Vědecké objevy a události roku, které jste mohli v době pandemie minout

Zraky světa se na začátku loňského roku místo do Číny, kde se teprve začínala šířit epidemie covidu-19, upíraly do Austrálie. Zatímco zprávy o neznámém viru se tehdy mohly jevit jako obskurní či nadsazené, nikdo nepochyboval, že v Austrálii se odehrává skutečná katastrofa. Snímky masivních požárů, zničené krajiny, oranžového nebe a popálených zvířat toho byly jasným důkazem. Na konci turbulentního roku 2020 je ale přesně tohle jedna z věcí, na kterou by leckdo mohl v záplavě dalších pohrom zapomenout.

Připomeňme, že vědci v půlce tohoto léta přišli se studií, podle které požáry usmrtily tři miliardy zvířat. Bylo mezi nimi například až 143 milionů savců, 180 milionů ptáků, 51 milionů žab a neuvěřitelné 2,5 miliardy plazů.

Kromě zvířat požáry spálily 18,6 milionu hektarů půdy, zničily 5900 budov a v jejich plamenech našlo smrt nejméně 34 lidí. Znečištění vzduchu způsobené kouřem z ohňů podle jiného výzkumu publikovaného na jaře má na svědomí dalších asi 400 lidských životů. Není pochyb o tom, že šlo o jednu z nejhorších přírodních katastrof moderní historie.

Fotogalerie ze začátku ledna:

A pokud nechceme obor životní prostředí a klima opustit, aniž bychom minuli další zásadní témata letošního roku, musí bohužel následovat další špatné zprávy. Hořelo totiž stejně jako loni v létě i v Amazonii a na Sibiři.

Podle nejnovější zprávy ze začátku prosince, která vyčíslila zničenou plochu od loňského srpna do letošního července, ubylo 11 088 kilometrů čtverečních amazonského deštného pralesa. Podle brazilského Národního institutu pro vesmírný výzkum, který odlesňování zkoumá ze satelitních snímků, bylo tempo odlesňování v tomto roce nejrychlejší od roku 2020. Rekordní byly podle zprávy z tohoto září i požáry v nedaleké oblasti Pantanal, která je domovem největších močálů na světě. Spáleno bylo za jediný rok 22 % jejich celkové rozlohy.

Na problém se zvyšováním teplot na Sibiři zase v červnu upozornila ekologická havárie v sibiřském Norilsku, kde v důsledku roztání permafrostu došlo k poškození nádrže s ropnou látkou a následnému uvolnění asi 20 000 tun ropy do okolní půdy a řeky Ambarnaja.

Teploty na Sibiři byly letos podle zprávy evropské služby Copernicus Climate Change Service už v zimě a na jaře vysoko nad průměrem. Květen byl na některých místech oproti průměrným teplotám (ty se počítají z let 1981-2010) teplejší dokonce o neuvěřitelných 10 stupňů Celsia, což znamená dosavadní rekord od začátku měření. Koncem června k tomu přibyl ještě jeden sólo teplotní rekord, když ve městě Verchojansk ležícím za polárním kruhem naměřili 38 stupňů Celsia.

Kvůli vysokým teplotám začaly sibiřské požáry dřív, než obyčejně začínají a byly intenzivnější. Časopis Nature arktickou požárovou sezonu 2020 v září označil za nejhorší v historii. Do konce srpna se podle něj kvůli požárům do ovzduší uvolnilo 244 megatun oxidu uhličitého, což je o 35 % víc než loni.

Teplo se nepřekvapivě podepsalo i na tání arktických ledovců. Podle měření ze satelitních snímků z 15. září se plocha arktického ledu v letním minimu ztenčila na 3,74 milionu kilometrů čtverečních, což je druhé nejnižší číslo za posledních 40 let. Méně ledu bylo v Arktidě jen v roce 2012.

Jednotlivých událostí, které s tím souvisely, byla celá řada, v létě přicházely z Arktidy nové zprávy o tání ledovců prakticky týden co týden. Asi nejvýraznější z nich byla prognóza vědců, že grónské ledovce už roztály do takové míry, že nevyhnutelně zmizí. A moc lepší zprávy nepřišly ani z druhé strany planety, kde vědci zjistili, že obří Thwaitesův ledovec je protkaný dutinami a kanály, kterými proudí teplá voda.

Kromě toho se Atlantikem prohnalo rekordní množství tropických bouří. Bylo jich 31, což je o 11 víc než loni a téměř dvojnásobek počtu bouří z roku 2016.

Alarmující je i zpráva Světového fondu na ochranu přírody (WWF) vydaná v září. Za posledních padesát let se podle ní populace divokých druhů zvířat snížila o dvě třetiny, v Latinské Americe dokonce index měřící biodiverzitu klesl o 94 %.

Tohle byl přehled těch největších zpráv a objevů o životním prostředí a klimatu z roku 2020. Ačkoliv to nebyl účel, vypadá jako recept na vyvolání úzkosti. Nic moc se s tím ale nedá dělat. Takhle zkrátka zní hlavní zprávy roku 2020. Jedna pozitivní se ale přece jen najde. Svět si zjevně problém uvědomuje a chce s ním něco dělat.

