Klimatické Změny Druhého Řádu v Pleistocénu: Definice a Význam

Běžná historie či archeologie je v současnosti sice značně vyspělým oborem, který již dávno překonal v průběhu dvacátého století své původní, spíše jen humanitní, zaměření - při hlubším seznámení s řadou publikovaných příspěvků či monografií však lze shledat určitý deficit ve vazbě na poměrně nedávné poznatky z oblasti historie změn klimatu.

Klima je však jedním ze základních pěti faktorů ovlivňujících vývoj půdy a způsobujících, že na planetě Země jsou půdy velice rozdílné, různící se svými vlastnostmi.

Příčiny Klimatických Změn

Teplotní změny jsou na Zemi způsobeny jak vlivy vnitřními, tak vnějšími. Pokud jde o druhé jmenované, lze zmínit především astronomické cykly. Jde o tzv. precesi zemské osy s cyklem 26 000 let, změnu náklonu zemské osy s cyklem 41 000 let a změny tvaru dráhy Země kolem Slunce (více ekliptické či více kruhové) s cyklem asi 100 000 let a asi 400 000 let. Jako další důležitý faktor můžeme jmenovat časovou proměnlivost hodnoty tzv. sluneční konstanty.

Uvedené první tři faktory vytváří rozdíly v toku sluneční energie na příslušný čtverečný metr u vyšších zeměpisných šířek, což způsobuje vznik (či ústup) zalednění - následně pak i příslušnou periodu glaciálu či interglaciálu. Na základě podrobné astronomické analýzy a složitých matematických výpočtů se podařilo bělehradskému profesorovi matematiky a astronomie Milutinovi Milankovičovi (1879-1958) sestrojit graf oslunění severní polokoule pro zeměpisnou šířku 65°. Z něho vyplynulo, že vnitrozemské zalednění vzniká při sníženém toku sluneční energie na jednotku plochy v letním období.

I nadále však existují různé obtíže při prokazování některých částí uvedené teorie - cyklus excentricity, který se opakuje každých cca 100 000 let, by měl mít podle Milankovičovy teorie mnohem menší dopad než cyklus precese a sklonu osy. Poslední doby ledové ale mají spíše „kvaziperiodu“ 100 000 let.

Čtěte také: Klimatické podmínky

Čtvrtohorní podnebné výkyvy jsou dnes známé do značných podrobností a o jejich povaze nemůže být již vážných pochyb. Jejich základní příčina není dosud plně objasněna, i když periodické výkyvy slunečního záření jeví značné shody s cyklickým opakováním podnebných změn.

Výchozím bodem pro řešení této otázky je zjištění, že se podnebné změny periodicky opakovaly a že probíhaly na celém světe zhruba současně. Amplituda výkyvů za posledních 0,5 milionů let byla přibližně shodná.

Hypotézy klimatických změn

Základní hypotézy lze rozdělit do dvou skupin:

1. Hypotézy terestrické: hledající příčinu podnebných výkyvů na Zemi, snaží se vysvětlit změny podnebí nejrůznějšími faktory např. změnou Golfského proudu, změnami obsahu CO2 v ovzduší nebo orogenetickými pochody.
2. Hypotézy astronomické: předpokládají příčinu změn mimo naši zemi. Patří sem Croll-Milankovičova hypotéza změn ozáření Země založená na periodických změnách prvků zemské dráhy, tj. sklonu ekliptiky, putování perihélia a exentricity zemské dráhy.

Tato hypotéza je lákavá tím, že se opírá o matematické propočty založené na astronomických pozorováních a že určuje absolutní stáří podnebných výkyvů. Rovněž skvěle vysvětluje periodické opakování podnebných cyklů.

Slabinou této hypotézy je nedostatek důkazů, že propočtené změny byly opravdu příčinou zjištěných klimatických výkyvů. V kladném případě by bylo nutné předpokládat střídání výkyvů podle severní a jižní polokoule a jejich i v obdobích předkvarterních např. v terciéru.

