Velká zemětřesení mohou stát za oteplováním Arktidy

Globální oteplování je jedním z největších problému, kterému lidstvo nyní čelí. Je obecně přijímáno, že je způsobeno lidskou činností, jež zvyšuje koncentraci skleníkových plynů v atmosféře. Současně je také známo, že Arktida se otepluje rychleji než zbytek Země. To je běžně vysvětlováno táním tamějších ledovců, což snižuje odrazivost povrchu a zachytávání většího množství slunečních paprsků.

V Arktidě je současně jedním ze spouštěčů oteplování uvolňování metanu z permafrostu (trvale zmrzlé půdy) a metastabilních plynných hydrátů v šelfové zóně moře. Od doby, kdy byla teplota v této oblasti zaznamenávána, došlo ke dvoum obdobím prudkého oteplování. Nejprve ve 20. a 30. letech minulého století a poté od roku 1980 dodnes.

Leopold Lobkovsky z Institutu fyziky a technologií a Akademie věd v Moskvě ve své studii v časopise Geosciences předpokládá, že rychlé změny teplot v této oblasti mohly být vyvolány geodynamickými faktory. Konkrétně poukázal na sérii velkých zemětřesení na Aleutském ostrovním oblouku – nejbližší seismicky aktivní oblasti k Arktidě.

Svou hypotézu Lobkovsky ověřoval třemi dílčími otázkami. Za prvé, shodovala se data velkých zemětřesení s teplotními výkyvy? Za druhé, jaký je mechanismus, který umožňuje šíření důsledků (přesněji litosférických poruch) na vzdálenost více než 2 000 km? Za třetí,  jak tyto poruchy zesilují emise metanu?

Analýzou historických dat bylo zjištěno, že Aleutské ostrovy byly místem dvou sérií velkých zemětřesení ve 20. století. Každý z nich přecházel náhlému zvýšení teploty o 15 až 20 let. Šíření litosférických poruch autor v modelu popisuje na šíření tzv. tektonických vln a předpokládá, že by měly cestovat rychlostí zhruba 100 km za rok. To tedy souhlasí se zpožděním mezi jednotlivými událostmi.

Deformační vlny poté, co doputovaly k šelfovým zónám Arktidy, způsobily v litosféře malá dodatečná napětí. Ta jsou dostatečná k narušení vnitřní struktury hydrátů metastabilního plynu a permafrostu ukládajícího zachycený metan. Tím se uvolňuje metan do vody v šelfu a atmosféře, což následně vede k oteplování klimatu v této oblasti v důsledku skleníkového efektu.

„Existuje jasná korelace (závislost) mezi velkými zemětřeseními v Aleutském ostrovním oblouku a fázemi oteplování klimatu v Arktidě. Existuje mechanismus pro fyzický přenos napětí v litosféře. Tato napětí jsou schopna narušit metastabilní plynné hydráty a permafrost uvolňující metan. Každá ze tří složek v tomto schématu je logická a je vhodná pro matematická a fyzikální vysvětlení. Důležité je, že vysvětluje známý fakt – náhlý nárůst teplotních anomálií v Arktidě. To předchozí modely nepřinášely“, potvrzuje své hypotézy Lobkovsky.

Originální publikace: https://www.mdpi.com/2076-3263/10/11/428

Foto: Bethany Legg, Unsplash