Ačkoliv pandemie koronaviru odložila očekávaný klimatický summit OSN COP26 na další rok, došlo na světové politické scéně k několika větším posunům. Čína se zavázala, že dosáhne uhlíkové neutrality do roku 2060, Japonsko si stanovilo cíl dostat emise skleníkových plynů na nulu do roku 2050, na zpřísnění klimatických cílů se shodla i EU a v USA vyhrál prezidentské volby Joe Biden známý pro svůj plán vrátit Ameriku k Pařížské dohodě a nastartovat masivní boj proti ničení životního prostředí.

Letošní rok byl nepochybně zlomovým obdobím pro objevování vesmíru. K rudé planetě v roce 2020 byly vyslány hned tři nové sondy. Svou vůbec první misi k Marsu vyslaly Spojené arabské emiráty. Sonda Amal (Naděje) má ambici zapsat se do historie nejen jako první mise svého druhu pocházející z arabského světa, ale i jako nástroj k vůbec první mapě počasí Marsu. Na orbitu Marsu má sonda dorazit začátkem příštího roku, kdy Spojené arabské emiráty zároveň oslaví 50 let od svého vzniku.

Hledat život a přinést kousek Marsu na Zem, to jsou zase cíle amerického vozítka Perseverance. Pokud se podle plánu podaří na Zemi zhruba půl kilogramu materiálu z Marsu dopravit, vědci budou mít poprvé v historii možnost zkoumat ho v technologickém pohodlí pozemských laboratoří. Perseverance ho má odebrat pomocí vrtů, převézt na místo, kde bude čekat další zařízení (které má na starosti ESA) a to vesmírnou půdu dopraví na orbitu Marsu. Tam je v nádobě o velikosti fotbalového míče sebere další loď a teprve ta vzorky dopraví až na Zemi, kde má přistát padákem v utažské poušti.

Podobně ambiciózní je i čínská mise Tianwen-1 pojmenovaná podle starověké čínské básně, která chce hledat známky života a stejně jako NASA dopravit na Zemi vzorky.

Jako historický byl popisován i květnový vzlet rakety Falcon 9 společnosti SpaceX s vesmírnou lodí Crew Dragon, která měla poprvé na palubě živé astronauty. Spojené státy se tak vrátily do vesmírné hry poté, co od roku 2011 byly v posílání lidí do vesmíru závislé na Rusku. Posun mise znamená i pro vesmírný turismus, který se díky ní přiblížil realitě.

Galerie, kterou jsme publikovali před startem rakety:

NASA rovněž letos úspěšně odebrala vzorky z asteroidu Bennu, které už jsou na cestě k Zemi a mají se dostat do rukou vědců v roce 2023. Američany ale v tomto ohledu v prosinci dokázali předběhnout Japonci, jejichž mise Hajabusa2 už se vzorky z planetky Ryugu úspěšně přistála v Austrálii.

Více než po padesáti letech se také objevila další vlajka na Měsíci, tentokrát čínská. Na Měsíc ji umístilo přistávací vozítko Čchang-e 5 těsně před tím, než využilo vlastní přistávací modul jako odpalovací rampu k další cestě. S sebou na čínský lunární orbiter umístěný 15 kilometrů nad měsíčním povrchem vzalo vzorky půdy a hornin. Orbiter se v uzavřeném modulu vrátí zpět na Zemi, konkrétně do čínské autonomní oblasti Vnitřního Mongolska.

Ze světa fyziky vědecké časopisy za největší úspěch považují zejména experiment vědců, kteří dokázali dosáhnout supravodivosti při teplotě kolem 15 stupňů. Supravodivost umožňuje vedení elektrického proudu, při němž nedochází ke ztrátě energie. Vědci jí byli dosud schopní docílit jen v extrémně nízkých teplotách, což s sebou nese tak velké náklady, že širší praktické využití je ekonomicky nemyslitelné.

Díky novému materiálu se to nově povedlo i v pokojové teplotě, což znamená velký krok vpřed k praktickému využití, které by znamenalo technologickou revoluci. Přesto ale ještě zbývá několik překážek. Největším háčkem je, že k provedení experimentu bylo zapotřebí vyvinutí obrovského tlaku.

„Honba za vysokoteplotní supravodivostí není nová, ale studovaný materiál je první, který překročil kritickou teplotou supravodivosti pomyslnou bariéru 0 °C,“ řekl k tomu v říjnu Seznam Zprávám Jiří Kaštil, vedoucí Laboratoře studia fyzikálních vlastností za extrémních podmínek ve Fyzikálním ústavu Akademie věd České republiky. „Krok vpřed to bezesporu je, ale bude se jich muset udělat ještě hodně, než se lidé potkají se supravodičem ve své elektronice,“ dodal.