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

V relativně nedávné době byla bezpečně dokázána bezprostřední závislost klimatu na výkyvech záření ve smyslu Milankovičovy hypotézy pracemi J.Kukly (1968), který srovnal stávající absolutní data z nejmladšího pleistocénu (období od předposledního glaciálu po dnešek), s Milankovičovými údaji a zjistil tyto skutečnosti:

• V mechanismu působení isolačních změn na klima mají zásadní důležitost dva činitele a to:
  • Vysoká tepelná reflexe bílých zasněžených a zaledněných ploch, cca čtyřnásobně vyšší než reflexe moří nebo rostlinné pokrývky.
  • Schopnost oceánů akumulovat a pomalu vydávat přijímané sluneční teplo a dlouhodobě tak ovlivňovat podnebí celé zeměkoule. Atmosféra přitom přenáší přijaté teplo z kontinentu nad oceány a naopak.
• Každé zalednění je důsledkem porušení bilance zeměkoulí přijatého slunečního tepla, k němuž dochází následujícím způsobem: Jižní hranice kontinentální sněhové pokrývky osciluje každou zimu nepravidelně v závislosti na teplu přiváděném vertikálně sluncem a horizontálně atmosférou.

Dělení Klimatických Výkyvů v Kvartéru

Kolísání podnebí je základním rysem kvartéru (čtvrtohor), kterým se zásadně liší od předcházejících geologických období, a projevuje se na celé zeměkouli. V podstatě jde o periodické střídání teplých a studených období, jemuž odpovídá posun podnebných pásem (klimazón) od jihu k severu a naopak. Periodicky se střídají i období vlhká a suchá.

Jednotlivé výkyvy klimatu lze podle intenzity rozdělit zhruba do tří skupin. Rozlišujeme tedy výkyvy prvního, druhého a třetího řádu.

Výkyvy I. řádu

Zahrnují základní období teplá (interglaciály včetně postglaciálů) a studená (glaciály).

• Teplá období: Postglaciál (doba poledová) se od interglaciálu liší významnými změnami ve složení flory a fauny v závislosti na vývoji klimatu. Druhá polovina postglaciálu je navíc silně ovlivněna antropogenní činností. Interglaciály se vyznačují faunou a florou, jež ukazuje, že podnebí bylo na jejich vrcholu teplejší a podstatně vlhčí než dnešek. Roční průměr teploty byl v klimatickém optimu o 2-3 °C vyšší než v současné době, u interglaciálů z počátku kvartéru lze předpokládat zvýšení až o 4-5 °C. Ještě výraznější, aspoň ve střední Evropě, bylo zvlhčení a oceanizace. Ze srovnání fauny a flory s dnešními společenstvy vyplývá, že srážky byly až o 75-100% vyšší než dnes. Pro interglaciály střední Evropy je význačné úplné zalesnění, mnohem uzavřenější než v postglaciálu. V současné době jsme zřejmě na přechodu z postglaciálu do interglaciálu, postglaciální optimum je již minulostí.
• Studená období: Zahrnují časové úseky s výrazně sníženou průměrnou teplotou ve srovnání s dneškem. Do jejich rámce spadají i teplejší dílčí výkyvy (interstadiály). Průměr snížení teplot za glaciálu se pohyboval kolem 8-9 °C, což u nás odpovídá ročnímu průměru kolem 0 °C a méně. Ve studených obdobích se rozvíjí zalednění a periglaciální jevy, projevuje se pokles hladiny moře, šíří se studené stepi až tundry obývané odolnými druhy živočichů. Glaciál z důvodu výskytu interstadiálů dělíme na tři úseky, jež označujeme jako časný, vrcholný (plný) a pozdní glaciál.

Výkyvy II. řádu

Představují teplejší výkyvy uvnitř glaciálu (interstadiály) a studené výkyvy oddělující interstadiály nebo studené výkyvy v teplých obdobích (stadiály).

Čtěte také: Luboše Motla o klimatické změně

Interstadiály jsou období výrazně teplejší než průměr glaciálu, ve srovnání s dneškem, se jeví jako období studená. Průměrná teplota v oblasti střední Evropy se pohybovala kolem 2-3 °C, v klimatickém optimu interstadiálu lze připustit i hodnoty kolem 4 °C. Objevují se černozemní stepi, ve vlhčích oblastech i větší porosty borovic, modřínu, smrku, na nejteplejších úsecích dokonce ochuzené doubravy. Lesy nebyly souvislé, měly ráz lesostepi až parkové tajgy.

