Denník N

Geológ: Čo si planéta odkladala na sporiaci účet milióny rokov, sme zlikvidovali za sedem dekád

Geológ Pavol Siman z SAV. Foto N – Tomáš Benedikovič
Geológ Pavol Siman z SAV. Foto N – Tomáš Benedikovič

Pavol Siman z Ústavu vied o Zemi SAV hovorí, ako sa planéta Zem popasovala s vysokými teplotami či hladinami oxidu uhličitého v minulosti, do akej miery sme súčasťou šiesteho vymierania druhov a čo musíme zmeniť, aby sme ho prežili.

Počúvajte podcasty v aplikácii Denníka N. Všetky naše podcastové kanály a služby.

Podcasty Denníka N

Kde nájdete naše podcasty: 

V rozhovore sa dočítate aj:

  • ako si planéta poradila bez ľadovcov a prečo by to bol teraz problém;
  • ako v prvohorách zhnili oceány;
  • ako sa darilo životu na zemi v treťohorách, keď bola hladina CO2 podobná súčasnej;
  • prečo je výhodné, že sa na území Slovenska spája stará a nová Európa;
  • koľko organickej hmoty na zemi tvorí človek;
  • či budeme môcť ťažiť nerastné suroviny do elektroniky na Mesiaci.

Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award – oceneniu, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku. 

Geológovia zo sedimentu zisťujú, aké boli na zemi podmienky pred tisíckami až miliónmi rokov. Bola naša planéta už niekedy v takej patovej situácii, ako dnes?

Zem prekonala niekoľko klimatických fáz. V jednom období bola snehovou guľou, keďže jej zaľadnenie siahalo až po rovník. Na druhej strane máme aj suché obdobia, keď na planéte prevládalo veľmi horúce podnebie. S veľkými zmenami súvisel aj vývoj života a obdobia vymierania druhov.

Život na zemi doteraz prešiel piatimi masovými vymieraniami. Aké procesy ich spúšťali?

Celkovo môžeme vplyvy, ktoré vymieranie spôsobili, rozdeliť do viacerých kategórií. Jednak je to odplyňovanie zeme, vulkanická činnosť, pohyb litosferických dosiek či dopad slnečného žiarenia. Potom máme exogénne faktory, napríklad zmena kyslosti oceánov či obsahu prvkov v atmosfére. No a to posledné vymieranie spôsobil dopad asteroidu. Bol dostatočne veľký na to, aby spôsobil zmeny, ktorým sa množstvo vtedajších živočíchov nevedelo prispôsobiť. Všetky zmeny boli v geologickom čase rýchle, lenže tento čas sa ráta na státisíce rokov. S tým, čo sa deje teraz, sa to nedá porovnať.

Niektorí odborníci hovoria, že momentálne sa nachádzame už v šiestom masovom vymieraní druhov. Súhlasíte s tým?

Áno. Okysľovanie oceánov, zvyšovanie teploty či zmeny množstva prvkov v atmosfére sa už dejú. Ak sa nepoučíme, budú čoraz intenzívnejšie. Poviem príklad z prvohôr – vtedy bol na zemi už dostatok kyslíka, zintenzívnila sa fotosyntéza rastlín a tie sa začali prudko rozmnožovať. Najjednoduchšie sa pritom množia jednobunkové riasy, čiže v oceánoch bolo už toľko organizmov, že spotrebovali všetok kyslík a oceány doslova zhnili – vznikali v nich obrovské objemy sírovodíka, čo spôsobilo vyhynutie množstva organizmov.

Vo všetkých vymieraniach sa biomasa planéty resetovala na úrovni 75-95 percent. Ale život si zatiaľ vždy cestu našiel. Keď sa otrávili moria a oceány, rastliny sa premiestnili na súš.

Ale my nemáme zaručené, že budeme práve tým druhom, ktorý si nájde cestu prežitia.

Je to veľmi diskutabilné a, bohužiaľ, robíme všetko preto, aby sme tým vyvoleným druhom neboli. Planéta prežije zmeny, ktoré sme spôsobili, lebo je to dynamické teleso a už si prešla mnohými cyklami. Nie som si však istý, či si poradí človek.

