu zkoumali korálové útesy. Potvrdili, že před 330
000 roky dosáhla hladina maxima v souhlase s Milankovičovými cykly, které
předpovídají na toto období teplotní maximum. Koráli žijí jen v určité
hloubce a lze jejich stáří stanovit pomocí radioaktivních atomů.
Sledujeme-li průběh křivky excentricity za 1 milion let nazpět, můžeme
zjednodušeně říci, že každé její lokální maximum způsobuje teplé období.
Menší lokální teplotní maxima poměrně věrně sledují celkové sluneční ozáření
na 65° severní šířky, které vzniklo skládáním všech třech vlivů podle
Milankoviče ( precese, odklonu a excentricity). Dolní graf ukazuje dobrou
shodu maxima oslunění na 65° severní šířky před asi 130 000 roky a následné
ochlazení zhruba před 110 000 roky podle vrtu Vostok. Oslunění se udává na
65°N, což znamená blízko polárního kruhu, nicméně za půl roku bude víc
slunce na jihu.
Další graf ukazuje během 24 000 let, tedy od polední doby ledové, těsné
souvislosti mezi osluněním 65°N a teplotními odchylkami podle izotopu
18O
ledovcových vrtů
Milankovičovy cykly jsou popsány např. na
http://gnosis9.net/pdf/globalni-otepleni-1-dil.pdf
Všeobecně přijímané celkové schéma Milankovičových
cyklů velmi dobře koreluje s hodnotou slunečního ozáření na 65° severní šířky (
tedy blízko polárního kruhu) a celkového zalednění. Doba ledová nastává, když
kulminují alespoň dva faktory (precese, sklon, excentricita), nejvíce při
současném působení všech tří faktorů najednou. Další dobu ledovou očekával
Milankovič za 5 000 let, nyní se odhad zvyšuje na asi 14 000 let. Podle samotné
excentricity asi na 25 000- 30 000 let.
Spodní část grafu s
vyznačením teplých a chladných období je shodný s hořejším výřezem grafu za 1
milion let. Výkyvy teplot podle ledovců a podle usazenin v severním Atlantiku a
severním Pacifiku mají mezi sebou značné odchylky .http://geology.gsapubs.org/content/38/9/795/F3.large.jpg.
Teploty za 1,5 milionu let a koncentrace CO2 jsou na
http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2010/11/co2-present-1-5mya.png
Zvětšit obrázek
Ledovce a ledovcové vrty
Vrty ledovcového jádra byly provedeny v Antarktidě
( Vostok, EPICA) a v Grónském ledovci (GRIP = Greenland Ice Core Programme). V
Grónsku vrt narazil do skalního podloží ve hloubce 3 000 m. Heslo Vostok stačí
zadat, pomocí google.cz a v sekci obrázky- najde stovky grafů, z nichž zajímavý
je zde dole uvedený (
http://www.blisty.cz/files/2007/03/23/graph.gif ), který ukazuje
nárůst množství prachu v dobách ledových ( v grafu červeně nahoře).
Tento
dlouhodobě ukládaný prach nelze přičíst vulkanické činnosti, ale tomu, že v
dobách ledových bylo málo vegetace a letní období s poměrně vysokými teplotami a
suchým vzduchem bylo obdobím roznášení prachu do atmosféry spojeného s ukládáním spraší. Tento prach způsoboval další snížení teplot, podobně jako sopečný popel
a prach. Uvádí se, že právě roznášení prachu nad oceány bylo jedním ze stimulů
ukončování dob ledové, když po pohnojení oceánu nedostatkovými živinami (
zvláště železem) došlo řasami ke zvyšování produkce CO2 , a tudíž k
oteplování. Koncentrace methanu v dobách ledových byla nízká, jak odpovídá
malému rozkladu biomasy, které bylo málo hlavně kvůli malému množství vegetace.
Oteplování naopak vedlo v uvolňování methanu z permafrostu.
Methanové klatráty
Hronadná
vymírání a změny teploty Země bývají spojovány s uvolněním methanu z klatrátů.
Článek
http://osel.cz/index.php?clanek=5485 řeší, kam zmizelo náhle 200 000 tun
methanu z vod Mexického zálivu po ropné havárii. Má logickou odpověď- sežraly
ho
metanotrofní
(někdy též označované jako metanofilní) bakterie a spotřebovaly při tom kyslík.
Nepřekvapuje mě na tomto klimaskeptickém serveru ani závěr článku. Není třeba se
obávat uvolnění methanu z klatrátů, baktrie to zlikvidují. Příčiny některých
hromadných vymírání je prý třeba hledat jinde. Nebo stačí trochu počítat.
Hmotnost atmosféry je 5,1E+18 kg, obsah methanu je 1 800 ppb = 1 800*1E-09
=1,8E-06. Pak hmotnost methanu v atmosféře je 5,1E+18*1,8E-6 =9,2E+12 kg.
Methanu uvolněného do vod v zálivu a vzápětí zoxidovaného bylo 200 000 tun =
2E+08kg, to je 0,0023% methanu obsaženého ve vzduchu.Takže, i kdyby se tento
methan uvolnil do vzduchu, změna by byla malá.
Výborný
je
článek
z roku 2005 o
podstatě klatrátů methanu, uložení i výhledech těžby
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2005040014
http://scienceworld.cz/neziva-priroda/hydrat-metanu-nastupce-ropy-jak-vznika-a-proc-se-hned-nevypari-6207
článek z roku 2011. Pokud metan z krystalku ledu uvolníme, můžeme ho použít jako
palivo podobné zemnímu plynu (jehož je metan hlavní složkou).
