Já jsem oceánský chemik.
Zkoumám chemii dnešních oceánů.
Zkoumám chemii oceánů minulosti.
K pohledu do minulosti
používám zkamenělé pozůstatky hlubokomořských korálů.
Obrázek jednoho z těchto korálů můžete vidět za mnou.
Byl získán v blízkosti Antarktidy, tisíce metrů pod mořem,
takže je velmi odlišný od korálů,
které jste možná měli to štěstí vidět na dovolené v tropech.
Doufám tedy, že vám tento výstup poskytne
čtyřrozměrný pohled na oceán.
Dva rozměry, jako má třeba tento krásný dvojrozměrný snímek
povrchové teploty moře.
Byl pořízen pomocí satelitu, takže má ohromné prostorové rozlišení.
Celkové vlastnosti je nesmírně snadné pochopit.
Rovníkové oblasti jsou teplé, protože na ně více svítí slunce.
Okolí pólů je chladné, protože na něj méně svítí slunce.
A to umožňuje vznik velkých ledových příkrovů v Antarktidě
a nahoře na severní polokouli.
Pokud se ponoříte hluboko do moře, nebo tam i jen strčíte prsty u nohou,
čím jste hlouběji, tím je chladnější,
což je hlavně tím, že hluboké vody, které naplňují oceánské propasti
pocházejí z chladných polárních oblastí, kde jsou vody husté.
Vydáme-li se časem 20 000 let nazpět,
země vypadala značně jinak.
Tady máte obraz jednoho z hlavních rozdílů,
který byste viděli, kdybyste se vrátili zpátky.
Ledové čepice byly mnohem větší.
Pokrývaly velkou část kontinetu a zasahovaly až do oceánu.
Hladina moře byla o 120 metrů nižší.
Množství oxidu uhličitého (CO2) bylo mnohem nižší než dnes.
Takže země byla nejspíš o tři až pět stupňů chladnější celkově
a mnohonásobně chladnější v oblasti pólů.
Co se snažím pochopit
a co se snaží pochopit další moji kolegové,
je, jak jsme se dostali z toho chladného klimatu
k teplým klimatickým podmínkám, jimž se těšíme dnes.
Z výzkumu ledových jader víme,
že přechod od těchto chladných podmínek k teplým podmínkám
nebyl hladký, jak by se dalo vyvodit z pomalého zvyšování slunečního záření.
A víme to z ledových jader, protože když vrtáte dolů do ledu,
najdete letokruhy ledu, což můžete vidět v ledovci.
Můžete vidět ty modro-bílé vrstvy.
Plyny jsou uvězněny v ledových jádrech, takže můžeme měřit CO2 --
proto víme, že hladina CO2 byla v minulosti nižší
a chemie ledu nás též informuje o teplotě
v polárních oblastech.
A pokud se přesunete v čase z doby před 20,000 lety do dneška,
uvidíte, že teplota se zvýšila.
Nezvyšovala se rovnoměrně.
Někdy stoupla velmi prudce,
potom chvíli stagnovala,
pak prudce stoupla.
V obou polárních oblastech to bylo jinak
a hladina CO2 též stoupala skokově.
Takže jsme si celkem jisti, že oceán s tím zásadně souvisí.
Oceán uchovává velké množství uhlíku,
asi šedesátkrát více, než je v atmosféře.
Funguje též jako přenašeč tepla přes rovník,
a oceán je plný živin a určuje produkci biomasy.
Takže chceme-li zjistit, co se děje v mořských hlubinách,
musíme se opravdu dostat tam dolů,
podívat se, co tam je,
a začít objevovat.
Tohle je úchvatný záznam pocházející z podmořské hory
asi kilometr hluboko v mezinárodních vodách
v rovníkovém Atlantiku, daleko od pevniny.
Jste jedni z prvních lidí, kteří vidí tuto část mořského dna,
spolu s mým výzkumným týmem.
Pravděpodobně vidíte nové druhy.
Nevíme.
Museli byste sebrat nějaké vzorky a hodně intenzivně určovat.
Vidíte krásné žvýkačkovité korály.
Jsou tu křehké hvězdice rostoucí na korálech.
To jsou ty věci, jež vypadají jako chapadla vyčnívající z korálů.
Jsou tam korály vzniklé z různých forem uhličitanu vápenatého
vyrůstající z basaltu této mohutné podmořské hory
a ta tmavá hmota, to jsou zkamenělé korály,
a o těch si promluvíme trochu víc,
jak se budeme vracet časem.
Abychom to dokázali, musíme si najmout výzkumný člun.