Geológ Pavol Siman v Himalájach. Zdroj – archív P.S.

Geologický čas sa datuje v stovkách tisícov rokov. Ako sa geológ pozerá na posledné storočie, keď sa toho zmenilo v klíme tak veľa?

Teória veľkého zrýchlenia hovorí o tom, že približne od roku 1950 sa ľudstvo získaním energie z fosílnych palív a nástupom nových technológií posúvalo veľmi rýchlym tempom. No a toto zrýchlenie spôsobilo globálne otepľovanie a klimatickú krízu. Za posledných 70 rokov sme zemi dodali toľko energie, tepla a ďalších chemických častí, že sme narušili jej prirodzený cyklus. Do milióny rokov fungujúceho systému sme vniesli chaos. Možno to nevieme uchopiť a riešiť, pretože pre planétu je 70 rokov strašne málo, zatiaľ čo pre človeka je to takmer celý život. Generácie, ktoré prídu po nás, to možno budú chápať lepšie.

Planéta bola kedysi oveľa teplejšia a bolo aj obdobie, keď boli všetky ľadovce roztopené. To bolo v poriadku, pretože sa to dialo pomaly?

Áno, náš najväčší problém je zrýchlenie. To, čo si planéta odložila na svoj sporiaci účet, ktorý si vytvárala milióny rokov, sme zlikvidovali za 70 rokov. Perspektíva je teda dosť zlá. Momentálne sú v rámci klimatickej zmeny dôležité najmä tri faktory. Ako sa staráme o krajinu, aké budeme mať zdroje pre naše stále sa zvyšujúce technologické požiadavky a voda. Hoci tvorí 75 percent povrchu planéty, nie každá je pitná a v nie každej je život.

Aké „geologické karty“ má v rámci krajiny, zdrojov a vody Slovensko?

Slovensko je úžasná krajina, čo sa týka darov, ktoré sme dostali do vienka z hľadiska geológie a geomorfológie. Na veľmi malom území tu totiž máme obrovskú pestrosť. U nás sa vlastne stretáva geologicky stará Európa s tou novou. Máme tu veľmi staré horniny. Najstaršie datovaný zirkón, ktorý sme našli v oblasti Nízkych Tatier, mal až tri miliardy rokov, čo sa blíži k veku našej prvotnej kôry. A toto celé je zvrásnené do „nových“ Karpát, čo nám zabezpečuje rozmanitosť, dostatok vody, dobrej pôdy a širokospektrálne zastúpenie vegetačných pásiem.

Bohužiaľ sa k tomuto bohatstvu správame veľmi macošsky. Vody máme zatiaľ dosť, ale znečistenie podzemných vôd najmä v okolí Bratislavy a na východnom Slovensku je enormné. Nerozumne sa správame aj k obhospodarovaniu krajiny. Máme úplne zbytočne pretechnizované poľnohospodárstvo oproti tomu, ako je to v susedných krajinách. Zle sa správame aj k lesom, ktoré by sme mali viac chrániť, nerobiť holoruby a tak ďalej. O tom by sa dalo debatovať veľmi dlho.

O tom sa už aj dlho debatuje a väčšina vedeckých diskusií o klimatickej kríze sa nesie v apokalyptickom duchu. Niektorí tvorcovia politík napriek tomu krízu zľahčujú alebo popierajú. Čo si o tom myslíte?

Že sa správame veľmi individualisticky až egoisticky a myslíme si, že máme na to nárok. Presvedčiť ľudí, že hospodársky rast je menej významný ako naše prežitie, je, zdá sa, veľmi problematické. Pritom už v roku 2018 hovorili nositelia Nobelovej ceny, že potrebujeme prerobiť celú našu ekonómiu a hospodárstvo na iný systém.

Naše nezmyselné požiadavky na prírodu sa niekde musia odzrkadliť, hovorí geológ Pavol Siman. Zdroj – archív P.S.