Odhady toho, kolik hydrátu metanu na Zemi vlastně je, se různí, ale nejčastěji
se operuje s hodnotami mezi 3-5E+13 metrů krychlových. To je, přepočteno na
energetickou hodnotu, několikanásobek existujících i již vytěžených zásob všech
ostatních fosilních paliv.
Metan získaný z hydrátu by se mohl používat přímo jako palivo (hlavně v
tepelných elektrárnách, samozřejmě ale i jako pohon automobilů). Ropa dnes
slouží též jako zdroj pro chemické syntézy celé řady látek, zejména polymerů.
Lze říct, že spalovat ji je vlastně dosti barbarský způsob zpracování. Nabízí se
tedy scénář, podle něhož by se ropa používala nadále jen v chemické výrobě a
její energetickou roli by převzal metan,
ale
i ten může sloužit jako surovina
pro další syntézy.
http://proatom.luksoft.cz/view.php?cisloclanku=2008021802
Je to
článek z roku 2009 s grafickými schématy ložisek MH. Metan hydrát (MH) je
chemická sloučenina metanu s aditivními molekulami vody ==> CH4.24H2O kryst.
dodecahedron a je uložena ve vrstvách ledových krystalů, často zvaných ohnivé
kameny - viz obrázekna
uvedené stránce.
Název
dodecahedron je
snad odvozen od toho, že 24 molekul vody je vázáno jako dvakrát 12 H2O ( 12= dodeca).
Původně se předpokládalo, že tato struktura se vyskytuje pouze ve vnějším
prostoru sluneční soustavy kde převládají nízké teploty. Předpokládá se, že MH
vznikl migrací plynů ze zemského jádra podél geologických zlomů, krystalizací
při kontaktu plynu s chladnou vodou 2°C nebo mikrobiální aktivitou v ložiscích
ve vyšších vrstvách MH. Je stabilní do teploty 18°C, hustota 0,9 g/cm2, z 1
litru pevného MH uvolní 168 litrů plynného metanu. Podíl metanu v krystalu je
20%. Když se krystal za normální teploty a tlaku vloží do vody, vycházejí
bublinky unikajícího metanu a krystal se zmenšuje.
Odhaduje se, že zásoby sedimentárního MH jsou 2 - 10× větší než jsou zásoby
fosilních zdrojů a
činí asi 3 - 5. 10^13 m3 methanu ( 30-50 bilionů m3, přes naši republiku se
přepravuje řádově 70 miliard m3 zemního plynu ročně).
Můj názor : rizika těžby
jsou velká - jak destabilizací uložených klatrátů, tak při využití pro energetické
účely, které na stovky dalších let umožní nárůst CO2 v atmosféře a tedy globální
oteplování. Využití jiných energetických zdrojů vyžaduje velké investice
do nových technologii včetně jaderné a fotovoltaiky v rozumném ekonomickém
prostředí. Jedno solární šílenství už stačilo. Dále nelze zaměňovat vysoký obsah
methanu v čistém klatrátu methanu s jeho skutečným výskytem v porézní hornině (
spíše komprimovaném bahnu) stovky metrů hlubokého oceánského dna. Perspektivní se jeví těžba methanového klatrátu pod vrstvou permafrostu, nejedná se tedy o uvolnění methanu
přímo z tajícího permafrostu.
Led Antarktidy ubývá, ale pořád by bylo kde vrtat,
ledovce představují konzervu klima.
Zdroj hořejšího grafu :
http://www.skepticalscience.com/arg_jde_o_freony.htm
Připusťme tedy podle hořejšího trendu grafu, že z Antarktidy zmizelo
celkem asi 900 Gt ledu, tedy zhruba 1000 km3. To je za 7 let uvedeného období
2002-2009 potenciální příspěvek ke zvýšení hladiny oceánu asi 3 mm, což odpovídá
přírůstku hladiny za 1 rok určeného satelity-3 mm/rok. Na tom, že pobřežní části
Antarktidy ztrácí led a v centrální Antarktidě led spíše přibývá, by se snad
dosáhlo shody. Snad i na tom, že celkový příspěvek Antarktidy ke zvedání hladiny
oceánu není velký vzhledem k problémům, které si lidstvo vyrábí jinde.
Pohyby
kontinentů a doby ledové
Pohyb kontinentů ( kontinentální drift) rychlostí
několika centimetrů za rok na poloplastickém materiálu svrchního pláště Země.
Oceánské dno se rozšiřuje, dochází k výlevu lávy, která tuhne, vzniká
středooceánský hřbet, který je nejdelší souvislé pohoří a obepíná celou Zemi.
Celkem 7 velkých kontinetálních desek a několik malých v podstatě plave na
plastickém podloží. Posunem desek vzniká vrásnění ( Kordilliéry, Andy,
Himaláje). Desky se mohou pod sebe podvlékat ( subdukce), napětí v horninách se
může skokem vyrovnat a vzniká zemětřesení a tsunami. Pro vznik velké doby ledové je podstatné, že do
oblasti pólu se dostane velká pevnina, na ní se udrží sníh a ledovec, který
odráží světlo a přispívá k dalšímu prohlubování ochlazení.
Mořské
usazeniny a doby meziledové
Mořské usazeniny, dna oceánů představují záznam o
klimatu ve formě usazenin obsahujících pyl, organické zbytky, prach. Z těchto
vrstev mohou být na moři odebrány hluboké jádrové vrty, které lze zkoumat. Jak
už bylo řečeno analýzou ulit dírkonošů lze určovat teplá a chladná období.
