Oceán pokrývá dvě třetiny zemského povrchu a přitom je v neustálém kontaktu se vzduchem, od kterého odebírá nadbytečné teplo či je právě naopak jako v severní Evropě uvolňuje do ovzduší. Je to poměrně účinný tepelný výměník, který zaujímá obrovskou plochu planety. Na většinu problémů s počasím, které my lidé pociťujeme na pevnině, bylo zaděláno na moři. I zářijové povodně byly tak ničivé, protože větrné proudění přinášelo nám suchozemcům zpočátku ze Středozemního moře a pak i od severu nadbytek vodní páry odpařené z neobvykle teplých moří. Vlna veder později zesílila deště. Na druhou stranu oceán právě svou schopností teplo uvolňovat i vázat celkově zmírňuje zemské klima. Pokud je zrovna v pohodě, je to velké dobrodiní.

Oceán však v klidu nikdy není. Od severního k jižnímu pólu jej v různých hloubkách křižují mořské proudy, které přenášejí nejenom teplo, ale také živiny pro mořské tvory či rozpuštěný kyslík a oxid uhličitý. Voda v oceánu proudí hned z několika důvodů. Tím nejdůležitějším je vítr vanoucí proti pevnině. Voda se díky gravitaci nemůže jen tak vyhrnout na pobřeží, a tak teče kolem něj. To je důvod, proč teplý Golfský proud jako mocná, jinak zabarvená řeka proudí kolem Floridy až do Virginie, kde se teprve pod vlivem Coriolisových sil vznikajících otáčením zeměkoule začne stáčet k Evropě. Druhý hlavní důvod mořského proudění je odpar. V tropickém oceánu se odpaří tolik vody, že ji okolní řeky nedokážou nahradit. Kdyby voda nebyla tak tekutá, tak by uprostřed Atlantského oceánu vznikla díra. K tomu ovšem dojít nemůže, protože ji mořské proudění zaplní.

O obrovitosti Golfského proudu si můžeme udělat snadnou představu, když si uvědomíme, že to je oceánská „řeka“ široká asi 100 km a hluboká jeden km, která proudí rychlostí asi 12 km za hodinu a někde u Newfoundlandu přenáší každou vteřinu asi 150 milionů krychlových metrů vody, tedy asi milionkrát víc vody než Vltava v Praze. Celkový transfer energie tímto jediným proudem odpovídá asi padesátinásobku veškeré lidmi vyrobené energie. Na své pouti k severu chladne, těžkne a zpomaluje se, protože už na samém začátku měl v sobě dost solí zahuštěných odparem v tropickém oceánu. Nakonec se u Grónska prolomí jakýmisi obrovskými vodními komíny až na dno moře a dál plyne podél dna až k Antarktidě, kde jej silné polární větry odhrnující povrchové vrstvy oceánu opět donutí vystoupat k hladině. To už se dávno nejmenuje Golfský proud, protože se stal součástí mnohem mocnějšího klimatického mechanismu známého jako AMOC neboli Atlantic Meridional Overturning Current, což zkráceně můžeme přeložit jako atlantský výměník.

AMOC!

Aby atlantský výměník mohl dobře (to znamená rovnovážně) fungovat, potřebuje udržet si zhruba stejnou hustotu. Ta závisí na teplotě a obsahu solí. Sladká voda přicházející z tajících grónských ledovců se na okrajích mísí s mořskými proudy, snižuje obsah solí a tím se norská větev Golfského proudu zpomaluje. O tom, jak důležitý je mořský transfer tepelné energie, svědčí průměrné teploty na norském pobřeží, které bývají až o 20 °C vyšší než kolem amerického Newfoundlandu, který není mořskými proudy zahříván. Každá, i drobná fluktuace mořského proudění proto může mít citelné důsledky pro počasí v Evropě.

V posledních asi pěti letech se objevilo hned několik respektovaných prací, které dokládají, že chod atlantského výměníku poklesl od roku 1950 asi o 20 %. Zároveň několik dalších výzkumů nenalezlo měřitelné změny. Nicméně rozumný konsenzus uvnitř klimatické komunity říká, že s atlantským výměníkem se něco děje, a že pokud bude tání grónských ledovců dál tímto tempem pokračovat, tak během dejme tomu dvaceti let může celý systém zkolabovat. To je natolik hrozivý scénář, že stojí za to se na celou záležitost důkladněji podívat.

Podmořské vrty v chladných vodách kolem Grónska ukázaly asi dvacet náhlých změn mořského proudění, ke kterým došlo během poslední doby ledové, tedy asi za sto tisíc let. Proudění přitom funguje v režimu vypnuto-zapnuto a k přechodu do jednoho z modů stačí asi jen deset let. Typický průběh ve stavu „zapnuto“ spočívá v tom, že teplé proudy proniknou hlouběji na sever a během několika let oteplí své okolí o 10–15 °C, vydrží dalších asi tisíc let a pak opět velice rychle dojde k „vypnutí“ a náhlému ochlazení. Tento střídavý klimatický modus se zřejmě zapsal i do české krajiny. Třeba dnes suchá pískovcová údolí Českého ráje či Kokořínska asi vznikala při opakovaných rychlých otepleních, kdy tála firnová pole a tavné vody odnášely rozvětralý pískovec.

