Žijeme v době meziledové

6 Čvc

Český geofyzik prof. ing. Václav Bucha, DrSc. (narozen 27. 6. 1928), v současnosti pracuje v Geofyzikálním ústavu Akademie věd ČR. Zabýval se výzkumem geomagnetického pole a paleomagnetismu, jeho současná výzkumná činnost je zaměřena na problematiku vztahů mezi sluneční činností, geomagnetickou aktivitou a klimatem. Řadu let byl členem exekutivního komitétu Mezinárodní asociace pro geomagnetismus a aeronomii. Publikoval více než 200 vědeckých prací a knih. Česká hlava s ním hovořila o jeho poslední teorii týkající se příčin klimatických změn, o pohybech magnetického pólu i ledových a meziledových dobách.

Pane profesore, můžete stručně vyjádřit smysl svého posledního výzkumu?
Hledali jsme odpověď na to, proč dochází k náhlým i dlouhodobým změnám klimatu. Ty ve vědě stále zůstávají určitým nevyjasněným problémem. Já jsem se speciálně zabýval závislostí mezi geomagnetickou aktivitou a teplotou a tak navázal na své starší výzkumy. Když jsem zkoumal údaje pro období 1970 až 1990, případně až k roku 1996, zjistil jsem, že předpoklady mé hypotézy se plní. Objevila se poměrně pevná vazba mezi hodnotami naměřených geomagnetických indexů a teplotou. Dále šlo o to zjistit, proč je vazba tak výrazná. Nicméně tato problematika je velice složitá, protože řeší otázky na rozhraní řady vědních oborů.

Jak dlouho jste pracoval na této problematice?
První práci, která se zabývala zjištěnou vysokou korelací mezi změnami geomagnetické aktivity a teplotami ve střední Evropě, jsem publikoval přibližně v roce 1976.

Myslíte, že světová vědecká komunita přijme váš pohled na příčiny změn klimatu?
Tím, že se daří naše výsledky publikovat ve významných vědeckých časopisech, lze říci, že je zde určitá pozitivní odezva. Je ale přirozené, že existují i kritické názory. Bude tedy záležet na tom, jak dalece budeme vytrvalí a budeme nacházet stále přesnější a přesvědčivější důkazy. A také na tom, zda se nám na základě našich poznatků podaří případně předpovídat další vývoj klimatu, což by byl samozřejmě nejpřesvědčivější důkaz.

Až dosud se u extraterrestrických vlivů na podnebí na Zemi zdůrazňovala především role sluneční aktivity. Podle vás je tedy důležitější vazba na aktivitu geomagnetického pole indikovanou geomagnetickými indexy?
Ano. Ovšem názory na příčiny, proč dochází ke změnám, fluktuacím klimatu, se velice různí. Někteří tvrdí, že tyto změny jsou důsledkem fungování uzavřeného systému atmosférické cirkulace. Ta je přitom považována za natolik složitou, že sama od sebe může vyvolávat fluktuace, které pak pozorujeme v zimním nebo letním období. Sezonní fluktuace přitom dosahují poměrně vysokých hodnot řádově do 5 nebo 10 °C. Na základě již naznačených vazeb se ukázala reálná možnost vlivu geomagnetické aktivity na podnebí. Pokud jde o vlastní sluneční aktivitu, indikovanou slunečními skvrnami, u ní tato závislost není tak výrazná. Proto se ve středu naší pozornosti ocitly právě geomagnetické efekty.

Můžete popsat mechanismus spojující geomagnetickou aktivitu a výkyvy počasí?
Působením geomagnetické aktivity, které podrobněji rozvádím ve svém článku, se mění poloha tlakových útvarů na zemském povrchu. Konkrétně jde o to, že azorská tlaková výše a islandská níže se při zvýšené geomagnetické aktivitě přesunují směrem k východu, a tím teplotně v pozitivním smyslu ovlivňují oblast celého Atlantického oceánu a Evropy. Naopak když jsou nízké hodnoty geomagnetické aktivity, tak se tyto útvary posunují spíše k západu, čímž se pak Evropa dostává pod vliv asijské tlakové výše a k nám pak proudí studený arktický vzduch od severu a severovýchodu. Celá zimní období pak mohou být teplotně podnormální.

Jakou roli v celém procesu hraje Slunce?
Podstatnou roli hraje jeho korpuskulární záření. Někteří badatelé, k nimž patří například Crowley se svými spolupracovníky, ukázali, že zvýšené sluneční korpuskulární záření způsobuje ohřev v termosféře. My jsme na meteorologických mapách nalezli odezvu tohoto ohřevu jak ve stratosféře, tak v troposféře. Následkem toho pak dochází k oteplení v oblasti severní Asie a Kanady a zejména v zimě může dojít k tomu, že vliv kontinentů bude překryt tímto efektem. Severojižní proudění, převažující v období nízké geomagnetické aktivity, se na severní polokouli pak může měnit v západní zonální proudění.