Rašeliniště
jako klimatický archiv
Rašeliniště vznikají tisíciletí. U nás byla
prozkoumána rašeliniště o mocnosti až 15 m místě bývalého jezera v Labském dolu
v Krkonoších. Rozbor umožnil posoudit změny klima na tomto místě asi za 30 000
let. Rozsáhlá rašeliniště jsou na Šumavě a Červené blato pod Novohradskými
horami, kde přežívají zbytky boreálních rostlin z poslední doby ledové (
borovice černá, zvaná blatka).
Pylová analýza
Asi před 9 300 roky nastalo v našich zemích nečekané oteplení. Pyl vypovídá o
tom, že asi v průběhu 1000 let před tím bylo chladněji.Oteplení se
projevilo se to zvýšeným množstvím pylu borovic na úkor vrb, které jsou k chladu
odolnější a odpovídají vlhké tundře. Složení pylu před 9 300 roky odpovídá
výskytu smíšeného dubového lesa a lísky. O teplotách vypovídají i pyly bylin (
pelyněk, vrbovka)..
Vymírání a
teploty
Velké katastofy spojené s asteroidy před 65
miliony let u Yucatanu a před 214 miliony let v Quebecku mají zřejmý ohlas v
hromadném vymírání. Většinu povrchu pokrývají oceány, kde hledání stop dopadu
asteoidů je obtížné mimo jiné i proto, že žádné oceánské dno není starší, než
200 milionů let vzhledem k tomu, že se neustále tvoří nové dno ze středomořských
hřbetů. Vytvoření ničivé vlny tsunami a vyvrhnutí prachu z oceánského dna
nastalo u Yucatanu a je vidět na hloubce oceánu i na globusu.
Velká vymírání je snaha synchronizovat s periodou
asi 60 milionů let, která odpovídá tomu, že na jeden oběh kolem středu galaxie
jsou čtyři průlety sluneční soustavy přes galaktický rovník a čtyři vzdálení se
od něho. Má docházet ke změnám dopadu kosmického záření na Zemi. Podle
Svensmarka by více kosmického záření mělo způsobit více (bílé vysoké)
oblačnosti, více odrazu světla do kosmu a ochlazení. Periody 60 milionů let já
však na křivce teplot nenalézám. Během 542 milionů let je tam asi 13 maxim
teplot ( střední perioda je tedy kolem 40 milionů let). Na křivce jsou 4 velká
maxima a 4 velká minima (doby ledové) Pravé fosilie se nacházejí zhruba od 600
milionů let, starší známky života jsou pouze nepřímé, třeba otisky v horninách.
Možnosti sledování vlivu života na Zemi na klima, jsou tedy zpět do daleké
minulosti omezené.
Doba ledová byla lidstvu i prospěšná.
V poslední době ledové vzniklo asi 3 miliony km2 sprašových půd v
místech, kde jsou nyní obilnice světa. Doba ledová kladla mimořádné nároky na
zdraví, odolnost a vynalézavost předků dnešních lidí. Přežili ti nejschopnější.
Během ochlazení v první polovině 19. století, u nás zvláště po zrušení roboty,
docházelo k hromadné emigraci do Ameriky, zvláště USA. Ještě v době
napoleonských válek měly USA asi 3 miliony obyvatel a carské Rusko asi 30 milionů.
Dnes má USA 300 milionů lidí a samotné Rusko asi polovinu. Silné míšení genů v Americe bylo z hlediska genetického velmi prospěšné vzhledem
k předchozí dlouhodobé nízké mobilitě lidí poutaných po mnoho generací feudálními právy k
jednomu místu, kde docházelo k poměrně blízkým příbuzenským svazkům. Změny genů
za stovky posledních let od objevení Ameriky se uvádějí asi pětkrát větší, než
od konce doby ledové. Amerika se stala genetickým kotlem moderní doby.
Přiřazení
výkyvu teploty známým asteroidům je málo zřetelné, na křivce jsou mnohé
významnější výkyvy, jejichž původ je neznámý. Střet s velkým asteroidem se
obvykle obecně uvádí jako pravděpodobný za 100 milionů let, z čehož k možné
aktuální další katastrofě neplyne nic, kdy může nastat. Jindy se uvádí z 250
milionů let statisticky vypočtená perioda 26 milionů let, ale k těmto
katastrofám nemáme odpovídající krátery. A tak byl povolán dosud nenalezený
souputník Slunce ( zvaný často Nemesis), který s touto 26 miliónů let dlouhou
periodou prý vychyluje některé z obrovského množství komet na okraji sluneční
soustavy. Souputník Slunce není k nalezení.
Kosmické záření s periodou asi 60 milionů let a velká vymírání od kambria spolu mohou souviset, je to však jen jeden z možných faktorů. Kolísání kosmického záření souvisí pohybem Slunce kolem středu galaxie, což není zrovna jednoduché ani podle http://cs.wikipedia.org/wiki/Galaktick%C3%BD_epicykl . Střed epicyklu popisujícího pohyb Slunce a hvězd v jeho okolí obíhá okolo středu Galaxie jednou za 225 až 250 miliónů let (tzv. galaktický rok, vezmu jako průměr 237,5 milionů roků) průměrnou oběžnou rychlostí asi 217 km·s. Slunce se pohybuje jako na lochnesce a za galaktický rok protne celkem 4x galaktický rovník, to je za necelých 60 milionů let. Při troše dobré vůle můžeme najít minima tomu odpovídajících teplot asi před 450, 310, 180 a 20 miliony let. Jinak řečeno, průměrná doba mezi takto sledovanými dobami ochlazení je (450-20)/3 = 143 milionů let. To s očekávanou periodou by byla jakási shoda, pokud vezmeme nejvyšší dobu oběhu kolem středu galaxie 250 milionů roků. Pak uvedený výpočet vede k hodnotě 250/4 = 62,5 milionu roků a perioda ( maximum+ minimum) budou asi 125 milionů roků. Používám zde termín doba ochlazení ne doba ledová. Tento graf se snadno splete s grafem vrtu Vostok, kde teploty začínají před 450 000 roky, doby ledové jsou zhruba po 100 000 letech, tedy ne zhruba po 140 milionech let jako v tomto grafu.
