Migrace a vymírání v důsledku změny klimatu

Mauricijský zástupce z čeledi snovačů (Foudia rubra) je jedním z dlouhé řady ohrožených druhů na naší planetě. V roce 1940 pronesl Charles Chaplin ve filmu Diktátor legendární projev o vítězství lidskosti nad tyranií: „Země je štědrá a má dost pro všechny.“ Od konce druhé světové války se však lidská populace více než ztrojnásobila a proměnila přírodu k nepoznání. Vědci varují, že některé lidské činnosti mohou spustit události s katastrofickými následky.

Cyklické i náhlé změny klimatu známe ale už z dávné minulosti Země. Díky analýze poměru izotopů kyslíku v bublinách vzduchu z hlubokých ledovcových vrtů můžeme nahlédnout do historie teplotního režimu planety. Kolísání globální teploty i koncentrací skleníkových plynů v geologické historii Země se opakuje pravidelně v závislosti na orbitálních cyklech a vulkanické aktivitě. Současné zvyšování globální teploty však probíhá až desetkrát rychleji než při pravidelných otepleních v předešlých cyklech. Klimatologové a ekologové za hlavní příčinu označují spalování fosilních paliv v kombinaci s intenzivním odlesňováním.

Podle dat amerického Národního úřadu pro oceán a atmosféru se množství oxidu uhličitého v atmosféře od počátku průmyslové revoluce zvedlo na dvojnásobek. Neméně děsivou bilanci vykazuje rychlost uhlíkového přírůstku v čase: pro představu, v roce 1960 rostla koncentrace CO2 v ovzduší přibližným tempem 0,8 ppm (parts per milion, jednotka měřící znečištění ovzduší) za jeden rok. O to znepokojivější je současná rychlost přírůstku oxidu uhličitého, která se od šedesátých let minulého století více než ztrojnásobila na 2,8 ppm za rok. Jedná se o stonásobek přirozené rychlosti v předešlých cyklech planety.

Důsledky klimatických změn

Důsledky už pociťuje arktická fauna, jejíž populace v důsledku tání ledu a následné devastace přirozeného prostředí přišly od devadesátých let přibližně o čtvrtinu četnosti. Podle studií amerického Národního úřadu pro oceán a atmosféru, NASA a časopisu Nature disponují ledovce negativní bilancí tvorby ledu již 37 let v řadě, přičemž tají šestkrát rychleji než v roce 1990. Sílu globálního oteplování nepochybně poznali i obyvatelé alpských regionů, v nichž v letech 2000 až 2020 zmizelo až 39 procent ledovcové pokrývky. V roce 2023 pak Švýcarská akademie věd zveřejnila znepokojivou zprávu o významném zrychlení tání alpského ledu: údajně se zásoba ledu na regionální úrovni ztenčila o deset procent za pouhé dva roky. Situace za Atlantským oceánem vykazuje neméně alarmující data. Vědci z Torontské univerzity už v roce 2011 upozornili, že se populace ledních medvědů z Hudsonova zálivu v letech 1979 až 2021 v důsledku globální změny klimatu snížila téměř o polovinu.

Celkově bylo vlivem nárůstu oceánské teploty v letech 2009 až 2018 již 14 procent korálových útesů na světě ztraceno. Při překročení teplotního maxima koráli vlivem stresu vylučují ze svých tkání řasy, jež jim jinak slouží jako zdroj živin a dodávají jim jejich specifické zbarvení. V důsledku úbytku řas útesy blednou a pravděpodobnost jejich zotavení se výrazně snižuje s opakovanými teplotními změnami. Mrtvé útesy se mění v neobyvatelný podmořský hřbitov jako v případě severní a centrální části Velkého bariérového útesu, kde podle vědců v letech 2024 až 2025 odumřelo lokálně až 70 procent korálového ekosystému. „V takto zdevastovaných ekosystémech postupně ubývá i ryb, které přicházejí o svá útočiště a zdroje potravy,“ varují vědci z Univerzity Jamese Cooka.