Toto je James Cook, oceánská výzkumná loď
zakotvená u Tenerife.
Pěkná, že?
Skvělá, pokud nejste mořský vlk.
Občas vypadá spíš takhle.
Tady se snažíme neztratit naše drahocenné vzorky.
Všichni pobíháme kolem a já mám příšernou mořskou nemoc,
takže to není vždycky jen zábavné, ale celkově to zábava je.
Na tohle si musíte opravdu dobře osvojit mapování.
Takovou hojnost korálů neuvidíte všude.
Je celosvětová a hluboká,
ale napřed musíme najít ta pravá místa.
Právě jsme viděli mapu světa a na ní trasu naší plavby
z loňska.
Byla to sedmitýdenní plavba
a tady jsou námi vytvořené mapy
asi 75,000 čtverečních kilometrů mořského dna, za 7 týdnů,
ale to jen malý zlomek mořského dna.
Cestujeme ze západu na východ,
přes část oceánu, která by na velké mapě byla bez jakýchkoli rysů,
ale některé z těchto hor jsou ve skutečnosti veliké jako Everest.
Takže mapy, které děláme na palubě,
mají asi 100 metrové rozlišení,
dost na to, abychom si vybrali oblast, kam spustit vybavení,
ale ne dost na to, abychom něco viděli.
Na to musíme použít dálkově ovládaná plavidla
asi pět metrů od mořského dna.
A když to uděláme, získáme mapy s rozlišením jednoho metru
ve dvoutisícimetrové hloubce.
Tady je naše dálkově ovládané vozidlo,
výzkumné vozidlo.
Můžete vidět řadu velkých světel nahoře.
Má kamery s vysokým rozlišením, manipulační paže,
a spoustu malých přihrádek a věcí, do kterých dát vzorky,
Tady jsme při našem prvním ponoření na této konkrétní plavbě,
klesáme dolů do oceánu.
Jdeme dost rychle, aby se dálkově ovládaná vozidla
vyhnula působení jiných lodí.
A klesáme
a k vidění tu jsou takovéhle věci.
Toto jsou hlubokomořské houby, metr veliké.
Tohle je plavoucí sumýš, v podstatě malý mořský slimák.
Tohle je to zpomalené.
Většina záznamů, které vám ukazuji, je zrychlená,
protože tohle všechno trvá dost dlouho.
Tohle je zase krásný šumýš.
A tvor, kterého vzápětí uvidíte, byl velkým překvapením.
Nikdy jsem nic takového neviděla a všechny nás to poněkud překvapilo.
Bylo to po asi 15 hodinách práce a všichni jsme byli trochu napružení
a vtom se tahle obrovská mořská obluda začala valit kolem.
ŘÍká se jí ohnivka, nebo kolonie pláštěnců, jak chcete.
To nebylo to, co jsme hledali.
Hledali jsme korály, hlubokomořské korály.
Za chvíli uvidíte snímek jednoho z nich.
Je malý, asi 5 centimetrů vysoký.
Je z uhličitanu vápenatého, a támhle můžete vidět jeho chapadla
povlávající v mořských proudech.
Takovýto organismus žije nejspíš něco kolem sta let.
A jak roste, přijímá chemikálie z oceánu.
A tyto chemikálie, množství těchto chemikálií
záleží na teplotě, záleží na pH,
záleží na výživných látkách.
A když pochopíme, jak se tyto chemikálie dostávají do kostry,
můžeme se vrátit, sebrat zkamenělé vzorky,
a rekonstruovat, jak oceán vypadal v minulosti.
A tady nás můžete vidět, jak ten korál sbíráme pomocí vakua
a dáváme ho do kontejneru na vzorky.
Tohle děláme velmi opatrně, musím říct.
Některé z těchto organismů žijí ještě déle.
Tohle je černý korál jménem Leiopathes, fotografie pořízená mým kolegou,
Brendanem Roarkem, asi 500 metrů pod Havajem.
4 000 let je dlouhá doba.
Pokud vezmete větévku z jednoho z těchto korálů a vyleštíte ji,
je asi 100 mikronů silná.
A Brendan provedl několik analýz tohoto korálu --
můžete vidět stopy --
a byl schopen ukázat, že jde vlastně o letokruhy,
takže i 500 metrů hluboko pod mořem
korály dokáží zaznamenat změny ročních období,
což je dost úžasné.
Ale 4000 let není ještě dost na dosažení posledního glaciálního maxima.
Co tedy uděláme?
Ponoříme se pro tyto zkamenělé vzorky.