Druhým velkým úspěchem je vytvoření jednoho z nejvzácnějších a zároveň nejzvláštnějších skupenství hmoty - Boseho-Einsteinova kondenzátu - na Mezinárodní vesmírné stanici. Vědci takzvaného pátého skupenství dosáhli díky zařízení Cold Atom Lab, které dokáže ochladit atomy ve vakuu na téměř absolutní nulu.

Teoreticky tuto podivnou hmotu předpověděli téměř před 100 lety Šatendranáth Bose a Albert Einstein, experimentálně se ho poprvé podařilo vytvořit až před čtvrtstoletím. Na Zemi ale kvůli gravitaci kondenzát vznikne jen na velmi krátkou dobu, což vědcům znemožňuje jeho důkladný výzkum. Při prvním úspěšném pokusu ve vesmíru páté skupenství vydrželo 1,118 sekundy, což je výrazně více než při jakémkoliv jiném pokusu na Zemi. Vědci ale ještě mají na čem pracovat, protože by potřebovali dobu asi desetkrát prodloužit. Praktické využití by mohlo skupenství v budoucnu najít v supercitlivých senzorech odhalujících například signály gravitačních vln nebo temné energie.

Na poli lékařství vědecké servery kromě objevů spojených s koronavirem vypichují například významný posun v diagnostice Alzheimerovy choroby. V polovině léta vědci oznámili, že nový krevní test dokáže chorobu diagnostikovat až 20 let předtím, než se objeví první příznaky čili potíže s pamětí.

Dostupný by test měl být pro klinické využití za dva až tři roky. Lékaři si od něj slibují zlevnění a urychlení diagnostiky a tím i zkvalitnění léčby. Podle zveřejněných výsledků výzkumu, kterého se zúčastnilo přes 1400 lidí, test funguje lépe než magnetická rezonance mozku a srovnatelně s pozitronovou emisní tomografií (PET) nebo vyšetřením mozkomíšního moku. Přesnost, s jakou dokáže určit, zda lidé s demencí měli opravdu Alzheimera a nikoliv jinou neurodegenerativní poruchu, byla 96 %.

Další významnou událostí v biologii, která má potenciál pozitivně ovlivnit například vývoj nových léků, bylo představení umělé inteligence AlphaFold. Ta umí oproti předešlým pokusům velmi přesně určit tvar bílkoviny ve 3D na základě informace ze sekvenované aminokyseliny.

Vědecký pracovník z katedry buněčné biologie Přírodovědecké fakulty UK Marian Novotný význam vynálezu označil za senzaci, která by mimo jiné mohla pomoci vědcům „šít léky“ na míru.

Z archeologických objevů stojí za zmínku velký posun ve vědeckých znalostech ohledně legendárního monumentu Stonehenge. Koncem června nejprve vědci publikovali studii, která ukázala, že kolem nedalekých Durringtonských zdí jsou stopy po největší objevené pravěké stavbě v Británii. Jde o kruhově propojené jámy o průměru dva kilometry.

Zhruba o měsíc později pak další vědecký tým vědců dokonce oznámil definitivní vyřešení záhady původu kamenů, ze kterých je ikonický Stonehenge postaven. Většina z největších kamenů tvořících přes pět tisíc let starý komplex Stonehenge na Salisburské pláni, o jejichž původu se dosud polemizovalo, pochází podle nového výzkumu z 25 kilometrů vzdáleného místa.

Vědce k objevu přivedl muž jménem Robert Phillips, který se krátce před svými 90. narozeninami rozhodl, že vědcům věnuje vzorek jednoho z megalitů, který si u sebe nechal déle než 60 let poté, co se k němu dostal při rekonstrukci Stonehenge v roce 1958. Pro badatele 91 centimetrů dlouhý kámen tyčovitého tvaru představoval skvělé vodítko.

Hlavní výhodou bylo, že při jeho zkoumání nemuseli brát ohled na jeho zachování. Destruktivní metody analýzy pomohly zjistit přesné složení kamene a následné potvrzení shody s kameny povalujícími se v lese West Woods asi 25 kilometrů od Stonehenge. Povrchová analýza pak potvrdila, že ze stejného místa pochází 50 z celkem 52 takzvaných sarsen kamenů tvořících vnější část Stonehenge.

Neznámý je tak nově původ jen dvou zbývajících kamenů. Odkud jsou ty největší ze středu Stonehenge, už vědci vědí dlouho. Jde o stovky kilometrů vzdálená místa v dnešním Walesu.

V prosinci svět obletěly snímky z čerstvě odhaleného naleziště prehistorických skalních maleb, které se zařadilo mezi největší na světě. Desítky tisíc maleb, jejichž stáří archeologové na základě zobrazení dnes již vyhynulých zvířat z doby ledové odhadují na asi 12 500 let, se nachází v kolumbijské oblasti Serranía La Lindosa a jsou rozprostřeny na téměř 13 kilometrech skal.

Objev byl učiněn v letech 2017 a 2018, ale doposud byl utajován, protože k němu došlo v rámci vzniku dokumentární série britské veřejnoprávní televize Channel 4 nazvané Jungle Mystery: Lost Kingdoms of the Amazon (Tajemství džungle: Ztracená království Amazonie).