Čo bolo vlani zelené, je teraz žlté a hnedé. Vedec opisuje klimatickú zmenu v Antarktíde

Oteplenie o jeden stupeň si počas nášho leta príliš nevšimneme. No pokiaľ k nárastu dôjde v Antarktíde a teploty stúpnu z pol stupňa pod nulou na pol stupeň nad nulou, všetko sa začne roztápať.

„Len čo začne teplejšie obdobie prevažovať, zmeny v polárnom prostredí budú naozaj veľmi rýchle,“ hovorí geomorfológ Filip Hrbáček, ktorý tento rok viedol expedíciu na polárnu stanicu. Členovia expedície skúmali ľadovce alebo zmeny teplôt.

Začiatkom apríla ste sa vrátili z výskumnej expedície do Antarktídy. Aké je byť späť z najchladnejšieho kontinentu v Česku, kde sa prebúdza jar?

Popravde celkom fajn, dva mesiace v Antarktíde väčšinou stačia. Je dobré vrátiť sa do našej klímy. Aj preto, že v Antarktíde prichádza zima, dni sa skracujú. Tu sú dni zase dlhšie, človek si užije aspoň slniečko, ak práve svieti. Ja sa osobne vždy teším na moment, keď budeme mať hotovo a budeme sa vracať späť.

Čo znamená viesť expedíciu do Antarktídy?

Je to predovšetkým logisticky náročná práca. Udržať skupinu pohromade, vyriešiť ubytovanie a dopravu. Tieto záležitosti máme zazmluvnené s firmou Czechoslovak Ocean Shipping, ktorá ďalej komunikuje s miestnou agentúrou v Čile. Firma nám pomáhala už od začiatku expedícií, dovážala materiál v roku 2005, keď sa stanica Johanna Gregora Mendela stavala.

Na samotnej stanici je mojou úlohou držať denný chod, rutinu. Ľudia sa musia striedať v službách. Sami si varíme, sami si upratujeme, okrem technikov nemáme žiadny personál, priamo sa podieľajú vedci. Z pozície vedúceho korigujem, kto, kde, čo a ako robí.

Koľko ľudí a s akým zameraním sa na expedícii zúčastnilo?

Keď hovoríme o expedícii na stanici Johanna Gregora Mendela, tam nás bolo štrnásť. Boli s nami traja technici, lekár, jeden dobrovoľník, ktorý sa zapájal do technických prác, jeden novinár, osem vedcov a potom ja v pozícii vedúceho.

Okrem vás štrnástich z Česka odchádzala ešte jedna iná skupina vedcov. Kam išli, keď nie na stanicu?

Skupina deviatich ľudí bola na ostrove Nelson, ktorý je hneď vedľa Ostrova kráľa Juraja v oblasti Južných Shetlandov. Spoločne sme cestovali až na Ostrov kráľa Juraja a ďalej armádnou loďou asi pätnásť kilometrov. Pre zlé počasie sme pri ostrove museli zostať cez noc a vylodili sme sa až ďalší deň ráno.

Táto menšia skupina na ostrove Nelson bývala v stanoch. Dostali sa potom aspoň k vám na stanicu?

Nie, vôbec. Už okolo 20. februára sa vrátili späť do Česka. Celá expedícia trvala necelé štyri týždne.

Problémom nie sú nízke teploty, je tam mierne nad nulou, ale takmer neustále prší alebo mrholí. Bohužiaľ, som ešte nemal čas sa po návrate s druhou skupinou stretnúť a porozprávať sa, čo sa podarilo. Vymenili sme si aspoň pár e-mailov a podľa nich bola expedícia fajn. Bola to pre mňa zaujímavá skúsenosť, mohli pracovať v inom prostredí a sledovať, ako sa rôzne oblasti Antarktídy líšia.

V skupine boli cez medzinárodnú spoluprácu dvaja kolegovia z Turecka, jeden z Veľkej Británie. Súčasťou tejto expedície bol aj doktor Anton Puhovkin, biológ, ktorý pôsobí na Masarykovej univerzite a ktorý potom z ostrova Nelson pokračoval ďalej s ukrajinskou expedíciou na základňu Akademik Vernadsky pri západnom pobreží Antarktického polostrova.