Naša nadspotreba a často až nezmyselné požiadavky na prírodu sa niekde musia odzrkadliť a celý systém, v ktorom žijeme, tomu absolútne neprospieva. Bohužiaľ, ani EÚ sa nespráva tak, ako by sa mohla. Môžeme to vidieť aj na veľkých štátoch, ako je Nemecko, kde momentálne vyrábame luxusné elektrické autá pomocou uhlia, ktoré sa dováža z iných krajín.

Aj na výrobu elektroniky dolujeme zo zemského plášťa množstvo nerastných surovín. Máme k nim nejaké alternatívy?

Ako geológ si myslím, že ak sa ako ľudstvo zaväzujeme k vytváraniu nových technológií, tak si musíme povedať aj to, odkiaľ na to zoberieme zdroje. Vo vedeckých časopisoch vyšli už mnohé články, ktoré upozorňujú na to, že pri plánovanom rozvoji elektromobility či fotovoltiky sa spotreba niektorých prvkov musí zvýšiť až o desaťtisíce percent. Kde budeme tie zdroje brať, je veľmi diskutabilné. Surovinová báza planéty Zem je vyčerpateľná, takže by sme mali rýchlo vyvíjať aj technológie, ktoré vedia potrebné prvky recyklovať.

Niektorí odborníci sa v tomto smere pozerajú s nádejou do vesmíru. Je to možná cesta?

Na to sa veľmi ťažko odpovedá. Možno ďalšia generácia príde na technológie, ktorými sa z vesmíru budú dať dolovať napríklad kobalt, nikel, prvky vzácnych zemín či antimón. Náš najbližší súpútnik je Mesiac a ten vznikol z povrchových častí tvoriacej sa Zeme. Takže pochybujem, že má nejaké nerastné bohatstvo, ktoré by nás potešilo. Asi by sme museli ísť ešte ďalej.

Ako nám môžu v ďalšom riešení klimatickej krízy pomôcť geologické poznatky?

Máme informácie nielen zo sedimentárnych hornín, ale aj o premenách, ktoré sa v zemi dejú. Ja som celý život analyzoval minerály strednej až spodnej kôry a vrchného plášťa. Na základe toho sa dajú vypočítať presné teplotno-tlakové pomery, v ktorých zemská kôra vzniká, ako sa správa a ako sa môže správať ďalej.

Vidíme hlboko pod zemský povrch?

Veľa vecí modelujeme, lebo príliš hlboko sme sa zatiaľ nedovŕtali. Máme dva významné vrty. Jeden na ruskom polostrove Kola, ktorý má 12,1 kilometra a druhý, desaťkilometrový, je v Nemecku. Zatiaľ nemáme technológie na to, aby sme vŕtali hlbšie, ale poznatky čerpáme z hornín, ktoré sa dostali z hĺbok aj 200 kilometrov práve horotvornými procesmi zeme.

Ako na zemskú kôru vplýva to, čo momentálne robíme na zemskom povrchu?

Tu by som spomenul 20. výročie krátkeho článku, ktorý napísal spolunositeľ Nobelovej ceny za záchranu ozónovej vrstvy Paul Crutzen do časopisu Nature. Hovoril o tom, že by sme sa mali zamyslieť nad pomenovaním epochy, v ktorej sa ľudstvo stalo najväčšou hybnou silou planetárneho systému. Momentálne uvažujeme o tom, že človek svojimi zásahmi do planéty pretvoril minimálne polovicu a pravdepodobne aj viac jej povrchu. Pretvára ju aj naďalej a zasahuje pritom do všetkých jej sfér.

Neostáva nič iné, len vychovať generáciu, ktorá bude vnímať seba ako súčasť prírody, hovorí geológ Pavol Siman. Zdroj – archív P.S.

Človek tvorí, myslím, iba 5 percent organickej hmoty na zemi, ako sa nám podarilo ovplyvniť celý planetárny systém?

Podľa najnovších štúdií dokonca tvoríme iba jednu stotinu percenta celej biomasy našej zemegule.

