Saze z českých komínů doletí až do Arktidy, upozorňuje vědkyně

Studium polárního prachu je zatím málo známá vědecká disciplína, kterou založila Pavla Dagsson Waldhauserová, Češka žijící na Islandu. Zkoumá především jeho vliv na změnu klimatu.

Založila také Ice Dust Association. „Je to mezinárodní asociace, která sdružuje lidí, již se nějakým způsobem zabývají prachem a změnou klimatu. V současnosti máme sto členů ze 48 institucí v 18 zemích. Začali jsme jako malá asociace jenom na Islandu, kde nás bylo stěží deset, a tak to bylo několik let,“ říká vědkyně.

V rozhovoru vysvětluje, jak polární prach vzniká a co o něm ještě nevíme, hovoří o současných výzvách, kterým čelíme jako lidstvo při změně klimatu, a také o rozdílech mezi českou a severskou populací.

Co si má čtenář představit pod pojmem polární prach?

Zabývám se prachem ve vyšších zeměpisných šířkách. Liší se původem. Například na Islandu je sopečného původu, proto je prach černý. Jsou v něm těžké kovy a je velmi tmavý. Podobný je také na Aljašce. Naopak v Grónsku je zase úplně bílý. Původní materiál je velmi starý. Polární prach se nachází třeba také na Antarktidě, jeho původ je ale zas úplně jiný. Je spíš oranžový.

A pak ještě máme pouště na severní Sibiři, ale tam je materiál přesně jako na Sahaře, tedy oranžový písek s velkými zrnky.

Výzkumem polárního prachu se zabýváte, protože podle vás ovlivňuje klima. Jak?

Polární oblasti se oteplují víc než třikrát rychleji než zbytek zeměkoule. Jakýkoliv zásah do tohoto křehkého systému je velmi důležitý a může akcelerovat tání kryosféry (tj. vše zmrzlé, sníh, led, mořský led, permafrost) v těchto oblastech. Doteď byl známý vliv prachu, který se sem dostává dálkovým transportem hlavně ze Sahary nebo asijských pouští. Ale ten vlastní polární prach nikdo nezkoumal.

První roky našeho výzkumu byly založené na tom, abychom dokázali, že taková místa existují, jak jsou veliká, kolik prachu se z nich dostává do atmosféry a podobně. V první studii jsme upozornili, že oteplování Arktidy se děje minimálně z třetiny kvůli lokálnímu prachu. Ale dodneška nejsou známé všechny zdroje, odkud prach je. Každý rok shromažďujeme další informace i díky satelitním snímkům prachových bouří. A jak tyhle bouře mění vzhled ledovců.

Když jsem si pročítal váš výzkum, první, co mě zarazilo, byl teplotní rozdíl černého písku oproti jiným - černý písek je už při troše slunečního svitu mnohem teplejší. Ledovce, na kterých se černý písek nachází, tedy tají rychleji?

Ano, když se bavíme o oteplování klimatu, tak radiační působení má buď přímé účinky, tj. když částice prachu polétavá ve vzduchu, anebo nepřímé účinky, tj. částice prachu je buď na kryosféře a mění její odrazivost, nebo dokonce částice jsou schopné i měnit strukturu oblaků. A ta oblaka můžou mít také tmavší barvu a to má pak okamžitý vliv na radiační působení a samotné oteplování.

Prach je podobný sazím neboli black carbonu. Saze jsou dodneška známé jako částice, které mají největší oteplovací schopnosti v klimatu, ať už ve vzduchu, nebo hlavně usazené v Arktidě.

Velmi zdůrazňuju, že kdykoliv topíme tuhými palivy v našem středoevropském trojúhelníku Česko - Slovensko - Polsko, tak to vůbec nekončí smogem u nás, ale velmi často jsou částice sazí dálkovým transportem přenášeny do Arktidy a tam způsobují nezvratné tání většinou na jaře.

Jak lidé reagují, když jim řeknete, že studujete prach?