Pokud podle Svensmarka kosmické záření podstatně podporuje vznik světlé oblačnosti a tím ochlazení, mělo by se to odrazit na křivce teplot s periodou 120 milionů let. Tedy zhruba po 120 milionech let by se opakovala minima teplot. Tato chladná období mají proti teplým obdobím podle hořejšího grafu rozdíl asi 5°C. To je méně než u dob ledových podle vrtu Vostok , kdy se uvádí zhruba 6-8 °C nižší teploty, než dnes.
Závěr je velmi jednoduchý.Teplotní změny údajně způsobené kosmickým zářením v době od kambria jsou 1000 krát pomalejší, než změny, které vedly k posledním dobám ledovým s periodou 100 000 let. Kosmické záření a jím vyvolané změny oblačnosti a globální teploty Země jsou okrajovou záležitostí a těžko může být spouštěcím mechanismem dlouhodobých ochlazení. Nehledě na to, že velké doby ledové byly v geologické minulosti Země jen čtyři- první s maximem před 2,2 miliony let a hledat nějaké periody pro tyto 4 hlavní doby ledové je těžké.
Změny oblačnosti mohou způsobovat velké změny v
energetické bilanci Země. Až 30 % slunečního záření se odráží od oblak. Diskuze
jsou o tom urputné. A dovolím si vypustit dalšího brouka pochyb – zatím jsem
nezaregistroval, že by se pracovalo s velikostí mikrokrystalků ledu v oblacích.
Drobné krystalky by měly mít relativně velký povrch (při stejné hmotnosti) a
tedy větší odraz. Jak už jsem psal, vidím tam jakousi samoregulaci- vyšší
teplota = více vodních par= více oblaků= větší odraz do vesmíru= trochu
ochlazení. Bílá oblaka bývají spíše za teplých slunečních dní. Snad.
Na druhé straně období 1860-1980 vykazuje v trendu
podle 10Be asi 20% poklesu kosmického záření, tedy podle jedné z
teorií méně oblačnosti a oteplení. V tomto období naopak nastal trend nárůstu
teploty, který dosud trvá.Pojem kosmického záření je třeba brát s velkou
opatrností, zahrnuje skutečně tvrdé kosmické záření třeba z center galaxií, část
tohoto záření ale pochází ze Slunce a souvisí pak s 11 letými cykly a změnami
magnetismu Slunce. Zprostředkovaně to má menší vliv na magnetismus Země.
Jedenáctileté sluneční cykly jsou zapsány ve všech teplotních řadách. Můžeme
připustit, že vysvětlení účinků aktivity s Slunce na klima není plně vysvětleno
zvláště v dlouhých cyklech staletí.
Musíme však trvat na tom, že výkyvy teplot způsobené 11 letými slunečními cykly jsou
malé a relativně dobře předvídatelné.
Jiná kategorie jsou vysoce energetické gama záblesky. Nepřináší energii, která
by byla schopna přímo změnit energetickou bilanci Země a klima. Pokud by však
gama záblesk nastal v blízkosti desítek světelných let od Sluneční soustavy,
patrně by to poškodilo ozonovou vrstvu, která se na skleníkovém jevu podílí a
hlavně chrání život na Zemi před UV zářením. Viz třeba můj článek na
http://hledani.gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2008030006 Temná hmota a
energie.
Podrobně z hlediska biologie vymírání druhů jsou velká vymírání popsána na
scienceworld.cz
http://scienceworld.cz/geologie/Krater-na-konci-kridy-neodpovida-dobe-vymirani-4906
Velká vymírání na internetu
scienceworld.cz/astronomie/velka-vymirani-1-ordovik-1963
Před 440 miliony let
scienceworld.cz/biologie/velka-vymirani-2-devon-1955
Před 365 miliony let
scienceworld.cz/biologie/velka-vymirani-3-perm-1945
Před 260 -250 miliony let
scienceworld.cz/biologie/velka-vymirani-4-trias-1940
Před 200- 217 milony let
Před 65 miliony let jako důsledek pádu asteroidu (
kráter Chicxulub na severním Yucatánu) došlo na vymírání
mimo jiné dinosaurů, kteří vládli Zemi asi 140 milionů let. Údajně pád asteroidu
předchází velkému vymírání o 300 000 let dříve, někteří dinosauři pád asteroidu prý
přežili. Doba před 65 miliony let je v dlouhodobě sestupné fázi křivky teplot.To
mohlo být způsobeno i kombinací více provázaných faktorů. Pád asteroidu mohl
způsobit nestabilitu zemské kůry a spustit vulkanické jevy na povrchu. Vlna tsunami v oceánu mohla uvolnit methanové klatráty vedoucí k oteplení.
Specializované druhy přizpůsobené chladu ztrácí při dlouhodobém oteplování svou
rozhodující výhodu a ustupují. Někdy je toto vymírání před 65 miliony let dáváno
do souvislosti s rozsáhlou vulkanickou činností na dnešní plošině Dekan v Indii.
Mně se zdá málo pravděpodobná možnost po miliony let uvolňování množství
vulkanického popela.Ten by se měl během několika let od erupce usadit nehledě
na množství prachu a popela, rychlost usazování záleží na velikosti částic a výšce erupce.