Takže sme ešte nepodstatnejší?

Áno, problém je, že si myslíme, že sme páni tvorstva a robíme všetko preto, aby sme nimi za každú cenu zostali. Pritom si neuvedomujeme, že na priamke života, ktorý tu trvá x miliárd rokov, sme len malá bodka.

Myslíte si, že sme za jednotlivými bodmi, z ktorých niet návratu a v nasledujúcich rokoch sa budeme musieť spoľahnúť na to, že možno príde technológia, ktorá nám pomôže zvrátiť následky klimatickej zmeny?

Ťažko povedať, či sme ten bod už naozaj prekonali, ale zasahujeme do všetkých sfér zeme, čím sa zahrávame so svojou existenciou. Napríklad oceány sú hnacím motorom celého klimatického systému zeme a aj pri predchádzajúcich vymieraniach hrali významnú rolu.

Podnebie, ktoré máme v strednej Európe, nám zabezpečuje Golfský prúd. Morské prúdy roznášajú do morí a oceánov aj živiny z delt riek, či zanášajú kyslík do hlbokých častí oceánov, aby tam nedochádzalo k tvorbe sírovodíka či ukladaniu metánu. Tichý oceán sa pritom považuje za donora oxidu uhličitého a Atlantický za jeho spotrebiteľa. Všetko je to veľmi prepojené a keď si zohrievaním planéty pokazíme hydrosféru, tak to ešte len potom bude ťažké.

Ak by ste z pohľadu geológa mali vybrať jednu prioritu, ktorá sa musí zmeniť okamžite, čo by to bolo?

Správanie sa ku krajine technickým spôsobom. Je nutné obmedziť vykorisťovanie zeme a jej surovinové zdroje, sústrediť sa na obehové hospodárstvo a druhotné suroviny.

Čo zmôže jednotlivec v boji proti klimatickej kríze?

Máme dva pohľady. Prvý je, že za všetko môže politika a ja ako malý človek sám nezmôžem nič. No ja som skôr na druhej strane. Myslím, že dosť závisí od každého z nás. To, ako sa správame, keď ideme niekam do prírody, či sa snažíme separovať všetko, čo sa dá, a ako obmedzujeme svoje nároky na nový mobil, tenisky či auto, keď nám staré veci ešte v poriadku fungujú.

Foto N – Tomáš Benedikovič

O ochrane prírody často hovoríme ako o náročnom ústupku, na ktorý teraz nie je čas. Čo sa musí zmeniť, aby sme sa vnímali ako súčasť prírody a jej ochranu brali ako starostlivosť o vlastné bezpečie?

Neostáva nič iné, len to dookola vysvetľovať a vychovať generáciu, ktorá bude vnímať seba ako súčasť prírody. Vedci sa tým zaoberajú už 50 rokov a pritom ich nikto nepočúva. Až teraz, keď sa začali rysovať jasné katastrofické scenáre, sa možno ľudia začnú obracať na odborníkov a hľadať riešenia. Naše deti už do určitej miery samy vidia, koľko toho závisí od nášho správania.

Nepomôže až to, keď nám apokalypsa zaklope na rameno?

To je ten problém, že naša generácia to nevníma ako hrozbu. Človek je od svojej podstaty nastavený tak, že priamu hrozbu vníma, až keď mu horí dom, príde zemetrasenie, cunami, alebo je vojna. Ale zmeny klímy tak nevnímame. Prečo to tak je, nám asi musia zodpovedať psychológovia či sociológovia.

Vďaka geológii tušíme, aká zraniteľná bola klíma voči skleníkovým plynom v minulosti a ako svet reagoval na dramatické zmeny teploty v priebehu vekov. Vieme z týchto dát odhadnúť, čo nás čaká počas nasledujúcich sto a tisíc rokov?

Do určitej miery áno. Bohužiaľ sa nevieme vyrovnať s rýchlosťou, s akou sa zmeny momentálne prejavujú. Môžu totiž naštartovať ďalšie procesy, o ktorých z minulosti nevieme. Procesy, ktoré modelujeme, sa môžu natoľko zrýchliť, že sa uvoľní množstvo zálohovaných chemických zlúčenín, ktoré môžu spôsobiť ďalšie katastrofické scenáre.