Čtěte také: Migrace živočichů vlivem klimatu

Studie publikovaná v Royal Society, zabývající se populační dynamikou měkkýšů na izraelském pobřeží, odhalila, že ve srovnání s historickými daty se na dvou stech kilometrech úseku podařilo nalézt pouze 12 procent původních druhů obyvatel mořského dna. Vládu převzaly invazní druhy, odolnější vůči rychlému oteplování. „Jedná se o dosud největší zaznamenaný úbytek biologické rozmanitosti v oceánech v regionálním měřítku,“ píše autor článku Pablo G. Albano z Vídeňské univerzity. Průměrné hodnoty pH mořské vody se v důsledku globálního oteplování také mění - příliš rychle klesají. Důsledky zkoumal tým vědců na kalifornském pobřeží, který zaznamenal sedmatřicetiprocentní pokles schopnosti měkkýšů vytvářet schránky - chybí jim totiž uhličitanové ionty, jejichž dostupnost snižuje kyselejší prostředí.

V teplejší vodě se snižuje rozpustnost plynů a zároveň zvyšují respirační nároky organismů. Kyslíkový deficit tak nešetří ani sladkovodní systémy. Podle doktorky Joanny Blaszczakové z Nevadské univerzity je nedostatek rozpuštěného kyslíku v řekách častější než v minulosti. Podle jejího výzkumu z roku 2022 bylo 12,9 procenta zkoumaných řek (z celkem 125 000 lokalit v 93 zemích) ohroženo deficitem. Ostatně exemplárního příkladu smrtícího koktejlu teplé vody s nadbytkem živin a sinic jsme byli svědky v létě 2025 během vylovování několika desítek tun uhynulých ryb z řeky Dyje.

Plošná aplikace anorganických hnojiv s rostoucí globální teplotou má za následek úbytek jednoho až 2,5 procenta hmyzí biomasy na planetě ročně. Podle výzkumníků z Radboud University poklesla četnost hmyzu v uplynulých 25 letech na území západního Německa o 75 procent. Podobně se s ročním jeden až dvouprocentním úbytkem četnost 81 sledovaných druhů motýlů nového kontinentu podle studie Tysona Weppricha z Oregon State University zredukovaly o 33 procent za posledních 21 let. Autor označuje klimatickou změnu za hlavní příčinu poklesu počtů.

Historické paralely a časové předěly

Kdyby se býval život vyvíjel rovnoměrně, bez překážek a výjimečných událostí, neměli bychom geologický vývoj podle čeho dělit. Vývoj však rovnoměrný nebyl a my ho rozdělujeme na jednotlivé etapy podle takzvaných náhlých změn fauny - tedy období, kdy se některé živočišné druhy náhle objeví nebo naopak zmizí. K otevření takové brány do jiného času může dojít jen ze tří dostatečně významných příčin - kvůli posunu kontinentů, střetu s vesmírným tělesem a kvůli takovým silám, které ovlivňují klima, například skleníkovým plynům. Každá z nich funguje jiným způsobem, evoluci však pohánějí na základě téhož mechanismu - principu smrti a principu příležitosti.

Časové brány existují ve třech „velikostech“ - malé, střední a velké. Ty nejmenší se otevírají jen na krátkou dobu a na omezeném území. Příkladem může být právě „Období severoamerických suchozemských savců“. Jejich běžnou příčinou je migrace, k níž dochází, když se spojí dva kontinenty, buď tak, že do sebe přímo narazí, nebo pevninskými mosty, které vznikají stoupáním a poklesem moří, nebo zahříváním a ochlazováním Země, a umožňují tak zvířatům a rostlinám migrovat.

Čtěte také: Řešení pro environmentální migraci

Středně velké časové předěly - které oddělují geologické periody - se týkají celé planety a většinou jsou následkem faktorů, které fungují na globální úrovni, např. skleníkových plynů. V těchto případech můžeme z hornin téměř pokaždé vyčíst týž smutný příběh o vyhynutí některých živočišných druhů, po kterém následuje pomalý vývoj nových forem života, přizpůsobujících se změněným životním podmínkám.