Právě kvůli tomu jsem v našem týmu vědců tak neoblíbená.
Tak jdeme dál,
všude kolem jsou obrovští žraloci,
jsou tu ohnivky, jsou tu plovoucí sumýši,
jsou tu obrovské houby,
ale já nás nutím jít níž, do místa mrtvých zkamenělin,
a strávit celé věky hrabáním se po dně.
Sebereme všechny tyto korály, přineseme je zpět a roztřídíme je.
Každý z nich je ovšem jinak starý,
a když můžeme zjistit, jak staré jsou,
a můžeme změřit ty chemické signály,
to nám pomáhá zjistit
co se v oceánu dělo v minulosti.
Takže tady na obrázku vlevo
jsem provedla řez korálem a pečlivě ho vyleštila
a udělala optický snímek.
Na pravé straně
jsme vzali tentýž kousek korálu a dali ho do jaderného reaktoru,
zahájili štěpení,
a pokaždé, když dojde k rozpadu,
zanechá to viditelnou stopu na korálu,
takže můžeme vidět rozložení uranu.
Proč to děláme?
Uran je prvek se špatnou pověstí,
ale já ho miluji.
Rozpad nám pomáhá zjistit tempo a dobu toho,
co se děje v oceánu.
A pokud si pamatujete ze začátku,
to je to, k čemu se chceme dostat, uvažujeme-li o klimatu.
Používáme tedy laser k analýze uranu
a jednoho z jeho dceřinných prvků, thoria, u těchto korálů
a to nám říká přesně, jak staré tyto korály jsou.
Tato krásná animace Jižního oceánu
poslouží za příklad toho, jak používáme tyto korály,
abychom od starodávného oceánu získali nějakou zpětnou vazbu.
Můžete vidět hustotu povrchové vody
na této animaci od Ryana Abernatheye.
Jde o data z jediného roku,
ale můžete vidět, jak dynamický Jižní ledový oceán je.
Intenzivní míšení, obzvláště v Drakeově průlivu,
který je zvýrazněný obdélníkem,
je jeden z vůbec nejsilnějších proudů na světě,
prochází tudy, teče od západu na východ.
Je mocně rozvířený,
neboť se pohybuje přes tyto velké podmořské hory,
což dovoluje výměnu CO2 a tepla s atmosférou, příjem i výdej.
A oceány v podstatě dýchají Jižním ledovým oceánem.
Posbírali jsme korály z různých částí tohoto antarktického průlivu
a zjistili dost překvapivou věc, mým uranovým datováním:
korály migrovaly z jihu na sever
během přechodu od doby ledové k době meziledové.
Nevíme proč,
ale myslíme si, že to nějak souvisí se zdroji potravy
a možná i kyslíku ve vodě.
Tak, tady to je.
Ukáži vám, co jsme podle mě zjistili o klimatu
z těchto korálů v Jižním ledovém oceánu.
Zlézali jsme podmořské hory. Sbírali jsme malé zkamenělé korály.
Tady je obrázek na ukázku.
Zdá se nám, že v době ledové,
podle analýzy korálů,
byly hlubiny Jižního ledového oceánu bohaté na uhlík,
a nad tím vším byla vrstva s nízkou hustototu.
To zabraňuje oxidu uhličitému unikat z oceánu.
Potom jsme našli korály, které byly středně staré,
a ty nám ukazují, že se oceán během proměny klimatu promísil.
To umožňuje uhlíku uniknout z hlubin oceánu.
A když potom analyzujeme korály bližší naší době,
nebo když se tam dnes rovnou potopíme
a změříme chemii těchto korálů,
vidíme, že se posouváme do pozice, kdy lze uhlík vydávat i přijímat.
Takže tohle je způsob užití fosilních korálů
k lepšímu pochopení životního prostředí.
Takže tu pro vás mám poslední snímek.
Je to snímek vyňatý z prvního záznamu, který jsem vám ukázala.
Tohle je skvostná korálová zahrada.
Ani jsme nečekali, že najdeme něco tak krásného.
Je tisíce metrů hluboko.
Jsou tu nové druhy.
Je to prostě nádherné místo.
Jsou zde i zkameněliny,
a teď jsem vás naučila ocenit zkamenělé korály,
které jsou tam dole.
Takže až příště budete mít to štěstí letět nad oceánem
nebo se plavit po oceánu,
zkuste si uvědomit, že tam dole jsou mohutné hory,
které nikdo nikdy neviděl,
a že jsou tam krásné korály.
Děkuji.
(Potlesk)