Interstadiální výkyvy se kupí v počátečních a závěrečných fázích glaciálu a od předcházejícího a následujícího interglaciálu jsou odděleny jen méně výraznými studenými výkyvy. Neleží tedy uvnitř hlavních studených obdobích v tzv. plném glaciálu (pleniglaciálu), který vykazuje jen výkyvy slabšího rázu, spíše oscilace.

Podobně i uvnitř teplých období (interglaciálů) se projevují slabší studené výkyvy, v nichž však klima nikdy nedosahuje pleniglaciálního rázu.

Příklad: Malá doba ledová s vrcholem 1550 - 1850

Výkyvy III. řádu

Jde o drobnější výkyvy teploty a hlavně vlhkosti, popřípadě o změny podnebného režimu, např. studený výkyv r. 1940 - 1980.

Při zpracování tohoto příspěvku bylo pro nás důležité si především uvědomit to, že doby ledové se vyskytují přibližně jedenkrát za 100 000 let. V současnosti se nacházíme v tzv. době meziledové (interglaciálu), která je vždy mnohem kratší než doba ledová. Běžně se uvádí, že současný interglaciál nastal přibližně před 11 700 lety.

Klimatické Změny a Natúfienská Kultura

K velmi pozitivním klimatickým změnám docházelo na Blízkém východě (rovněž v celém geografickém prostoru severní zemské polokoule) již mnohem dříve. Oteplení lze zaznamenat již v nejstarším dryasu (před celkem krátkou periodou ochlazení ve starším dryasu) - výraznější pak přibližně od roku 15 000 BP. Dochází k nárůstu zalesnění - na Blízkém východě se hojně vyskytovaly duby, pistácie, mandlovníky a hrušně. Tyto změny měly za následek též zvýšený výskyt jedlých plodin ve stepi.

Po roce 16 500 BP vyrábějí existující kultury od Eufratu po Sinajskou poušť postupně kamenné nástroje stejného tvaru a stejným pracovním postupem. K dalším pozitivním změnám došlo ve středním dryasu (Alleröd) v období 13 900-12 900 BP. Teplota na severní polokouli byla přibližně stejná jako v současnosti. Tato časová perioda se též nazývá Allerödská oscilace.

S ohledem na dřívější způsoby osídlení se jedná o velmi zajímavou etapu. Homo sapiens sapiens již zakládal stálá kultovní místa, kam se lovci a sběrači doby kamenné pravidelně vraceli. Ke konci uvedené oscilace se podařilo identifikovat dokonce i pevná lidská obydlí. Tehdejší kultura v prostoru Blízkého východu se běžně označuje jako natúfienská - či též natufiánská.

Ta bývá lokalizována do oblasti dnešního východního pobřeží Středozemního moře. Klimatické podmínky byly velmi výhodné - existoval dostatek lovné zvěře a dalo se snadno sklízet divoké obilí. Na Blízkém východě se vyskytovaly, v tomto poměrně vlhkém období, rozsáhlé dubové lesy. Zrna divokého obilí se, podle archeologických vykopávek, již drtila za pomoci mlýnských kamenů.

Podle všech (do dnešní doby zrealizovaných) průzkumů lze tuto kulturu označit za první známou lidskou komunitu, která jednoznačně budovala pouze stálá sídliště. Postupně se též rozšířila daleko za zalesněné hranice oblasti nalézající se u Středozemního moře. Charakteristické srpkovité mikrolity se nalézají všude na Blízkém východě - od pouští Arabského poloostrova až po břehy Eufratu.

Mimo oblast vlastní natufiánské kultury (především v Palestině) lze nalézt stopy po vyspělých kulturách z období 14 300-12 800 BP i na březích Eufratu. Zajímavé poznatky byly získány z lokality Abú Hurajry. Zdejší lovci a sběrači lovili v sezoně gazely a obhospodařovali „zahrádky“ z divoce rostoucích druhů rostlin. Obdobné poznatky byly získány při vykopávkách u Ajn Malláhy.