To, že bol súčasťou vašej expedície vedec z Ukrajiny, malo niečo spoločné s vojnou?

Medzi výskumnými skupinami botanikov dlhodobo funguje spolupráca, v ktorej figuruje profesor Milan Barták. Už okolo roku 2000 navštívil ukrajinskú stanicu Akademik Vernadsky. S vedcami z Ukrajiny sa pozná, a keď sa začala vojna, Masarykova univerzita ponúkla ukrajinským vedcom a pedagógom podporu. Doktor Puhovkin dostal možnosť zapojiť sa do práce aj tu v Brne a posledný rok pre nás pracuje.

Na aké oblasti výskumu ste sa tento rok zamerali?

Tých disciplín je niekoľko. Pravidelne riešime klimatologický výskum. Máme veľa automatických meteorologických staníc na zaznamenávanie základných parametrov, ako sú teplota a vlhkosť vzduchu, rýchlosť vetra alebo žiarenie. Na týchto staniciach máme nainštalované systémy na monitorovanie pôvodnej klímy. Zaujímajú nás zmeny v permafroste (dlhodobo zamrznutá pôda – pozn. red.) a zmeny aktívnej vrstvy. Toto priamo robím ja.

Sledujeme zmeny teploty pôdy a toku tepla, respektíve zmeny základných fyzikálnych vlastností pôdy – akým spôsobom je schopná viesť teplo alebo ako sa pôda môže topiť či, naopak, sa topenie môže spomaliť. Táto časť je zameraná na prístrojové dáta.

Ďalej vedieme pozorovanie na ľadovcoch, kde sa používa kombinácia ablačných tyčí a GPS. K tomu kolegovia každý rok uskutočňujú rôzne zbery. V tomto roku zbierali vzorky na štúdium mikroplastov a eolík, teda materiálov unášaných vetrom, a sediment na štúdium kolonizácie rozsievok. Kolega fyziológ zbieral vzorky machov a lišajníkov na štúdium fyziologickej odozvy týchto organizmov.

Kolega z Portugalska inštaloval prístroj na meranie elektrického odporu, respektíve aktívnej vrstvy. My budeme schopní kontinuálne sledovať, akým spôsobom dochádza k zamŕzaniu a rozmŕzaniu pôdy. Tento rok sme realizovali geofyzikálny výskum, pri ktorom sme mapovali väčšie oblasti, aby sme pochopili, akým spôsobom sa aktívna vrstva mení v priestore.

Čo je aktívna vrstva?

Je to časť pôdy, ktorá počas leta rozmŕza. Slúži nám ako jeden z indikátorov vplyvov klimatickej zmeny, respektíve variability prostredia. Vrstva má asi 50 centimetrov až meter.

Vidíte za tých desať rokov, čo Antarktídu navštevujete, dôsledky klimatickej zmeny?

V posledných desiatich rokoch to vidíme celkom dobre, ale aj z dôvodu striedajúcich sa cyklov otepľovania a ochladzovania, ktoré sú pre Antarktídu typické.

Keď som tam bol po prvý raz v januári 2014, vrcholila fáza chladnejšieho obdobia, ktorá sa začala okolo roku 2000. Vtedy boli priemerné ročné teploty okolo siedmich stupňov pod nulou. Tento rok bola priemerná ročná teplota mínus tri a pol stupňa. V tomto prostredí ide o nesmierne významný rozdiel.

Kryosférické systémy – ľadovce a permafrost – reagujú dosť rýchlo. Na druhej strane podmienky, aké sú teraz, sú porovnateľné s koncom 90. rokov. Nebolo by správne povedať, že ide o neobvyklý jav. Pokiaľ by trend stúpajúcej teploty, ktorý sa začal okolo roku 2015, pokračoval ďalších päť rokov, samozrejme, by sme sa bavili o niečom veľmi neobvyklom, čo nemá obdobu.