Zvýšený dopad korpuskulárního slunečního záření povzbudí geomagnetickou aktivitu Země. Co ale způsobí toto zvýšení korpuskulárního záření?
To je spojené s výskytem takzvaných koronárních děr na Slunci, které jsou zdrojem korpuskulárního záření. Vhodným uspořádáním siločar magnetických polí na Slunci dochází k tomu, že výron částic jakoby vystřelí směrem do vnějšího prostoru. Dostane-li se naše mateřská planeta do oblaku těchto korpuskulárních částic, výrazně se naruší její magnetické pole, což se projeví velkými geomagnetickými bouřemi.

V posledních zhruba 30 letech došlo ke zvýšení geomagnetické aktivity Země. Čím si to vysvětlujete?
Zvýšení geomagnetické aktivity patrně souvisí s určitými cykly, které jsou vyvolány orbitálními charakteristikami planet. Ukazuje se, že tyto cykly planet mají za následek posun Slunce kolem těžiště sluneční soustavy, což může měnit aktivitu sluneční činnosti. Důsledkem zvýšené sluneční činnosti pak může být vyšší výron korpuskulárních částic do vesmíru a tedy i směrem k Zemi. Pokud tedy funguje vazba z termosféry směrem k Zemi, může prostřednictvím již zmíněného mechanismu dojít k oteplení. Dlouhá léta jste se zabýval určováním pohybu zemského magnetického pólu v geomagnetické minulosti. Jak tento pól putoval v období posledních zhruba 350 milionů let? Před 350 miliony let se magnetický pól nacházel v Pacifiku poblíž Japonska. Potom se postupně přemisťoval až do dnešní polohy. My to ovšem také můžeme interpretovat obráceně, vezmeme-li v potaz pohyb kontinentů, k němuž od té doby došlo. Kontinenty se tehdy nacházely blíže rovníku a do dnešní polohy se dostaly až na základě dalších přesunů. Přitom se od sebe postupně oddělovaly, jako například Jižní Amerika a Afrika.

Když se řekne, že dojde k přepólování magnetického pole Země, vzbuzuje to dojem nějaké dramatické změny, skoro katastrofy. Je to správná představa?
Především proces přepólování magnetického pole neprobíhá nijak rychle. Poslední výrazná inverze nastala řádově před devíti sty tisíci lety, mezitím se vyskytlo několik krátkodobých inverzí. Jde ovšem především o to, že zemské magnetické pole nepředstavuje žádný jednoduchý útvar, dokonce i ten pól si spíše idealizujeme. Nad geomagnetickým pólem, který se nachází v oblasti severovýchodní Kanady, je sice nejvyšší hodnota tohoto pole, ale kromě toho existuje i několik takzvaných kontinentálních anomálií, kde hodnota pole je jen o něco málo slabší než na pólu. Výrazná kladná anomálie se třeba nachází na území severní Asie. Naproti tomu záporná magnetická anomálie je nad Afrikou. Takže ve skutečnosti je Země spíše magnetický kvadrupól, někdy se dokonce mluví o oktupólovém uspořádání zemského magnetického pole. Inverze magnetického pole Země by tedy zase nebyla natolik významnou, a proto by ani případné přepólování nemělo nějaký příliš dramatický efekt.

Ve vašich teoriích se zabýváte vysvětlením dob ledových. Kolik jich v minulosti bylo?
Častější výskyt dob ledových se datuje během posledních dvou milionů let. Bylo jich nejméně osm a to zvláště během posledního milionu let. Toto časové období ostře kontrastuje s ještě starším obdobím, které trvalo 250 milionů let a v němž se doby ledové nevyskytovaly.

Proč k nim nedocházelo?
Kontinenty se tehdy nacházely jižněji a svými severními okraji nezasahovaly až do polárních oblastí, takže se v té době nemohl vytvářet stálý ledový příkrov. Během těchto 250 milionů let bylo také klima na zemském povrchu podstatně teplejší, než je dnes, nyní žijeme v chladnějším období. Ale to nic nemění na tom, že současná doba je dobou meziledovou. Trvá řádově 10 tisíc let a je podstatně kratší než předchozí doba ledová, která trvala 70 až 90 tisíc let. Před ní byla na Zemi opět doba meziledová, takzvaný Eemský interglaciál.

Není příliš odvážné, když se pomocí vaší teorie snažíte vysvětlovat, jak krátkodobé výchylky klimatu, tak i dlouhodobé jevy, jako jsou třeba doby ledové?
Faktorů, které se podílejí na změnách klimatu, je několik. Pokud jde o krátkodobé a dlouhodobé změny, tak jejich příčiny budou poněkud odlišné. Příčiny dob ledových podle nynějších předpokladů souvisely především se známými Milankovičovými cykly a orbitálními charakteristikami Země. Ovšem tyto cykly samy o sobě nevysvětlují, proč doby ledové skutečně nastaly. Právě kvůli nedostatku informací o ledových dobách jsem začal zkoumat krátkodobé fluktuace podnebí. Krátkodobé procesy, které jsme si popsali, se pravděpodobně podílely v důsledku přesunu geomagnetického pólu na severovýchod Kanady a s tím spojeného přiblížení aurorálního oválu k euroasijskému kontinentu i na přechodu z doby ledové na současnou dobu meziledovou.