Příznivé podmínky v té době umožnily lidem opustit kočovný způsob života. Podle kosterních pozůstatků lze dovodit, že natufiánci se těšili poměrně dobrému zdraví. S ohledem na příznivé klimatické poměry v té době počet obyvatelstva neustále rostl.

V kočovných paleolitických skupinách existovala přirozená regulace počtu jedinců. Porody se zde uskutečňovaly v delších intervalech (tří až čtyř let) s ohledem na tu skutečnost, že matka není schopna přenášet na jinou lokalitu více než jedno dítě. Při usedlém způsobu života se naopak počet dětí radikálně zvětšil - tím i došlo ke značné populační explozi.

Nové vesnice v natufiánském období asi většinou vznikaly tak, že se vždy menší skupina z původní vesnice vydala hledat novou. To ovšem časem způsobilo pravděpodobně určitý nedostatek potravy pro všechny, na Blízkém východě se vyskytující, lidské skupiny.

Hladina oceánů po předcházejícím dlouhotrvajícím pleistocénu byla proti současnosti k datu 14 000 BP níž přibližně o 120 m. Postupně se její úroveň částečně zdvihala do období mladšího dryasu (12 900-11 700 BP), kdy došlo k opětovnému návratu výrazného ochlazení.

V časovém rozmezí mladšího dryasu 12 900-11 700 BP došlo nejen k ochlazení - z podrobných analýz je zřejmé, že tuto klimatickou změnu doprovázelo i značné sucho. Teorií je více - zmíníme se o nich jen krátce s ohledem na tu okolnost, že v rámci celkové koncepce tohoto příspěvku je důležitý především její následek (související sucho totiž způsobilo s největší pravděpodobností migraci natufiánců nejen směrem na západ, též asi i na jih).

O poměrně velké populační explozi natufiánců jsme se již výše zmínili v souvislosti s obdobím středního dryasu (Allerödskou oscilací). S ohledem na zhoršující se vnější podmínky obyvatelé vesnic postupem času neúměrně zatěžovali okolní přírodní zdroje obživy (zvěř i rostlinstvo). I tak se však zhoršila výživa, která měla dopad rovněž na horší zdravotní stav obyvatel natufiánských vesnic. Snížený přívod živin měl též za následek zpomalení tělesného růstu.

Tyto všechny důvody vedly podle všeho k emigraci a postupnému opouštění některých vesnic - otázkou však zůstává, kam směřovalo?

Sedimenty, které vznikly po datu 12 800 BP vykazují též výrazně menší přítomnost pylových zrn ze stromů - došlo tedy následkem sucha k dramatickému odlesnění celého Blízkého východu.

Globální Oteplování a Klimatické Změny

Globální oteplování, klimatické změny, existence skleníkového efektu se nezřídka stávají argumentem spíše v rukou politiků než erudovaných odborníků. V médiích ústí často tato problematika do katastrofálních vizí a jiných hrozeb lidstvu.

Metoda vědeckého poznávání je založená na dedukci, vhodně uplatněné indukci a na formulování a testování hypotéz. Hypotéza je pokusem o vysvětlení určitého dosud neprozkoumaného nebo nedostatečně prozkoumaného jevu. Je podmíněná znalostmi o vlastnostech a o chování systému, v němž existuje zkoumaný jev.

Hypotéza tedy není jen jakýmsi předpokladem, náhodným nápadem nebo dokonce nějakou vizí, ale musí vycházet z prověřených zákonitostí. Ani tato základní podmínka však nedostačuje k tomu, aby hypotéza mohla být přijatá jako platné vědecké vysvětlení zkoumaného jevu.

K tomu je třeba, aby hypotéza byla opakovaně testovaná na podobných jevech jako ten, pro který byla odvozená, případně se hledají aplikace hypotézy pro popis dalších jevů a skutečností. Až po tomto prověření se hypotéza stává platným vědeckým vysvětlením určitého zkoumaného jevu a je případně také použitelná pro předpovědi o chování systému, jestliže se některé charakteristiky systému změní nebo když se změní okrajové podmínky určující procesy uvnitř systému.