Ty největší časové předěly oddělují celé éry. Takové události provází obrovský převrat, při němž vyhyne až 95 procent veškerých živočišných druhů. Naše planeta zažila v minulosti takové hromadné vymírání jen pětkrát, přičemž příčiny byly různé. Naposledy byla Země takto postižena před 65 miliony let, kdy vyhynuly všechny živé organismy vážící více než 35 kilogramů a obrovské množství těch menších. Tehdy vyhynuli i dinosauři a nejpravděpodobnější příčinou vymírání byla srážka Země s asteroidem. Tento asteroid zničil sice jen část planety, především Severní Ameriku a severovýchodní Asii, do atmosféry se však tehdy dostalo obrovské množství hmoty, což mělo za následek změnu podnebí a následně globální vymírání. Lze tedy říci, že vymírání bylo následkem velmi prudké změny klimatu způsobené znečištěním atmosféry. A jak se ukázalo, hlavní úlohu sehrál oxid uhličitý.

Dokladem jsou práce paleobotaniků, kteří studovali průduchy (drobné dýchací otvory) na 65 milionů let starých zkamenělých listech. Ty, které vyrostly po hromadném vymírání, měly dýchacích otvorů mnohem méně než ty, které rostly před ním. Oxid uhličitý byl teď totiž mnohem dostupnější a rostliny k jeho získání nepotřebovaly tolik průduchů. Ztráta průduchů však pro rostliny nebyla výhodná, protože těmito otvory vypouštějí i vodní páru. Studium přesného počtu dýchacích otvorů ukazuje, že množství CO2 v atmosféře vzrostlo o tisíce částic na milion pravděpodobně proto, že asteroid narazil do hornin bohatých na vápenec, čímž se uvolnilo obrovské množství CO2. Okamžitá injekce skleníkového plynu způsobila prudký nárůst teploty a zahynuly všechny druhy (včetně mnoha plazů), které se s rostoucím horkem nebyly schopny vyrovnat.

Paleontologové, kteří se zajímají o historii změny klimatu, jež by mohla být klíčem k naší budoucnosti, pracují zejména na horninách starých 65 milionů let a méně. Největší zásobárnou takových vzorků je dno hlubokých oceánů. Množství cenných informací z hlubokomořského kalu a písku usazených na mořském dně jsme získali na základě dvou projektů, které patří k nejvýznamnějším počinům geologického výzkumu druhé poloviny 20. století - Hlubokomořského vrtného projektu (DSDP) a Oceánského vrtného programu (ODP). Ve vrtech vedoucích více než 1 000 metrů silnou vrstvou hornin bohatých na fosilie našli vědci bezpočet miniaturních svědků tehdejší teploty, salinity a dalších životních podmínek. Když víte, jak takový záznam číst, máte před sebou celou historii klimatu naší planety jako na dlani.

Nejdůležitějšími nositeli informací jsou izotopy kyslíku a uhlíku. Izotopy jsou atomy, které se liší jen počtem neutronů. Kyslík má dva stálé izotopy, 16 a 18. Téměř 99,8 % veškerého kyslíku na Zemi představuje 16. Mnohem vzácnější je 18O, který má dva neutrony navíc, tudíž je těžší a hůře se odpařuje. Když se zahřejí oceány, odpaří se velké množství 16O a voda v oceánu je pak relativně bohatá na 18O. Jelikož mořské organismy používají k výrobě svých schránek CO2, mohou vědci ze zkamenělin těchto schránek zjistit poměr 16O a 18O a určit tak tehdejší teplotu. Sledovat lze i dva izotopy uhlíku - 12 a 13 - a s jejich pomocí cirkulaci vody v oceánech.

Čtěte také: Migrace, válka a životní prostředí

V roce 2001 se o složitou a náročnou syntézu pokusil James Zachos spolu se svými kolegy z Kalifornské univerzity v Santa Cruz. S využitím veškeré dostupné techniky provedli rozbor vzorků z podmořských vrtů z celého světa a na jeho základě sestavili historii našeho klimatu za posledních 65 milionů let. Studie vyzdvihovala zejména práci Milutina Milankoviće, neboť většina klimatických trendů, které Zachos a jeho spolupracovníci ve vývoji klimatu zaznamenali, se řídí právě jeho cykly. Velký vliv však mělo i otevírání a zavírání mořských úžin a vznik pohoří. Došlo k nim před 55, 34 a 23 miliony let a předznamenaly velké předěly v geologických obdobích - mezi paleocénem, eocénem, oligocénem a miocénem.