Nejdříve to lidí překvapí, takže se trochu zasmějí. Ale poslední dobou se již změnila situace v tom, že už i lidé sami si uvědomují existenci prachu kolem nich, a to i když se bavíme o České republice. Setkala jsem se s mnoha lidmi, kteří si uvědomují, že mají špinavá auta kvůli tomu, že se jim tam usadil saharský prach nebo díky malým bouřím prachu z nedalekých polí. Jakmile ale upřesním, že se jedná o prach z polárních oblastí, málokdo uvěří, že by mohla být poušť hned vedle ledovce.

Lidem tyhle dvě věci vzájemně odporují, ale opak je spíš pravdou. Vzájemná činnost ledovců a podloží vytváří ledovcové záplavové pláně plné písku. I z malých, jeden až deset kilometrů čtverečných plání může na satelitu být vidět vlečka prachu, klidně tisíc kilometrů dlouhá. Pak samozřejmě díky modelování částic si můžeme znázornit i část vlivu, kterou nevidíme lidským okem.

Poušť na Islandu je největší poušť v Evropě, pokud jsem se dočetl správně.

Ano, má rozlohu Slovenska, přibližně 44 tisíc kilometrů čtverečních. Ale stejně jako Sahara, ne celá poušť produkuje písek, který může být unášen. I na Sahaře jsou části pouště, které jsou kamenité, kde už jsou jemné částečky vyváté. Jen zhruba sedm až deset procent pouště na Islandu jsou aktivní zdroje prachu, stejně jako na Sahaře.

Vy jste začala s výzkumem na Islandu v roce 2008…

To jsem byla ještě jako výměnný student, konkrétně od roku 2007. Nedařilo se mi získávat granty, první jsem získala až v roce 2010 po slavné erupci sopky Eyjafjallajökull.

A jak jste se ke zkoumání toho prachu dostala? Protože tohle není úplně všeobecná znalost a předpokládám, že to nebyl váš cíl.

Já jsem samozřejmě také vůbec netušila, že na Islandu jsou prachové a písečné bouře. V magisterském studiu jsem se zabývala znečištěním ovzduší a hlavně přízemním ozónem, který je velmi důležitý znečišťovatel a skleníkový plyn. A když jsem chtěla na Erasmus, tak mě lákalo Středomoří, proto jsem jela na Sardinii. Díky kurzům, které jsem si tam vzala, se mi naskytla možnost měřit koncentrace sopečného popela z Etny, která docela často soptí. Po návratu domů mě mrzelo, že v našich šířkách nejsou žádné aktivní sopky. Posteskla jsem si při odevzdávání závěrečné zprávy a právě člověk, který zprávu ode mě přebíral, mi řekl, že když chci pokračovat ve vulkánech, zrovna otevřeli přes jiný druh fondů možnost pobytu na Islandu.

Za dva měsíce jsem jela na Island, udělala jsem si tady několik kurzů, jenomže znečištění ovzduší tady opravdu nikoho nezajímalo. Pak mě zachránila erupce Eyjafjallajökullu v roce 2010, protože způsobila tak velké znečistění ovzduší nejenom tady, ale globálně, až mi to přineslo práci.

Věnujete se tomu tedy již 12 let, objevují se ještě nové věci, které byste mohla zkoumat?

Objevují, pořád. Já se specializuji na výzkum ovzduší, ale tím, že prach je součastí téměř všech složek Země, tak se dozvídám nové interakce, třeba s kryosférou nebo při tvorbě oblaků. Prach může obohacovat živinami oceán nebo i kompletně zničit les, jako se to stalo třeba tady na Islandu. Prach začínají vnímat i letecké a energetické společnosti. Je úplně všude a vždycky mě překvapí, jaký nový obor se k nám připojí do Ice Dust Association.

Nemáte ale pocit, že tento přírodní prach je tak trochu nezvratná věc? Že cokoliv uděláte, změna klimatu i tak nastane, protože polární prach je přírodní a nezabráníte tomu, co způsobuje?

To je skvělá otázka, děkuji, ale trochu vás musím poupravit. Polární prach není jen tak, že by se zničehonic objevil přírodně. Například islandská poušť vznikla z důvodu vykácení stromů Vikingy a kvůli extrémnímu počasí se vegetace neobnovila, dokud tomu člověk nezačal pomáhat. A to samé se děje na Sahaře, kde je obrovský projekt zalesňování pásů kolem pouště, aby se dál nerozšiřovala. Takže člověk by naopak byl schopen toto změnit, kdyby chtěl.