Čím jsou systémy složitější, tím obtížněji se však může uplatnit i prověřená hypotéza při predikci. V úvahách o změně klimatu a o globálním oteplování se setkáváme s hypotézou, která dosud nebyla prověřená, ale přesto se s ní v politice, ekonomii a především v ekopolitice zachází jako s vědeckým objevem či faktem.

Jedná se o hypotézu popisující vliv skleníkových plynů, vznikajících spalováním fosilních paliv, na globální oteplování. Navíc se tato hypotéza používá pro předpověď změny klimatu, a to v systému, který je velice komplikovaný a kde i krátkodobé meteorologické předpovědi nemají vysokou pravděpodobnost.

Skleníkový efekt

Oxid uhličitý CO2 patří ke skleníkovým plynům podobně jako metan, oxidy dusíku nebo vodní pára. Názvem skleníkový vyjadřujeme společnou zkratkou vlastnost této skupiny plynů.

Skleníkové plyny přítomné v atmosféře propouštějí krátkovlnné sluneční záření, kterým se ohřívá povrch Země. Odtud je zpětně vyzařováno dlouhovlnné (IR) záření, které je absorbováno skleníkovými plyny, a proto je propouštěno jen v malé míře do vnějšího prostoru mimo atmosféru Země. Tím se zase ohřívají nižší vrstvy atmosféry a povrch Země.

Velikost efektu zahřívání záleží na koncentraci uvedených plynů v atmosféře, vyšší koncentrace má za následek vyšší teploty. Na celém procesu se značně podílí svislé proudění vzduchu (konvekce), teplý vzduch stoupá vzhůru, chladný vzduch klesá.

Protože způsob zahřívání Země je podobný jako ohřívání vzduchu ve skleníku, mluvíme o skleníkovém efektu. Podobnost je jenom částečná. Ve skleníku se teplota zvyšuje mnohem více, neboť v něm nepůsobí větrné proudy, jako tomu je v atmosféře. Navíc je skleník malý, relativně homogenní objekt ve srovnání se Zemí, ve skleníku nejsou ani rozlehlé vodní plochy, jako jsou oceány na Zemi, ani v něm nejsou ledové útvary.

Jednotlivé skleníkové plyny mají různý radiační absorpční potenciál, např. metan má tento potenciál osmkrát větší než CO2 a koncentrace skleníkových plynů v atmosféře je také rozdílná. Protože koncentrace metanu v atmosféře je mnohonásobně nižší než tomu je u CO2, je jeho příspěvek na oteplení třikrát menší.

Vlivem všech skleníkových plynů je průměrná teplota Země podstatně vyšší, než by byla bez absorpce skleníkovými plyny a bez zpětné radiace. Jednotlivé odhady uvádějí zvýšení průměrné teploty Země vlivem skleníkových plynů v rozmezí 21 až 30oC. Bez skleníkového efektu by Země byla jakousi zmrzlou koulí. Skleníkový efekt tedy není žádným strašákem. Právě naopak.

Vytvořila se tak nová hypotéza, která se bez hlubších analýz stala "teoretickým" základem studií a především klimatických modelů mnoha týmů v osmdesátých a devadesátých letech dvacátého století. Obvykle se uvádí, že vzrůst koncentrace CO2 v atmosféře je důsledkem spalování fosilních paliv, a proto že dochází ke vzrůstu průměrné teploty Země.

Autoři a propagátoři této hypotézy publikují grafy, ve kterých je vynášena závislost průměrné teploty Země na vzrůstu obsahu CO2 v atmosféře. Podle těchto úvah je tedy globální oteplování, zkratkovitě řečeno, trestem za naše spalování uhlí a nafty.

tags: #klimatické #změny #druhého #řádu #v #pleistocénu

Oblíbené příspěvky:

• Seznam kriticky ohrožených zvířat
• Měření teploty kompostu
• Organizace sběru plastů
• Dopad změny klimatu
• Bezdomovectví u mladých v ČR: Statistiky