Teraz sme z môjho pohľadu vo fáze, keď uvidíme, čo bude ďalej. Či sa klíma trochu ustáli na teplotách priemerne mínus päť stupňov, alebo bude teplejšia. Veľmi ťažko to môžeme odhadnúť. Mal som možnosť vidieť prostredie v chladnejšej fáze aj v teplejšej. Len čo teplejšie obdobie začne prevažovať, zmeny v polárnom prostredí budú naozaj veľmi rýchle a dynamické z hľadiska topenia ľadovcov a permafrostu.

Oteplenie môže mať vplyv trebárs na miestnu vegetáciu. My sme v časti Antarktického polostrova, ktorá je relatívne suchá, a v momente, keď máte dlhšie leto, zásoby snehu, ktoré by inak vydržali do polovice januára, sa topia v decembri. V najteplejšej fáze roka, čo je v Antarktíde január, bude vegetácia bez vody.

Akú vegetáciu v Antarktíde nájdeme?

Hovoríme predovšetkým o plochách machov, ktoré na vodný deficit reagujú najcitlivejšie. Naopak, lišajníky rastú na skalách alebo štrku a sú na nejaký vodný stres celkom zvyknuté. Pri machu vidíme vysušenie na prvý pohľad aj odo mňa ako laika. Čo bolo vlani zelené, je teraz žlté alebo hnedé. Jeden rok to šlo až do čierna.

Je vidieť, že aj jedna sezóna nedostatku môže stačiť, aby začalo dochádzať k zmenám. A je, samozrejme, otázka, na ktorú nedokážem úplne odpovedať, či sú zmeny zvratné alebo nezvratné. Či počas nejakého vlhkejšieho roku môže dôjsť k revitalizácii.

Je klimatická zmena v Antarktíde zreteľnejšia než u nás?

Jej prejavy určite. Nehovorím len o otepľovaní, ale všeobecne o klimatickej variabilite, teda aj ochladzovaní. Každý stupeň hrá rolu. Keď sa z pol stupňa pod nulou stane pol stupňa nad nulou, voda sa zo zamrznutého stavu dostáva do rozmrznutého a všetko viazané na ľad sa roztápa.

U nás to funguje trochu inak. Keď sa v lete oteplí z 30 na 31 stupňov, veľmi si to nevšimnete. V zime to však zbadáte. Zrazu sú zimy bez snehu, namiesto snehu prší a zima sa mení z bielej na blatistú.

Sú zmeny viditeľné aj na zvieratách?

My sme v oblasti, kde nie sú žiadne významné kolónie. Neviem o tom, že by na Ostrove Jamesa Rossa žili trebárs typické tučniaky. Máme tam však hniezda morských vtákov, napríklad rybárov alebo pomorníka juhopolárneho. V posledných dvoch rokoch sme mohli vidieť veľké množstvo uškatcov, čo bol dosť nezvyk. Vlani ich tam boli stovky, ale nevieme presne prečo.

Možno preto, že dochádza k zmenám v zamŕzaní mora, čo môže prilákať veľké cicavce typu veľrýb a kosatiek, ktoré boli v našej časti vlani. Tento rok už až tak nie. Výskyt veľkých cicavcov je viazaný na výskyt krillu, čo sú malé krevetky, ktorých bolo tento rok obrovské množstvo. Koncom februára sa dali na pláži naberať lopatou, ale veľryby to k nám už neprilákalo. Bohužiaľ, medzi sebou nemáme morského biológa, ktorý by nám ich správanie vysvetlil.

Zvieratá prirodzene migrujú a naša oblasť nie je vhodná na systematický výskum zvierat. Môže sa stať, že jeden rok by veľrýb priplávali desiatky, ďalší rok dve. To by potom výskumník veľa práce nemal.

Aká veľká je vedecká komunita v Antarktíde?

Každý národný program musí byť súčasťou Zmluvy o Antarktíde. Teraz sa zúčastňuje asi 60 krajín, z ktorých každá má svoju aktivitu – bez ohľadu na to, či má krajina vlastnú polárnu stanicu. Napríklad Portugalsko stanicu nemá, ale úzko spolupracuje so Španielskom, ktoré má dve stanice a niekoľko námorných lodí.

Komunita, v ktorej som ja, sa venuje výskumu pôdy a permafrostu a zahŕňa len desiatky ľudí z niekoľkých krajín od Nového Zélandu cez Európu až po Brazíliu. Napríklad komunita morských biológov je omnoho väčšia.