Vy jste říkala i v jiných rozhovorech, že na Ice Dust Association jste hodně pyšná. Popište, co to je a v čem je to tak výjimečné?

Je to mezinárodní asociace, která sdružuje lidi, již se nějakým způsobem zabývají prachem, aerosoly a změnou klimatu v polárních oblastech. V současnosti máme sto členů ze 49 institucí v 18 zemích. Začali jsme jako malá asociace jenom na Islandu, kde nás bylo stěží deset, a tak to bylo několik let.

Vzniklo to kvůli tomu, že si odborníci nesdíleli informace o kvalitě ovzduší a o výzkumu. A byla to taková černá díra, mrzelo mě to, že nevím, co kdo dělá. Napadlo mě tedy, že bychom se mohli scházet alespoň jednou ročně a podívat se vždy, na co by bylo důležité se zaměřit.

Co považujete za cíl vašeho výzkumu? Kdy si řeknete, že ok, tohle je vrchol mé kariéry?

To je velká otázka. Můj pocit je, že jsem pořád v začátcích mého výzkumu. Na určité věci jsem už pyšná, dokázali jsme třeba prokázat měřeními škodlivost prachu, i když jsme neměli mnoho možností, jak ho měřit. Teď jsme ve fázi, že nám to už vědecká komunita věří, že polární prachové bouře existují. Ale to, že prach cestuje tisíce kilometrů a někde se usadí, co tam dělá, to je ještě docela velká budoucnost.

Ve spolupráci s lidmi, kteří se zabývají modelováním budoucího klimatu hlavně v Arktidě, vytváříme nové modely, například jak prach dokáže měnit vzhled ledovců a do jaké míry dochází k tání. Arktida je v tomhle ohledu více probádaná jak Antarktida, protože se tam soustřeďuje víc výzkumu. My jsme v podstatě první, ve spolupráci s Masarykovou univerzitou, kdo v Antarktidě udělal dostatečně dlouhé měření a popsali jsme neuvěřitelné prachové bouře a znečištění ovzduší srovnatelné s částí znečištěné Evropy.

S kolegy z Masarykovy univerzity, kteří jsou teď na Antarktidě, jsem před časem dělal rozhovor. Můžete popsat, jak funguje spolupráce mezi vámi a nimi?

Já tedy na Antarktidu nejezdím, ale kolegové si vždy ode mě berou můj přístroj a vezou ho s sebou na stanici. A na základě toho nám vyšel úžasný článek založený na dlouhodobém měření, jak je špatná kvalita vzduchu na Antarktidě. Oni za mnou přijeli i na Island, kde se naučili různé metody, jak měříme prach tady. Naše know-how vzali pak i na Antarktidu, kde již mají víc přístrojů a vědí, čeho se vyvarovat. Baví nás také porovnávat rozdíly mezi severem a jihem. Není jenom lokální prach antarktický, ale také blízko něj je Jižní Patagonie v Jižní Americe. Je maximálně tisíc kilometrů vzdálená a evidentně tady dochází k dálkovému přenosu prachu také, ale zatím to ještě nikdo neprokázal konkrétními měřeními. Tím se chceme rovněž zabývat.

Vraťme se na chvíli do Česka. Vy učíte na České zemědělské univerzitě v Praze. Jak reagují vaši studenti na váš výzkum? Daří se je motivovat, aby vám jezdili pomáhat na Island?

Daří, dva studenty už mám zapojené v jednom projektu o polárním prachu a jedna studentka nedávno odevzdávala práci, kterou nakonec bude obhajovat ve Švédsku, ale je o dálkovém přenosu prachu z Islandu do Skandinávie a na Britské ostrovy. Ve své analýze přišla s nečekanými výsledky, kolik takových událostí se může za rok odehrát, je jich v rámci desítek. A pak mi ještě pomáhají studenti monitorovat prachové bouře pomocí kamerového systému, ale také s aerosolovými přístroji v terénu. Ukázali se jako neskutečně šikovní, protože podmínky jsou často opravdu velmi nepříjemné.