Největší dopad mají stratosférické vulkány- asi 30 možných stratosférických
vulkánů je vyjmenováno na
gnosis9.net/vulkany.php .Velký dopad mají erupce oxidu siřičitého
tvořícího pak dlouhodobé aerosoly ve stratosféře vedoucí ke snížení teplot.
S nejvyšší opatrností tedy můžeme sledovat vliv změn teploty
způsobené hromadným vymíráním. Život na Zemi je nepochybně ovlivňován klimatem a
naopak život klima ovliňuje. Kráter Chicxulub na severním Yucatánu podle
článku předchází velkému vymírání o 300 000 let. Různá vymírání probíhala na
vzestupné i sestupné části křivky teplot. Vymíráním poklesla produkce
organických látek vytvořených fotosyntézou, následně tedy pokleslo i množství
přeměněných fotosyntetických produktů zpracovaných živočichy a bakteriemi. Zásah
do života to byl obrovský, zásah do rovnováhy CO2 a methanu v
atmosféře byl možná menší. Méně oxidu uhličitého se vázalo, méně ho také vzniklo
oxidací organických látek. Udělám ukvapený závěr, že tyto rozsáhlé změny v
životě na Zemi v období od kambria nejsou srovnatelné s počátky života v nahoře
uvedených dobách 1. a 2. doby ledové, kdy docházelo velkému vzniku methanu a
zpracování oxidu uhličitého fotosyntézou za vzniku kyslíku ( postupně 1%, 15% a
21 % kyslíku) s náhlými změnami.
Dále uvádím odkaz na stránku http://zmeny-klima.ic.cz/supervulkany/index.htm , kde pokouším vypočítat rychlost pádu částeček vulkanického popela.
Supervukány a klima. Vliv sopečného popela jsme měli možnost sledovat takřka v přímém přenosu při erupci islandské sopky Eyjafjöllu. Vliv na klima byl patrně zanedbatelný, léto a první půl roku 2010 patřily k nejteplejším. Usazení sopečného popela trvalo asi týden a to ještě byl prach přiživován další erupcí. Podle http://www.21stoleti.cz/view.php?cisloclanku=2009061918
je na zemském povrchu mezi 45–50 supervulkány. Erupce supervulkánů se nevyskytují příliš často jednou za 50 000–100 000 let.
Yellowstone (Huckleberry Ridge),2,1 milionů roků, 2 500 km3 magmatu,
Yellowstone (Mesa Falls ), 1,3 milionu roků, 280 km3 magmatu
Yellowstone (Lava Creek),640 000 let,1 000 km3, exploze
Long Valley ( Kalifornie),760 000 let, 600 km3, exploze
Toba na Sumatře,75 000 let, 3 000 km3 pyroklastického materiálu, nejsilnější výbuch za 25 milionů let
Toba, 840 000 let,velký výbuch
Toba, 700 000 let, velký výbuch
Taupo ( Nový Zéland), 27 000 let, 1 170 km3
Campi Flegrei (u Neapole),47 000 let,velký výbuch
39 000 let, 200 km3 magmatu
12 000 let,výbuch uvnitř existující kaldery.
Pyroklastický sopečný materiál ( tefra) se dělí:
Sopečné pumy – nad 64 mm průměr
Lapili – materiál 2 mm- 64 mm průměr
Popílek – pod 2 mm průměr,
Prach - menší než 1/16 mm, nejmenší částečka asi 0,5 mikrometru.
Sopečný popel na první pohled vypadá jako jemný prášek. Jde ale o materiál složený z nepravidelně utvářených částic s prohlubeninami a ostrými hranami, který má na Mohsově stupnici tvrdosti stupeň 5. Částice prachu jsou nerozpustné ve vodě. Když se namočí, vytvoří nejdříve bahno nebo řídkou kaši, a po uschnutí pevnou hmotu podobnou betonu - avšak hustotou desetinásobku čerstvého sněhu. Pokud sopečný prach nebo popel klesají za deště, mohou způsobit přetížení střech. Vzhledem ke svým vlastnostem sopečný prach působí jako abrazivní materiál a může blokovat letecký provoz. V domácnostech může způsobit mimo jiné opotřebení elektrických zařízení, které k provozu potřebují velké množství vzduchu, jako jsou počítače nebo vysavače.
Podle článku http://zpravy.idnes.cz/video-islandsky-vulkan-chrli-lavu-popel-zmizi-za-dlouhe-mesice-p78-/zahranicni.asp?c=A100420_143248_zahranicni_aha padají částice erupcí rychlostí centimetry za sekundu. Teoreticky. "Toto se týká pádové rychlosti v klidném vzduchu. V atmosféře jsou výstupné a sestupné pohyby a vítr, tomu všemu bude chování těch částic podřízeno," uvedla pro iDNES.cz Daniela Řezáčová z Ústavu fyziky atmosféry AV. "Sestupné proudy se týkají tlakových výší, výstupné tlakových níží," doplnila. Vyhráno není ani když částice klesnou do výšky okolo 11 kilometrů, tedy míst, kde se mohou tvořit mraky, s nimiž se nečistoty "vyprší". "Oblaky jsou prakticky výlučně spojené s výstupným prouděním, takže se tam částice budou zdržovat, pokud si je nezachytí vodní kapičky nebo ledové částice. Ono 'vymývání' vzduchu se bude odehrávat ve spodních hladinách mraku," upozornila Řezáčová. Jisté je, že vyčištění atmosféry může trvat velmi dlouho - v řádu měsíců. "Částice mohou i několikrát obkroužit zeměkouli. Záleží, kde se potkají s nějakými vhodnými podmínkami či frontálním systémem," podotkl k 'vymytí' ovzduší Josef Keder, vedoucí oddělení modelování a expertíz z ČHMU.