Pro naši situaci je zajímavá klimatická anomálie, k níž došlo před 55 miliony let, protože tehdy teplota zemského povrchu prudce stoupla o 5 až 10 °C. Až do listopadu 2003 jsme o tomto výkyvu nevěděli nic podrobného, protože několik rozhodujících metrů usazeniny, které se k němu vztahovalo, v sedimentárním záznamu chybělo. Pak jsme však v rámci Oceánského vrtného programu získali tři vzorky z oblasti Shatsky Rise (32° s. š., 158° v. d.), podmořského horského hřebenu, který se nachází v severním Pacifiku v hloubce více než dva tisíce metrů. Nejprve si vědci všimli, že tato vrstva leží nad vrstvou, která je silně narušená kyselým prostředím, což byl neklamný důkaz okyselení oceánu. Takový jev můžeme pozorovat, když mořská voda absorbuje velké množství CO2. Není tedy divu, že to významně ovlivnilo život v mořských hloubkách.

V oceánském potravním řetězci hrají důležitou roli drobní mořští živočichové, známí jako dírkonožci (foraminifera). Jelikož jejich schránky dobře fosilizují a snadno se určují, poskytují často nejlepší doklady o vlivu změny klimatu na ekosystém. Porovnáme-li organismy nalezené nad narušenou vrstvou s těmi nalezenými pod ní, zjistíme, že v mořských hlubinách došlo k hromadnému vymírání. Zdá se, že těžký otřes utrpěl celý hlubokomořský ekosystém, od drobných živočichů na spodních příčkách potravní pyramidy až po bizarní hlubokomořské ryby, žraloky a olihně na jejím vrcholu. Na pevnině zase nacházíme důkazy, že v tomto období došlo i k náhlým změnám v množství srážek. Vyvinul se zde podobný srážkový model, jaký je dnes v povodí Amazonky, kde je hlavním zdrojem dešťových srážek voda vypařená z rostlin.

Nejdůležitější událostí tohoto období, která už navždy změnila život na pevnině, je však řada migrací. Během nich asijská fauna a flóra osídlila Severní Ameriku a Evropu a přispěla k vymření původních obyvatel, kteří se zde až dosud udrželi. Před 55 miliony let byly Severní Amerika, Asie a Evropa spojeny (nebo téměř spojeny) pevninskými mosty za hranicí polárního kruhu. V důsledku náhlého oteplení byly tyto migrační trasy nakrátko přístupné i mnohým teplomilným druhům. Jednou z nejpozoruhodnějších věcí je však rychlost těchto změn: nástup oteplení trval snad jen několik desítek nebo stovek let.

V roce 2004 se zjistilo, že se tehdy do atmosféry dostalo neuvěřitelných 1 500 až 3 000 gigatun uhlíku. Co bylo příčinou toho všeho? Z geologického hlediska k tomuto uvolnění došlo „okamžitě“, tedy tak rychle, že jeho trvání nelze změřit z usazenin. Norští vědci nedávno objevili, odkud by všechen ten plyn mohl pocházet. Všimli si, že 55 milionů let staré usazeniny v severním a středním Atlantiku neobsahují vůbec žádné uhličitany. To nasvědčuje, že okyselení oceánu zde bylo mnohem větší než kdekoli jinde a dalo se usoudit, že plyn by mohl pocházet odsud. Prozkoumáním seismických údajů z moře poblíž norského pobřeží objevili několik kráterovitých útvarů širokých až 100 kilometrů a sahajících z hlubin Země až k usazeninám, které byly před 55 miliony let na povrchu. Poté, co poskládali všechny střípky mozaiky, dospěli k závěru, že změnu klimatu před 55 miliony let způsobil obrovský výron zemního plynu.