Polární prach je totiž velmi jemný a dostane se úplně všude. Neexistuje místo, kde by se mu dalo schovat. Celé loňské léto jsme byli ještě ve spolupráci s jedenácti dalšími evropskými a americkými institucemi na severovýchodě Islandu. Když foukal vítr, nebyl zvedán jenom vulkanický prach zbroušený ledovcovou činností, ale i čerstvé jehličkové úlomky pemzy. NASA tam trénovala na Mars a na Měsíc a roztrhalo jim to nejlepší stany a museli odjet dřív. Naši studenti vydrželi dál, takže jsem na ně strašně pyšná.

Učím také mezinárodní kurz Air pollution, kde mám studenty ze všech kontinentů kromě Antarktidy a do svých přednášek zahrnuji i přírodní znečištění prachem. A je krásně vidět, že studenti třeba z Íránu nebo Arabského poloostrova vědí moc dobře, co to znamená, a pro ně to zas tak nové téma ani není. I já sama se dozvídám zajímavosti o znečištění v ostatních zemích. Forma výuky, že studenti se dozvídají o znečištění ovzduší sami od sebe navzájem, mi přijde velmi přínosná a praktická.

Máte pocit, že si lidé v Česku už uvědomují, že nám hrozí výrazné znečištění i z přírodních zdrojů?

Antropogenní znečištění, tedy to způsobené lidskou činností, si podle mého závěru obyvatelé vysvětlují, že je hlavně z dopravy, průmyslu a teprv až na třetím čtvrtém místě začnou uvažovat o domácích topeništích, tedy topení uhlím nebo dřevem. Uvědomme si ale, že kvalita ovzduší v zimním období bývá horší na venkově než ve městech. Pak co se týče přírodního znečištění, tedy prach nebo jiné zdroje, tak to také spíš spojují s důlní činností, hlavně v oblasti severovýchodního Česka. A pak ještě vnímají vliv polí na znečištění na jaře. To je také dané tím, že pole jsou blízko silnic a lidé mají zkušenost, že například nevidí, když řídí.

Ale o dlouhodobém vlivu se o přírodním znečištění v Česku mluví minimálně. Možná když sníh změní barvu kvůli nečistotám.

Vy máte možnost porovnat přístup lidí na Islandu a politiků ke změně klimatu a Čechů. Můžeme si je v něčem brát za příklad?

První věc, co vidím při svých vědeckých cestách i soukromých návštěvách celkově v severských zemích, tak nikdo vůbec nezapochybuje, že změna klimatu existuje. Hlavně ve Finsku, které je teď v první linii boje se změnami klimatu, převládá názor, že nežijeme v období změn klimatu, ale už ve změněném klimatu. Tím, že oni jsou na severu, tak si to víc uvědomují. Jeden stupeň oteplení na severu je totiž mnohem markantnější než jeden stupeň u nás v České republice, protože máme stabilnější klima.

Island je ale více specifičtější kvůli tomu, že je tady geotermální energie. Oni si můžou dovolit razantní změny ve výrobě energie, protože se nepotýkají s její obrovskou cenou. Ale i v Česku máme řeky a jiné zdroje obnovitelné energie, ale z nějakého historického důvodu se neustále přikláníme k uhlí, a já tomu prostě nerozumím proč.

O tom je teď velký spor mezi Českem a Polskem o fungování dolu Turów. Ale mohou se na Islandu kompletně přeorientovat na geotermální energie, bez toho aby cokoliv ohrozili?

Island je vulkanicky aktivní, takže vyčerpat se nemůže. Taktéž je to geologicky velmi mladá země, takže má bohaté zdroje. I Slovensko má větší potenciál na takové zdroje než Česko, které je geologicky o dost starší. Ale na druhou stran, Islanďané podporují turismus. Ostrov je málo obydlený, ale přijede sem minimálně 4-5krát větší množství turistů, než má země obyvatel, tak ve finále také nesplňují cíle, které si dali třeba ve snižování emisí skleníkových plynů. A turismus by nezakázali, spíš hledají řešení, jak třeba fixovat oxid uhličitý z ovzduší do podloží. Stále je ale hlavním zdrojem vodní energie.