Můžete uvést příklady nějakých výrazných klimatických fluktuací?
Například válečná léta 1940 až 1942 se vyznačovala extrémně chladnými zimními obdobími. Právě tento faktor do značné míry rozhodl o neúspěchu Hitlerovy východní ofenzivy. Mezi roky 1983 až 1995 byla v Evropě zase extrémně teplá období. Vyskytují se ještě krátkodobější výkyvy počasí, k nimž dochází v časovém intervalu několika dní. K náhlé, takřka bleskové, změně počasí došlo na Silvestra roku 1978. Odpolední teplota se tehdy pohybovala na úrovni 14 °C. Pak se na obzoru objevily těžké mraky a na naše území pronikl od severu arktický vzduch. Během noci se na Nový rok ráno teploty propadly na -20 °C! To se samozřejmě dramaticky odrazilo na tehdejším průmyslu. Zamrzly téměř všechny doly a celá ekonomika se vmžiku ocitla v těžkých potížích.

Často se dnes hovoří o změnách klimatu. Jak moc se toto klima ve střední Evropě mění a co můžeme očekávat v budoucnosti?
Teď se dostáváme k otázce takzvaného globálního oteplování. Globální oteplování skutečně probíhá a existuje řada scénářů, jak se bude nadále vyvíjet. Podle jednoho extrémního názoru bude velice strmé a bude rychle narůstat. Badatelé, kteří zastávají tyto názory, vycházejí z údajů posledních 50 nebo 100 let a podobně razantní růst teplot předvídají i do budoucna. Ve stejné době, v níž došlo k oteplení, ale také výrazně rostla geomagnetická aktivita. Takže pokud bychom vzali v úvahu hypotézu o souvislosti mezi geomagnetickou aktivitou a změnami klimatu, pak by zde byl ještě určitý přirozený efekt podílející se na nárůstu teploty. Tento efekt by ovšem nevysvětlil úplně celý teplotní nárůst. Samozřejmě totiž nelze pochybovat o tom, že znečišťování atmosféry kysličníkem uhličitým má své důsledky v oteplování. Pokud jde o budoucí vývoj, jelikož se lidstvu v dohledné době pravděpodobně nepodaří radikálně snížit znečišťující zplodiny, globální oteplování bude pokračovat. Nevíme ale, jak rychle. Nejdříve se musíme naučit odlišit velikost přirozených vlivů od antropogenních. Nyní se na problém podívejme z hlediska dob ledových nebo malých dob ledových. Z této perspektivy se nyní nacházíme na určitém klimatickém optimu, kde několik orbitálních cyklů jako by spojilo své pozitivní hodnoty. Oblasti Země nacházející se na středních zeměpisných šířkách jsou relativně teplé a do budoucna, alespoň pokud jde o další tisíciletí, by mělo docházet k ochlazování. Případně by v období do deseti tisíc let mohla nastoupit další doba ledová.

Věnujme se nyní vaší činnosti jako vědce a vaší cestě k vědě. Jaká byla?
Vědou se v podstatě zabývám od roku 1951. Po dokončení reálného gymnázia v Plzni jsem původně chtěl jako člověk pocházející z venkova dělat lesní inženýrství. Během prázdnin jsem změnil názor a přihlásil jsem se na studium geodézie. V předposledním roce studia jsem se dověděl o možnosti provádět nivelace na jižní Moravě při hledání ložisek nafty a tím jsem se dostal blíže ke geofyzice. Tu nám tehdy přednášel profesor Buchar na Fakultě zeměměřičského inženýrství. Zatímco při zeměměřičství se jedná o měření na zemském povrchu, tak na geofyzice mě přitahovala skutečnost, že mohu zkoumat i procesy probíhající v hlubokém zemském nitru. Náhodou se mi pak podařilo přihlásit se na vědeckou aspiranturu v oblasti geomagnetismu. Nejprve jsem prováděl mapování normálních i anomálních geomagnetických polí, později jsem se začal zabýval paleomagnetismem a v současnosti vztahy mezi Sluncem, Zemí a klimatem.

Jaké postavení zaujímá současná česká geofyzika ve světě?
Domnívám se, že poměrně dobré. Například v oblasti seismického výzkumu, v níž mnoho našich pracovníků, jako třeba profesoři Zátopek, Červený a řada dalších z našeho ústavu, dlouhodobě pracovali v zahraničí a dosáhli skutečně významných výsledků. Čeští vědci se uplatňují rovněž jako členové různých exekutivních komitétů mezinárodních organizací a účastní se velkých mezinárodních kongresů. V roce 1985 se v Praze konal kongres Mezinárodní asociace pro geomagnetismus a aeronomii, kterého se tehdy zúčastnilo asi 1000 vědců z celého světa. Pokud jde o zastoupení v exekutivním komitétu této asociace, jehož členem jsem byl v minulosti řadu let, naše země v něm má svého zástupce i dnes.

 

Leave a Reply