Stále sa totiž hovorí o biochemickom cykle oxidu uhličitého, ale existuje aj jeho geochemický cyklus. CO2 sa vyzráža v plytkých moriach na vápence a rôzne organizmy ho spotrebovávajú na svoje schránky. Uhlík je v neustálom kolobehu aj v horninách a jeho geochemický cyklus sa končí diamantom. Práve v schránkach organizmov a horninách je ho oveľa viac ako v biochemickom cykle, ktorý sa riadi fotosyntézou.

Takže keď významne narušíme kolobeh v oceánoch, tak môžeme uvoľniť veľké ložiská uhlíka?

Áno, a nielen jeho. Začne sa tvoriť aj sírovodík a tak ďalej.

Mali sme už v histórii zeme obdobie, keď boli hladiny CO2 podobné tým súčasným?

Mali sme aj obdobia, keď boli hladiny CO2 vyššie. V prvotnej atmosfére bola prirodzená hladina CO2 17 percent a teraz sme na úrovni 0,04 percenta. Tie kolísania boli značné, no momentálne sme prekonali 800-tisícročné maximá. Ak to bude pokračovať ďalej, tak sa dostaneme na úrovne, ktoré tu boli pred 15-16 miliónmi rokov.

Ako sa vtedy darilo životu?

Hovoríme o treťohorách, takže život na planéte bol, ale vyvíjal sa úplne inak ako dnes. Ani v súčasnosti nevieme predpovedať, aké živočíšne druhy vymrú, ktoré sa prispôsobia a aké sa môžu objaviť.

Aký je najlepší a najhorší scenár vývoja klímy počas tohto storočia?

Najlepší by bol taký, v ktorom by sme planétu prestali otepľovať. Ale to by sme museli zmeniť využívanie poľnohospodárskej krajiny, dreva, vodných zdrojov a tak ďalej. Zatiaľ, bohužiaľ, neexistuje ani zázračná technológia, ktorou by sme vyprodukovaný CO2 vrátili naspäť do zeme. Ľudstvo by v tomto scenári mohlo vyriešiť aj svoje energetické požiadavky, aby sme donekonečna nemuseli spaľovať fosílne palivá.

Ten pozitívny scenár má dosť veľa „ale“…

Áno, a ten zlý scenár ani nebudem spomínať. Do veľkej miery nám ostáva spoľahnúť sa na ďalšiu generáciu, že sa nenaplní.

Vidíte zmenu na svojich študentoch, keď ich porovnáte s tým, ako rozmýšľali ľudia pred 10-20 rokmi?

Oproti obdobiu pred pár rokmi sa vnímanie študentov aj menších detí diametrálne posunulo. Ale ešte máme pred sebou dlhú cestu.

Pavol Siman

Je odborníkom v oblasti petrológie, geochémie a geochronológie. Zaoberá sa geologickým mapovaním, analyzovaním a datovaním udalostí litosféry. Pôsobil a spolupracoval s vedeckými inštitúciami v zahraničí – v Rakúsku, Francúzsku, Veľkej Británii, Japonsku, kde viedol a spolupodieľal sa na množstve projektov. Je spoluautorom viac ako 60 sledovaných vedeckých publikácií v databázach, 4 vydaných špeciálnych a regionálnych geologických máp v SR, 2 vydaných regionálnych geologických máp v zahraničí, spoluautor Prehľadnej geologickej mapy SR, 1:200 000 a množstva štúdií. Má rád prírodu, tvorí prírodné záhrady, obdivuje umenie bonsai & suiseki, rád objavuje, cestuje. Jeho koníčkami sú modelárstvo, akvaristika, gemológia a minerály.

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na pripomienky@dennikn.sk.

ESET Science Award

Klimatická zmena

Podcasty Denníka N

Príroda

Rozhovory

Vedecký podcast N2

Veda

Teraz najčítanejšie