Rozhovor robíme týždeň po vašom návrate. Dostali ste sa za ten čas k vyhodnocovaniu výskumov?

K dátam, ktoré nameriame v aktuálnom roku, sa väčšinou hneď nedostaneme. Dáta zbierame aj niekoľko rokov a v jeden moment sa dostaneme do fázy, keď spracujeme závery do publikácie. Nie je teda vždy v našich silách dáta hneď po návrate ešte pripojiť a už rozpracovanú štúdiu aktualizovať.

Musíme však urobiť základnú kontrolu a hodnotenie, výsledky zaradiť do kontextu predchádzajúcich rokov. Robíme to preto, aby sme vedeli, ako naplánovať ďalšiu expedíciu, na čo sa zamerať, kde odobrať vzorky alebo aký senzor je potrebné vymeniť. Je nevyhnutné kvalitu skontrolovať do júna, keď začíname plánovať ďalšiu expedíciu.

Výsledky sa ukážu až z dlhodobého hľadiska?

Jeden z najväčších významov výskumu je kontinuita. Tento rok stanica funguje už 16 rokov, avšak prvá expedícia na Ostrov Jamesa Rossa sa konala už v roku 2004. Máme 20. rok meraní, čo je dostatočne dlhý čas na vyhodnocovanie vývoja klímy. Akýkoľvek výpadok dát by bola veľká nepríjemnosť.

Navyše v lokalite, kde máme stanicu, nefunguje žiadny iný polárny program. Sme schopní poskytnúť unikátne dáta z oblasti, kde nikto iný nepôsobí. Dáta môžu slúžiť na spresňovanie výsledkov z celej Antarktídy.

Ako vôbec vyzerá život na polárnej stanici? Nie je priveľmi monotónny?

Myslím si, že denná rutina je nevyhnutná. Ak by z nej človek vypadol, bude mať tendenciu vymýšľať hlúposti. Aj na chod stanice je potrebná rutina, denný režim a pravidelné jedlo. Takto to majú všetky stanice. Ste v uzavretom kolektíve a prostredí, komunikácia s vonkajším svetom je veľmi obmedzená, takže vďaka rutine je veľa vecí jednoduchších.

Akým spôsobom ste v spojení s vonkajším svetom?

Máme satelitné pripojenie – telefón a mailovú komunikáciu. V oblasti Južných Shetland (asi 200 km od stanice – pozn. red.) je k dispozícii Starlink (internetový satelitný projekt spoločnosti SpaceX – pozn. red.). Ešte nie je k dispozícii pripojenie 24 hodín denne, ale je možné, že sa čoskoro dostane aj k nám.

Na druhej strane je niekedy fajn byť bez šumu vonkajšieho sveta. Vo finále zistíte, že sa za tie dva mesiace vôbec nič nestalo, aspoň tento rok mi to tak trochu pripadalo. Už to nie je ako kedysi, keď odídete z Európy a vrátite sa do pomaly apokalyptického sveta plného covidu alebo máte vojnu za domom ako vlani.

Ako vyzerá bežný deň na stanici?

Okolo ôsmej ráno raňajkujeme a pri jedle si povieme, kto čo plánuje robiť. Jeden kolega má na starosti predpoveď počasia, ktoré je pre nás kľúčové. Používame napríklad bezpilotný systém alebo drony, potrebujeme vidieť, ako bude z hľadiska veterných podmienok. Podľa toho si môžeme upraviť denné plány.

Aké jedlo na expedícii jete?

Je to úplne normálne jedlo. Trvanlivé potraviny sa posielajú z Česka. Sú to veci, ktoré vydržia niekoľko rokov, konzervy, sušené potraviny, ktoré prežijú cestu. Čerstvé potraviny si potom zaobstarávame v Čile. Než sa vám začnú kaziť zemiaky, mrkva, jablká, trvá to pokojne 50 dní. Na expedíciu, ktorá trvá 35 dní, sme schopní zaistiť si ovocie, zeleninu, veci, čo sa dajú zmraziť, napríklad mäso a maslo.

Po raňajkách vyrážate do terénu?