Jelikož toto hromadné vymírání před 55 miliony let způsobil prudký nárůst koncentrace skleníkových plynů, nabízí vhodnou paralelu k naší současné situaci. Přesto zde existují významné rozdíly, a tak to, co čeká nás a naše děti, nebude přesnou reprízou tehdejších událostí. Nejdůležitějším rozdílem je, že Země nyní už po miliony let prochází „chladnou“ fází, zatímco před 55 miliony let byla mnohem teplejší -tehdejší koncentrace CO2 byla již před katastrofou asi dvakrát vyšší než nyní. Rovněž neexistovaly žádné polární ledovce a podle všeho zde bylo i méně živočišných druhů přizpůsobených chladnému prostředí - rozhodně žádní tuleňové a lední medvědi. Pravděpodobně v tomto teplém světě neexistovalo ani takové úžasné množství rozmanitých podob života, jaké dnes nacházíme v horách nebo v mořských hlubinách.

Úbytek biodiverzity

Jsme přímými svědky procesu, kdy život na Zemi s nebývalou rychlostí ztrácí svoji pestrost - navždy mizí různé druhy rostlin, živočichů i hub a kvapem ubývá mnoha dalších. Tempo tohoto vymírání je přitom o jeden až dva řády rychlejší než v posledních deseti milionech let. Biotop označuje prostředí, které k životu potřebuje určitý konkrétní druh (například biotopem konipasa horského jsou rychle plynoucí vodní toky). Všechny živé organismy jsou závislé na prostředí, kde žijí, a zároveň jej spoluutvářejí - proto když uvažujeme o biodiverzitě, je třeba dívat se na celek, ne pouze izolovaně na jednotlivé druhy. Ty totiž nemohou přežít bez vhodných podmínek neživé přírody a jemného přediva vztahů s jinými druhy. Jestliže zanikne biotop, velká část druhů přijde o místo, které potřebuje ke svému životu.

Biodiverzity na Zemi v současné době rychle ubývá. Nejde však jen o vymírání jednotlivých druhů (vyhynul například pták dronte mauricijský, známý též jako dodo), snižuje se také celková druhová pestrost v přírodě a dochází ke stírání rozdílů mezi různými místy naší planety. To jsou tři různé aspekty ubývání biodiverzity, které se dějí na mnoha úrovních - od té globální až po rozměry v řádu čtverečních metrů. Ve všech případech jsou nicméně důsledky stejné: živý svět se postupně stává chudším, monotónnějším a často i zranitelnějším vůči náhlým změnám podmínek. Proces ubývání biodiverzity je dobře pozorovatelný, zejména pak v menším měřítku: například v určitém regionu, v jednom údolí v horách, ve vodách jezera nebo třeba na kousku louky.

Zatím bylo na světě objeveno asi 1,5 milionu druhů živočichů, rostlin nebo hub a je pravděpodobné, že několikrát tolik druhů dosud neznáme. Každý rok se také najdou tisíce nových druhů (většinu z toho tvoří hmyz). Různé druhy též odjakživa vznikají a mizí. Vědci však odhadují, že současné tempo vymírání je o jeden nebo dva řády rychlejší, než kolik činil průměr v minulých 10 milionech let. Mizí především specializovanější nebo náročnější druhy. Krajině více a více dominují přizpůsobiví generalisté, kteří dovedou žít ledaskde.

Na celosvětové úrovni bývá hlavní příčinou ubývání biotopů zabírání půdy ve prospěch polí a plantáží - typickou ukázkou je mizení tropických pralesů kvůli pěstování palmy olejné v Indonésii. Když vědci zkoumali 8688 druhů (převážně obratlovců), které se ocitly na světovém Červeném seznamu IUCN, zjistili, že zemědělství je spojeno s vymíráním u 5407 z nich a těžba dříví u 4049 druhů. Nejrapidněji ze všech biotopů přitom mizí často právě ty, které jsou druhově nejpestřejší. Na souši je úbytek nejrychlejší hlavně u stepí, savan a některých typů lesů v tropech, subtropech či v mírném pásmu. Problém se ale týká především ryb. Většinou si ji spojujeme s pytlačením slonů či nosorožců nebo s pašováním papoušků a korálů.