Katastrofická minulost supervulkánů na území
dnešních USA nutí k zamyšlení zda, kdy a kde to může nastat znovu.
Schéma zemské kůry na následujícím obrázku ukazuje
hluboký zlom u východního pobřeží USA.
Následující graf je vytvořen za využití vzorce pro odpor prostředí pádu částečky ve vzduchu. Prachové částice vulkanického popela mají velikost od 1/16 mm do 0,5 mikrometru. V dolní části atmosféry tedy lze odhadnout rychlost pádu nejmenších částic na centimetry za sekundu.
Nejsou započítány velmi významné vzestupné proudy
nebo naopak spláchnutí prachu deštěm. Rozeklaný povrch vulkanických částic má
hodně daleko k tvaru ideální koule použité v orientačním výpočtu. Nicméně si lze
jen s největšími potížemi představit, že částečky popela vydrží v atmosféře
několik let, i kdyby jich bylo po výbuchu sebevíc. Fyzikální zákony působí na
každou částečku stejně, bez ohledu na množství. Takže to beru jako orientační
schéma.
Nejsem zrovna přívržencem katastrofických scénářů
a filmů. První díl jednoho z nich jsem právě v televizi shlédl (Deset a půl
stupně: Apokalypsa 1/2). Před 60 miliony let se prý od severní Kanady, přes
Velká jezera a americké pláně k Mexickému zálivu táhlo široké moře. Vulkány a
tektonické desky od Kalifornie po Yellowstone se ve filmu probudily. Záchranáři
zachraňují lidi, vědci a politici zachraňují celou americkou vlast, mají respekt
a uznání. V druhém dílu to určitě dopadne dobře. Několik diskutérů zde na
gnosis9.net nadává na
vědce, díky nimž si mohou na pár kliknutí najít potřebné informace. Šíří víc
negativismu, jak v těch hollywoodských filmech, na které nadávají taky.
Nedávná repríza filmu Armagedon v TV byla prosycena hrdinstvím a vzhlížením i k
vědcům. Dá se překousnout i to, že na asteroidu bez atmosféry pořád něco hoří a
jiskří nebo to, že chůze a jízda ( řádově přes 1 m/s) po takovém sotva
kilometrovém tělese by vedla přímo do kosmu. Asteroid Apophis už prosvištěl
všemi médii. V pátek 13. dubna 2029 se snad dráha gravitací Země nezakřiví a tak
13. dubna roku 2036 prosviští kolem ve vzdálenosti zhruba obvodu Země, tedy ve
výšce 36 000 km satelitních družic. Takzvaná klíčová dírka, kterou by musel při
průletu roku 2029 proletět, má šířku asi 600 m, odhadované riziko srážky je asi
1:250 000. Apophis má hmotnost asi
2,7 × 10^ 10kg
, průměr kolem 300 m a únikovou rychlost z povrchu asi 0,5m/h. Článek
http://technet.idnes.cz/zeme-se-srazi-s-asteroidem rozhodně paniku nešíří.
Astronomové vytipovali asi 6 000 asteroidů s možnou kolizní dráhou a jsou schopni navrhnout metody, jak takové těleso odchýlit, bude-li provedeno opatření včas. Odpověď na to, co je včas, dává čas. Bohužel se zpětnou platností. Jeden takový případ je zdokumentovaný.
Historické
záznamy z různých míst po celé planetě, včetně Byzantské říše, Irska, Číny a
předincké peruánské kultury Močiků, zmiňují extrémní
počasí, které začalo v březnu 536 našeho letopočtu.
Po následujících 18 měsíců trvala takzvaná „suchá mlha“, přes kterou podle
záznamů Slunce
svítilo asi jako měsíc v úplňku.
Po tu dobu citelně poklesla teplota a s chladem rychle přišel hladomor. Příčiny
hladomoru ale až dodneška zůstávaly nejasné.
Dallas Abbott z newyorské Lamont-Doherty Earth Observatory provozované Columbia
University a její spolupracovníci nalezli doklady vícenásobného dopadu nebeských
poslů, pravděpodobně komet.
Prozradily je kuličky prachu ve vzorcích grónského ledu z oné doby,
které pocházejí z pozemských hornin vymrštěných při dopadu kosmického tělesa.
Podle uspořádání zrnek prachu se navíc zdá, že těch dopadů bylo víc.
Je to vůbec první důvěryhodný doklad zásahu kosmického tělesa, který lze spojit
se záhadným hladomorem let 536 a 537. Badatelé rovněž vytipovali dva
pravděpodobné podmořské krátery, které by odpovídaly stářím. První, vytvořený
tělesem o průměru zhruba 640 letrů leží mezi Austrálií a Papuou – Novou Guineou
a druhý, menší, u pobřeží Norska.
Možná na tom něco bude, na dopad do oceánu ukazují i mořské mikrofosilie
nalezené s prachem v Grónsku.
New Scientist 7. 1. 2009
Kde se vzala voda ve vesmíru
Články jsou o vodě , ale kde se ve vesmíru vzala voda jako druhá nejčetnější molekula po molekule vodíku? Nejčetnější jsou atomy vodíku a hélia. Při nízkých teplotách kosmického chladu a skoro vakua spolu vodík a kyslík patrně nereagují. Při teplotách hvězd se voda rozkládá. Voda vzniká především v procesu tvorby hvězdy, tedy v mezihvězdných oblacích prachu a plynů, a to v podobě plynné vodní páry. Z jádra této struktury, kde vzniká hvězda, se uvolňují výtrysky energie; v určité vzdálenosti je pak teplota právě vhodná k tomu, aby vodík a kyslík spolu už zreagovaly a molekula vody současně byla stabilní. Tento proces dnes můžeme pozorovat všude tam, kde probíhá rychlý vznik hvězd, např. ve Velké mlhovině v Orionu.