Medzi deviatou a desiatou ľudia vyrážajú do terénu podľa toho, kam idú a aké majú plány. V teréne často zostávajú až do šiestej večer. Na stanici medzitým je aspoň jeden človek a stará sa o prevádzku, varí. Technici tiež zostávajú, na stanici je stále nejaká práca. Tento rok napríklad natierali vonkajší plášť stanice, renovujú kontajnery, určite sa nenudia. Tentokrát s nami navyše išiel pokrývač, aby po 16 rokoch prevádzky urobil izolačný plášť na streche.

Keď je dobré počasie, snažíme sa skôr byť v teréne než variť, počas takých dní sme bez obeda alebo si urobíme instantnú polievku, niečo jednoduché. Okolo štvrtej už začíname robiť večeru, bez nej sa byť nedá. Jeme potom okolo siedmej. Do deviatej alebo desiatej hodiny ešte často posedávame, preberáme, čo máme ďalej v pláne, a okolo jedenástej už máme večierku a nočný pokoj.

Na stanici je všetko v jednej budove – obytný priestor, kuchyňa, jedáleň aj laboratóriá. Snažíme sa, aby v obytnej časti bol večer čo najviac pokoj. Kto potrebuje, ešte sa zatvára do laboratórií, kde môže pokračovať v diskusii, prípadne dokončovať prácu.

Na expedíciu ste vyrazili 27. januára. Ako veľmi vopred ste sa museli chystať?

Príprava sa začína už na prelome mája a júna. V tom čase síce ešte nemáme konkrétne obrysy, kedy presne na expedíciu vyrazíme, ale začíname riešiť personálne obsadenie. Musíme vybrať a osloviť účastníkov a záujemcom dať možnosť prihlásiť sa. Je dôležité prejaviť záujem a mať kvalitný vedecký plán a hlavne prostriedky.

Do konca septembra musíme zabaliť všetko vedecké cargo aj potraviny, ktoré posielame z Česka, do kontajnera. Z logistickej stránky máme najviac práce v lete. Všetok materiál musíme nakúpiť a odoslať.

V novembri a decembri dolaďujeme pracovný program. V tom čase už vieme plánovaný termín expedície, takže si môžeme predstaviť, koľko budeme mať času. Máme určité merania, ktoré sa musia urobiť, sú prioritné. Tento rok sme sa zamerali predovšetkým na základ a už nebolo toľko priestoru na novinky. V prípade dlhšej expedície, samozrejme, plánujeme zložitejšiu vedeckú náplň, aby sme čas využili čo najefektívnejšie.

Expedícia trvá dva mesiace, ale pripraviť ju trvá celý rok. 

Sme v neustálom zhone. Máme polovicu apríla a ešte len budeme expedíciu hodnotiť – čo sa podarilo, v čom sa môžeme zlepšiť. Počas pár týždňov v máji môžeme na chvíľu na expedície zabudnúť, ale najneskôr v júni zase začíname nanovo s plánovaním ďalšieho roku. Času, keď si povieme „žiadna Antarktída“, je naozaj málo.

Spomínali ste, že súčasťou príprav je aj vyberanie členov. Dostanú sa na expedíciu len skúsení vedci, alebo aj nováčikovia, napríklad študenti?

V antarktickom programe máme niekoľko disciplín, ktoré majú dlhodobý vedecký program – meteorológia a klimatológia, glaciológia, výskum permafrostu a rastlín alebo mikrobiálny výskum. Každá z disciplín má zaistené miesto pre terénneho pracovníka, ktorý potom na mieste uskutočňuje výskum. O miesta do istej miery súťažíme. Od našich doktorandov, ale aj ďalších vedcov, ktorí by sa na expedícii chceli zúčastniť, chceme vedecký plán – k čomu by ich výskum mal viesť.

Vlani sa na expedícii zúčastnilo päť doktorandov, tento rok sme na expedícii mali troch. Pravidelne dostávajú možnosť sa tam dostať. Každý z nich má potenciál vedeckého rozvoja. Pokiaľ má niekto možnosť pracovať na téme, ktorá sa týka Antarktídy, je nevyhnutné, aby nielen spracovával dáta, ale mal aj možnosť terénneho výskumu.