Toxicitu prostředí zvyšují především různé přípravky používané proti škůdcům a plevelům, jako jsou insekticidy a herbicidy. Ty se v zemědělství používají stále ve velkém množství. Některé škodlivé látky se v půdě časem rozkládají, jiné v ní však zůstávají navždy. Vážným problémem se pro biodiverzitu stává také šíření nepůvodních druhů, které v různých částech světa vytlačují domácí faunu a flóru. Již zmíněný populární pták dronte mauricijský vyhynul nejen proto, že jej ve velkém konzumovali námořníci, ale také kvůli potkanům, prasatům a opicím, které jejich lodě přivezly - vyžírali totiž jeho vejce.

Z globálního hlediska sice změny klimatu zatím hlavní příčinou ubývání biodiverzity nejsou, na lokální úrovni ale může leckdy být jejich dopad na konkrétní biotop významný - uvést lze třeba biotopy pramenišť a rašelinišť, které jsou ohrožené vysycháním a nedostatkem srážek. Důležitou roli bude nepochybně hrát další nárůst koncentrací skleníkových plynů v atmosféře - a jak velkých rozměrů změny klimatu v příštích dekádách dosáhnou. Patrně nejvíce ohrožená je fauna a flóra izolovaných biotopů v neobvyklých klimatických podmínkách. Dobrým příkladem jsou tropické hory - relativně chladnomilné druhy zde žijí v izolaci, obklopeny podstatně teplejší krajinou. Migrace jinam pro ně nepřichází v úvahu a při přesunu do vyšších poloh přirozeně dříve či později musí narazit na vrcholky hor (nebo na skálu).

Reakce organismů na tyto změny je totiž složitější: důvodem k migraci často nemusí být přímo nárůst průměrné teploty, nýbrž i další důsledky oteplení, například vlhkost půdy v určitém ročním období. Jak již bylo uvedeno výše: největší hrozbou pro přírodu u nás jsme my sami - respektive způsob, jak zacházíme s krajinou, kde žijeme. V tropech tento „závod“ probíhá ještě rychleji než v mírnějších podnebných pásmech.

Migrace rostlin a adaptace

Navzdory nejistotám, které jsou s těmito starými údaji shromažďovanými od roku 1802 spojeny, jsou výsledky solidní a překvapivé. „Podařilo se nám zdokumentovat migraci rostlin do výšky v průměru přes 500 metrů,“ říká Naia Morueta-Holmeová. Budou tyto migrace stačit k tomu, aby horské rostliny přežily klimatické změny? To se zatím nedá říct. „Vzhledem k tomu, že druhy reagují velmi rozdílně, některé stoupají do vyšších nadmořských výšek, jiné zůstávají na místě a některé se dokonce stěhují zpět dolů, máme se stále co učit. Úspěch bude záviset také na interakcích mezi druhy navzájem a mezi rostlinami a opylovači,“ vysvětluje Naia Morueta-Holmeová.

Výhodou pro tuto vysokohorskou flóru je, že oteplování vede k tání ledovců, které pokrývají vrcholky And, což vytváří nové kolonizační oblasti, kde se již některé druhy usazují. Rychlost těchto migrací by mohla být vysvětlena také lidskou činností, která je zodpovědná za šíření některých druhů. „Druhy migrovaly v reakci na změny klimatu již v minulosti, mezi dobami ledovými a meziledovými. Dnešní krajina je však velmi odlišná, velké plochy jsou věnovány zemědělství a fragmentace biotopů jejich přesuny komplikuje,“ poznamenává Naia Morueta-Holmeová.

A konečně, i když mohou druhy migrovat do vyšších nadmořských výšek, dříve či později budou konfrontovány s nepřekročitelnou hranicí vrcholů. Mnoho druhů tak v dlouhodobém horizontu směřuje k pravděpodobnému vyhynutí. Mohly by se však přizpůsobit novým ekologickým podmínkám, a zvýšit tak své šance na přežití. Podle vědeckého článku publikovaného v časopise Nature, který zkoumal 150 vysokohorských druhů v Alpách, zaostává dynamika populací za změnami klimatu.

tags: #migrace #a #vymírání #v #důsledku #změny

Oblíbené příspěvky:

• Zdroje a dopady znečištění půdy
• Plynné složky ovzduší
• Svoz odpadu Horoměřice - informace
• Charakteristika klimatických oblastí v ČR
• Vliv znečištění ovzduší na zdraví