Naše sluneční soustava má kuriozitu- methanový led. http://scienceworld.cz/neziva-priroda/kde-se-ve-vesmiru-vzala-prvni-voda-6212
Monohydrát methanu tvoří tvoří obdobu ledu na několika měsících vzdálených planet sluneční soustavy, jako je například Jupoterův Io, Saturnův Enceladus či Neptunův Triton. Astronomové zaznamenali na těchto měsících občasné erupce, tohoto zvláštního methanového ledu.
http://www.21stoleti.cz/view.php?cisloclanku=2011021401
Od počátku civilizací lidé hledali oporu ve víře proti jevům a situacím, které nebyli schopni pochopit a zvládnout. Žili v jakési vratké jistotě a víře, že všechno dobře dopadne. Věda takových jistot dává poskrovnu, řešení klopýtají za nově objevovanými problémy a riziky. Závěr by měl být, že je třeba vědu posilovat a ne znevažovat. Život na Zemi přežil neuvěřitelné proměny a nástrahy, člověk jako nejvyšší vývojový stupeň života má naději plnohodnotně žít v rozvinuté technické civilizaci. Budeme pak člověk lépe rozumět nové technice, vědě, sám sobě a svým nejbližším? Do budoucnosti táhneme niť dnešních polovičatých řešení – ekologie, techniky, energetiky, vyčerpání zdrojů, zajištění kvalitní zdravotní a sociální péče, vzdělání a výchovy dětí k práci a úctě k přírodě a trvalým hodnotám vycházejícím z fungující rodiny. Svět vzteklých diskuzí cvaká nůžkami kolem této niti spojující nás pupeční šňůrou s minulostí i budoucí realitou. Jsme potomci více než tisíce generací moderního člověka. Ten se stal pánem planety, protože dokázal komunikovat. Nejdříve se komunikovalo drbáním srsti, pak slovy, knihami a teď se drbe po internetu.
Knihy a časopisy:
[1]: Rainer Crummenerl: Doby ledové, nakladatelství Fraus, 2010, překlad je doplněn odbornými texty pro naši krajinu, originál je z roku 2004
[2]:James Hughes :Velká všeobecná obrazová encyklopedie, Svojtka nakladatelství, 1999, str.56-69
[3]: National Geographic, Česko, zvláštní vydání Voda, 4/2010, str. 33-138.
National
Geographic, Česko, 6/2010, 7/2007
[4]:
Scientific American, Česko, 1/2011
Moje články na Gnosis9.net související s klimatem a dobami ledovými
Mamuti - metody datování klů, zubů a změny klimatu. Budeme klonovat mamuty? (3. díl)
Mamuti - vyhynuli díky lovcům nebo změně klimatu? Mamutí mládě Ljuba (2. díl)
Mamuti a neandrtálci vyhynuli, jak přežili lidé dobu ledovou? (1. díl)
Globální oteplování - vědí už vědci proč, o kolik a za kolik? IPCC a kacíři (1. díl)
Globální oteplování - je vina vodní pára, oxid uhličitý, přírodní jevy nebo my? (2. díl)
Tunguský meteorit - katastrofa, která může varovat. Nebo až ta další.
Temná hmota a temná energie ve vesmíru - potřebujeme vědu nebo víru. Nebo obojí.
Odkazy:
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2009110002 - K ochlazení klimatu před 12 800 lety došlo náhle - během půl roku
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2007080018 Srážka s kosmickým tělesem a změny podnebí před 12 900 lety
http://gnosis9.net/led-v-arktide.php -aktuální stav ledu v
Arktidě
http://gnosis9.net/slunce.php - aktuální grafy o činnosti Slunce
http://gnosis9.net/sopky.php
- vulkány a supervulkány, stratosférické vulkány, viz též
http://en.wikipedia.org/wiki/Supervolcano a soupis velkých erupcí
http://en.wikipedia.org/wiki/Timetable_of_major_worldwide_volcanic_eruptions
http://zmeny-klima.ic.cz/supervulkany/index.htm – grafy pádu částeček vulkanického prachu v atmosféře
http://observatory.cz/static/vystavy/vltaviny/2-impaktyz.php- největší krátery po asteroidech + fotografie podle Štefánkovy hvězdárny
http://amper.ped.muni.cz/gw/clanky/slu_klih.html- proměny činnosti slunce a Milankovičovy cykly a doby ledové, článek z Keplerovy hvězdárny.
http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/sklenikovy-efekt.php
http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/data-vzestup-oceanu.php
http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/slunecni-aktivita.php
http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/ odborně zpracované stránky o změně klimatu
http://www.osel.cz/index.php?clanek=5409 - řeky v Himaláji a ledovce
http://cs.wikipedia.org/wiki/Aralsk%C3%A9_jezero – Aralské jezero vysychá
http://cs.wikipedia.org/wiki/Vostok_(jezero) - základní informace o dobách ledových
http://cs.wikipedia.org/wiki/Doba_ledov%C3%A1 -základní informace
o ledovcích
http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/ - souborné články ke klimatu
a plné překlady odborných článků
http://www.czp.cuni.cz/knihovna/publikace/klimaticke-zmeny-web.pdf
-souborný článek klimatologů L.Metelky a R.Tolasce ( 2,3 MB)
http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/news_tz091022pok/$FILE/POK_pro_mezirezort_web.pdf - souborný článek k ochraně klimatu ČR, 139 stran, vydalo Ministerstvo životního prostředí, únor 2010.