Študentov to môže namotivovať k práci, niekto si na expedícii môže trochu vytriediť myšlienky. Zistia, že informácie z dát v skutočnosti vyzerajú trochu inak, takže ich výskum môže dostať iný smer. Od stola môže niečo vyzerať super, ale skutočnosť sa ukáže inak.

Stanica je otvorená všetkým vedcom, ktorí sú schopní si financovať cestu, zohnať grant. Spolupracujeme s kolegami z Prahy, ktorí na cesty do Antarktídy v minulých rokoch mali projekt. Musí byť dostatočne veľký, aby pokryl náklady na cestu, ktoré nie sú práve malé. Ja napríklad mám v súčasnosti grant Junior Star, ktorý mi zaisťuje cestovné financovanie na päť sezón.

Tento rok s nami bol kolega z Portugalska, ktorý na Ostrove Jamesa Rossa inštaloval geofyzikálny prístroj v cene 30-tisíc eur. My sme síce zaplatili cestu, ale druhá strana nám poskytla tento prístroj, ku ktorého dátam budeme mať niekoľko rokov prístup.

Cesta na stanicu je nielen drahá, ale asi aj náročná. Môžete opísať, ako ste sa na stanicu dostali?

Cesta tam bola relatívne hladká. Do Čile sme sa dostali klasickým komerčným letom. Doleteli sme do Punta Arenas, kde sme zostali pár dní. V spolupráci s kolegami z tureckého antarktického programu sme charterovým letom doleteli na Ostrov kráľa Juraja v oblasti Južných Shetland. Tam nás vyzdvihla loď čilskej armády a odviezla na Ostrov Jamesa Rossa. Pre ľadovú situáciu cesta netrvala plánovaných 16 hodín, ale asi 30, čo je stále pomerne rýchle.

Cestou späť nás opäť vyzdvihla čilská armáda, ktorá nás mala odviezť až do Punta Arenas. Pre zlé poveternostné podmienky cesta netrvala dva, ale tri týždne. Strávili sme 21 dní na lodi, čo nebolo úplne príjemné. Predsa len tri týždne na lodi, keď stojíte na mieste, sú dlhý čas.

Na rozdiel od predchádzajúcich troch rokov, ktoré boli významne ovplyvnené covidom, sme sa vyhli obmedzeniam a cesty prebehli pomerne štandardne, ako sme boli zvyknutí v časoch pred covidom.

Kde v Antarktíde sa stanica nachádza a aké tam panujú prírodné podmienky?

V severovýchodnej časti Antarktického polostrova, vo výbežku, ktorý vychádza z Antarktídy. Je to najsevernejšia časť, kde je omnoho teplejšie, než si väčšina ľudí predstavuje. Antarktídu si ľudia predstavujú tak, že tam je 50 pod nulou. V tejto oblasti máme počas leta (v Antarktíde leto vrcholí v čase, keď v miernom pásme vrcholí zima – pozn. red.) príjemné teploty okolo nuly, v tomto roku aj okolo päť stupňov nad nulou. Z hľadiska teplôt sme na tom celkom porovnateľne ako so zimou u nás.

Hlavný rozdiel je, že v Antarktíde v čase expedície máte leto. To znamená takmer 24 hodín slnka, zatiaľ čo v Česku máme šesť až sedem hodín. Čo si budeme hovoriť, keď máte slnko dlho, človeka to nabíja, je schopný fungovať v teréne omnoho dlhšie.

Oblasť, kde je stanica, je v rámci Antarktického polostrova najväčšia bez ľadu. Máme nejakých 300 kilometrov štvorcových bez ľadu plus niekoľko menších ľadovcov. Toto prostredie je pre nás dôležité, pretože veľká časť výskumu je zameraná práve na terestriálne prostredie, teda to bez ľadu. Sme schopní sledovať interakcie s ľadovcami, ktoré sa menia alebo dochádza k ich topeniu.

Kolega z Portugalska, ktorý bol na expedícii s nami, má za sebou tri sezóny na západnej strane, v oblasti Južných Shetland. Hovoril nám, že tam je úplne odlišné prostredie. Je to síce len 150 kilometrov, ale príroda vyzerá úplne inak.