Kromě těchto teplých epizod ještě docházelo k tzv. Heinrichových událostem, kdy se z málo prozkoumaných důvodů zrychlil pohyb ledovcového štítu a severní Atlantik byl záhy zaplněn mohutnými ledovci, které odtávaly a jejich sladké vody blokovaly mořské proudění. Ledovce zbrušující kamenné podloží v sobě obsahovaly horninovou drť zejména z Kanady. Dnes ji v podobě tenkých, světlých vrstviček nalézáme jako jednoznačný důkaz na obrovských plochách mořského dna. On život ani dnes není jednoduchý, ale věřte oceánografům – během ledové doby byl ještě mnohem náročnější, a to nikoli proto, že by byla zima, ale proto, že se klima rychle a opakovaně měnilo. Ani žít dál na jihu nebyla velká radost, protože monzunové deště se posouvaly k jihu a středním polohám například severní Afriky přinášely dlouhá suchá období. Nezamýšlený důsledek „špatného počasí“ byla migrace loveckých skupin dejme tomu od jezera Čad do Íránu a Gruzie a odtud dál do Asie i Evropy. Hlubokomořské vrty ukazují na zásadní klimatickou nestabilitu během ledových dob, ale jak se to má s meziledovými dobami a zejména s holocénem?

Co způsobí chladná skvrna?

Média někdy popisují možnost kolapsu atlantského výměníku až apokalyptickými slovy, ale je nutné si uvědomit, že modelovat soustředěný tok jedné kapaliny v druhé, téměř identické kapalině je velice obtížné, protože se neustále pohybujeme na samých okrajích chaotického chování. Rovněž přímá měření teplot oceánu, a to v různých hloubkách, začala až v roce 1751, kdy kapitán otrokářské lodi Henry Ellis poprvé použil zvláštní uzavíratelné nádoby. S překvapením zjistil, že hluboké moře je hodně studené a že se toho dá využít k chlazení vína, což bylo v horkém Karibiku velice vítané. Z hlediska chodu atlantského výměníku však musíme volit nepřímé a obvykle diskutabilní metody a modely založené například na teplotách naměřených na americkém pobřeží, měření salinity oceánu či izotopové složení ledovcových vrstviček. Přesto výsledky spíš ukazují na oslabení mořského proudění v Atlantiku snad o 10–20 % během posledních sedmdesáti let. Ano, je to znepokojivé.

Upřímně řečeno, orientace v situaci je obtížná, protože klimatické a cirkulační modely jsou složité a nejednoznačné. Zároveň jako v roce 2023 může dojít k situaci, že dánský vědecký tým ohlásí možnost zhroucení výměníku a tím i světa. Na jedné straně tak plní etickou funkci, tedy varovat před možným nebezpečím. Na druhou stranu si nejsme jisti, zda si nepřipravuje možnost dalšího financování projektu a zda dovedně nekombinuje etiku a získávání prostředků na další výzkum. Záměrně neurčitý vědecký jazyk je posléze zvýrazněn sdělovacími prostředky.

Je samozřejmě rozdíl mezi oslabením výměníku a jeho zhroucením. Poměrně realisticky můžeme očekávat, že grónské ledovce budou i nadále ubývat znepokojivým tempem, takže tavné vody s malým obsahem solí přece jenom zablokují cesty teplých proudů dál na sever. Řada modelů proto jižně od Grónska vykresluje chladnou skvrnu, pro kterou se mezitím vžilo původně novinářské označení „cold blob“. Na jednu stranu to vypadá jako dobrá zpráva, protože chladná skvrna by v severní Evropě a možná ještě i na severním okraji ČR mohla eliminovat celkové oteplování. Jenže když se podíváme na klimatickou prognózu pro severní polokouli, tak o optimismus rychle přijdeme. Severní šířky totiž přispívaly už jenom prostým mísením mořské vody k ochlazování jižněji ležících oblastí. Chladná skvrna by proto měla způsobit teplejší počasí, a to zejména od ledna do května v jižní Evropě. Středoevropská oblast včetně ČR by se pak ocitla v „mlýnici“ mnohem teplejšího jihu a poněkud chladnějšího severu, což by vedlo k silným, zejména zimním vichřicím. Teplé a studené počasí by si nad námi s velkou razancí hrálo na přetahovanou.

Pokud nevíme, zda ke zhroucení výměníku vůbec dojde, je těžké, ba nemožné ptát se, kdy se to stane. Publikované studie nabízejí široké rozmezí krizových scénářů od roku 2025 do roku 2100, anebo ještě později, či snad nikdy. V každém případě je otázka fungování atlantského výměníku tak naléhavá, že o ní budeme slýchat dalších mnoho let. Z hlediska bezprostřední budoucnosti zůstává, a to i pro nás uprostřed Evropy, významný problém teploty oceánu. Seznam devastujících povodní za poslední rok je impozantní: Austrálie, Omán, Pákistán, Uruguay, Afghánistán, Sumatra… Snad vůbec nejhorší situace je v Súdánu, kde rozsáhlou bažinatou oblast Sudd na Nilu bude muset natrvalo opustit půl milionů lidí, protože voda po sérii těžkých dešťů nemá kam odtéct, takže země zůstává zaplavená celé měsíce.

Teď se u nás další měsíce a roky budou řešit protipovodňová opatření. Padesátileté či stoleté vody minulosti již přestávají odpovídat současnému stavu globálního počasí. V teplém světě jsou větší sucha i povodně, takže pokud to jen trochu jde, velmi pravděpodobně bude výhodné protipovodňové hráze a další opatření trochu naddimenzovat. Ono totiž stačí podívat se mimo českou kotlinu či moravské úvaly, abychom si uvědomili, že málokdy v minulosti postihly tolik částí světa tak intenzivní deště.