http://www.kosmo.cz/modules.php?op=modload&name=XForum&file=viewthread&fid=3&tid=1322&start=5910&page=198
přeložený článek s mnoha grafy a rozsáhlou diskuzí , celkem asi 8
MB velký. Snaží se dokázat, že nás čeká další Daltonovo minimum sluneční
činnosti a další malá doba ledová.
http://www.seminarky.cz/detaily-19430 - Globální oteplování a
sociální důsledky, diplomová práce, 2010.
http://osel.cz/index.php?clanek=5387 paleocenní-eocénním maximu
(PETM asi před 55 miliony let) byla teplota asi o 3-5°C vyšší a koncentrace CO2
v ppp byla 2,5 krát vyšší
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2010090015
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2009110002 a
http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2007080018
http://geologie.vsb.cz/geomorfologie/Prednasky/10_kapitola.htm – ledovce celkově, skripta P.Jakeše+ grafy a fotografie, mapy zalednění až do 1,15 milionu let ( asi 1,3 MB)
http://cs.wikipedia.org/wiki/Stromatolit – stromatobity, na začátku vývoje života
http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za – fotosyntéza podrobně
archeobakteriehttp://cs.wikipedia.org/wiki/Archea-archea
bakterie
http://osel.cz/index.php?clanek=5453 -vývoj života a doby ledové
http://sites.google.com/site/udalostiakatastrofy/katalog_katastrof– vulkanické výbuchy
http://gnosis9.net/pdf/globalni-otepleni-1-dil.pdf Milankovičovy cykly a globální oteplení
http://www.blisty.cz/files/2007/03/23/graph.gif- graf nárůstu prachu v dobách ledových
http://scienceworld.cz/geologie/Krater-na-konci-kridy-neodpovida-dobe-vymirani-4906
– dinosauři vyhynuli kvůli vulkanické činnosti na planině Dekan
http://www.skepticalscience.com/arg_jde_o_freony.htm rozsáhlá
diskuze srovnávající argumenty vědy a klimaskeptiků ( asi 40 stran s grafy,
překlad zveřejnil J.Hollan)
http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%BDvoj_kontinent%C5%AF- pohyby
kontinentů za 540 milionů let
http://3pol.cz/1000-devet-zivotu-planety-zeme - asi 5 stran vědeckého pohledu na budoucí vývoj klima a priority řešení
http://scienceworld.cz/biologie/bakterie-ziji-i-kilometry-pode-dnem-oceanu-6127
– bakterie prý žijí kilometry pod dnem oceánu a váží CO2
http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2010/11/co2-present-1-5mya.png -
teploty a konc. CO2 za 1,5 milionu let
http://scienceworld.cz/neziva-priroda/hydrat-metanu-nastupce-ropy-jak-vznika-a-proc-se-hned-nevypari-6207
hydrát methanu, jeho zásoby překračují fosilní paliva 2-10 krát
http://en.wikipedia.org/wiki/Methane_clathrate- methanové klatráty jsou
těžitelné ze šelfových moří i pod permafrostem, celkem 3-5.10^13 m3 methanu
Další odkazy jsou přímo uvnitř textu.
zmeny-klima.ic.cz - moje stránky s více jak stovkou grafů, kde jsou argumenty převážně proti nadhodnocování hlavního vlivu změn klima díky Slunci, mořských proudů, kosmického záření atd.
(Supervulkány
a vliv na klima - Yellostowne, Toba a další
se příliš na grafu teplot neprojevily.
Vývoj teploty a klimatu Země od Kambria 524 milionů let do
současnosti -asi 40 stran, grafy, shrnutí-
materiál z konference roku 2009 autoři klimatologové Metelka a Tolasz
Změny teploty Země díky mrakům klimaskeptipů
Sluneční aktivita, solární irradance a teploty světového oceánu 1998-2010
Proudy PDO a AMO a teplota 1900-2009
Lze vysvětlit globální oteplení vlivem Slunce, mořských proud a
růstem CO2?
Grónsko - tající ledovce,
průběh zalednění od 50 milionů let, Vikingové a Inuité, zelená země, ovce, ryby,
ropa a vzácné zeminy.
Grafy- úbytek horských ledovců
1977-2005 na 16 místech světa ( úbytek tloušťky asi 6 až 35 m); schéma "telení"
Grónského ledovce odlamováním na pobřeží ( rok 2007 asi 260 km3 ledu) -podle
National Geogphic Česko, červen 2007.
Arktida-severovýchodní a severozápadní cesta - úbytek ledu 1997-2008, podle National Geographic Česko, duben 2008
Spektra- pohlcování IČ záření vodní párou a CO2 - převedeno do lineárního měřítka osy x, kde lze srovnat velikost ploch
Klimaskeptik - být či nebýt-
lehká diskuze s www.klimaskeptik.cz a
blogerem Kremlíkem.
Kosmické záření - graf koreralace s teplotou a
CO2 za 160 000 let.
Uhlíková vana - hromadění a vliv CO2 podle National Geographic 11/2009
Arktická oscilace 1950-2010 a teploty Klementina 1950-2007.
Změny srážek Svět do roku 2041-2070 :
grafické znázornění na mapě světa podle National Geographic Česko, 5/2009.
Moldan: Podmaněná planeta, Karolinum, 2009 . Grafy vývoje populace a zemědělské výroby do 2030, emise do 2100
Aktivita Slunce a teploty 2000-2008-
srovnání průměrných země teplot NASA 2001-2008 a sluneční aktivity ( skvrny) a
slunečního záření (sluneční "konstanty")