Viníkem je pálení mrtvé hmoty

Hans Suess se narodil za Rakouska-Uherska roku 1909, ve Vídni, a navzdory svému jménu byl napůl Čech a pocházel z dynastie vědců, geologů. Kvůli svému podílu na německém jaderném výzkumu po druhé světové válce však emigroval do Spojených států amerických. Na Chicagské univerzitě se nejprve věnoval studiu chemického složení meteoritů.

Zvyknout si na novou vlast a pracovní tempo pro něj nebylo úplně snadné. Když viděl, jak kolegové schůzují, připravují konference a vyplňují žádosti o granty, ptal se jich: „Kdy máte čas na přemýšlení?“ Jeho přístup byl pomalý, ale pečlivý.

Neměl rád administrativu, a když jednou potkal mladého vědce, který měl nadání, řekl mu: „Mladý muži, příliš mnoho vědců pohltí papírování. Musíte se toho vyvarovat.“ Mladík se zeptal „Jakým způsobem?“ „Buďte dynamicky inkompetentní, nikdo pak po vás papírování nebude chtít," řekl mu Suess. Když se mladík zeptal, co to znamená být dynamicky inkompetentní, řekl mu: „Minimálně tři průšvihy za rok.“

Radiokarbonová metoda

Jednoho dne se Suess doslechl, že v sousední laboratoři kolegové objevili novou metodu na určování stáří organických zbytků rostlin a živočichů. Zjistili, že když spektrografem změří jakýkoliv organický materiál, čím je starší, tím méně je v něm izotopu uhlíku C14.

Suess se chtěl dozvědět podrobnosti a tak se vypravil za kolegy přes chodbu na výzvědy. Metoda využívala toho, že uhlík má několik izotopů. Izotop C12 je stálý a slouží jako reference. Izotop C14 se liší od izotopu C12 tím, že má o 2 neutrony v jádře navíc. Je radioaktivní a postupně se rozpadá s poločasem rozpadu 5730 let.

Čtěte také

Vzniká v zemské atmosféře dopadem kosmického záření na molekuly dusíku, a fotosyntézou se dostává do tkání živých rostlin. V nich je, a to je klíčové, jeho poměr k izotopu C12 prakticky totožný s poměrem ve vzduchu. A to hlavní: jakmile rostlina zemře, třeba tak, že ji sežere živočich, C14 se v mrtvé rostlině přestane doplňovat a postupně se rozpadá.

Právě podle snižující se koncentrace C14 vzhledem k C12 se dá určit doba, kdy ke smrti došlo. Úžasný objev! A platí jednoduchá závislost: čím starší jsou organické zbytky, tím méně C14 v nich zbylo. Můžeme si to přirovnat k horní baňce v přesýpacích hodinách - čím víc času uplyne, tím méně písku v ní je.

Mapování pohybu uhlíku

Kolegové chtěli metodu využívat na určování stáří archeologických nálezů, ale Suess si ihned uvědomil, že C14 se kromě určování stáří dá využít i na mapování pohybu uhlíku mezi atmosférou a pozemskými rezervoáry, jako jsou oceány a půda. Někdy v roce 1957 se naučil C14 měřit a pustil se do analýzy vzorků ze všech koutů planety, včetně meteoritů.

Klesající poměr C14

Z letokruhů borovice osinaté rekonstruoval Hans Suess vývoj koncentrace C14 ve vzduchu za posledních 8000 let. Ke svému překvapení zjistil, že ačkoliv celkové množství CO2 ve vzduchu stoupá, od poloviny 19. století koncentrace izotopu C14 vzhledem k izotopu C12 v molekulách CO2 naopak klesá. Jak si to vysvětlit? Vždyť kosmického záření nedopadá na Zemi méně a méně.

Uhlíku C14 se tvoří stále přibližně stejné množství! Tedy jediné, co přibývá, je C12. Ale odkud se bere? Jeho zdrojem musí být něco starého, něco, co obsahuje uhlík a v čem se už dávno všechen C14 rozpadl a zůstal jen C12. Zdroj přibývajícího C12 tedy musí být starší než 50 000 let, což je doba, za kterou se C14 rozpadne pod práh měřitelnosti. To byla první indicie.

Klesající poměr uhlíku C14 k uhlíku C12 v atmosféře, krápnících, korálech a dřevě stromů. Je to důkaz, že přibývající uhlík v atmosféře je fosilního původu.|foto: University of Georgia

Klesající poměr C13

Druhou indicií se stal izotop uhlíku C13. O tom jsme si ještě neříkali. I ten je stabilní. V přírodě ho je asi stokrát (100x) méně než C12, přesto byl pro Suesse důležitý. Proč? Protože se podle něj dá poznat, jestli jsou molekuly CO2 rostlinného původu.

Rostliny totiž stručně řečeno nemají rády izotop C13 a upřednostňují lehčí izotop C12. Výsledkem je, že v rostlinách je o 2,5 % nižší koncentrace C13 v porovnání s C12, než ve vzduchu. A teď to přichází. Suess zjistil, že koncentrace C12 v porovnání k C13 se v atmosféře také snižuje.

Klesající poměr C13 ku C12. Je to důkaz, že přibývající uhlík v atmosféře je biologického původu.|foto: Skeptical Science

Máme tedy dvě silné indicie, to dobrému detektivovi už musí stačit, souhlasíte? Je to podobné jako v příběhu Sherlocka Holmese Stříbrný Lysáček. Lysáček byl kůň, který zmizel ze stájí a jeho trenér byl zavražděn. Sherlock Holmes odhalil, že vrahem musel být někdo, koho znal pes, protože nikdo neslyšel psa v noci štěkat. Chybějící fakt se stal důkazem.

Vliv člověka na atmosféru

Co my? Co nám dokládají chybějící fakta? Jaká je odpověď na otázku odkud se bere v naší atmosféře stále další a další CO2? Jak si tedy vysvětlit, že ve vzduchu chybí čím dál tím víc izotopů C14 a C13 v porovnání s izotopem C12? Co je tak staré, že už to neobsahuje žádný C14 a zároveň biologického rostlinného původu, že to obsahuje jen málo C13?... Jsou to… fosilní paliva, tedy uhlí, zemní plyn a ropa!

Ano, snižující se poměry C14 a C13 v atmosféře jsou otisky prstů, které ukazují na pálení fosilních paliv člověkem. Tyto otisky jsou prakticky všude, ve vzduchu, ve vodě, ve stromech, dokonce i v papíru časopisů a knih nebo ve schránkách korálů, v nichž se dá pozorovat jejich vývoj za stovky let.

Další důkazy vlivu člověka na změnu klimatu

Dnes už víme, že nárůst koncentrace CO2 v atmosféře přesně odpovídá začátku průmyslové revoluce a jeho velikost je úměrná lidské činnosti. Množství CO2 vypouštěného člověkem se dá lehce spočítat. Hoření je triviální reakce, kdy na jedné straně máte kyslík a palivo, a na straně druhé CO2.

Každá firma, která obchoduje s fosilními palivy, vykazuje jejich množství ve svém účetnictví. Porovnáním množství fosilních paliv vytěžených, prodaných a spotřebovaných za rok na straně jedné zároveň získáme údaj o množství CO2 vyprodukovaného na straně druhé. Toto množství odpovídá nárůstu CO2 v atmosféře na 99,9%! Potřebujete nějaký další důkaz, že CO2 přibývá vlivem člověka?

Další empiricky měřitelné důkazy lidského vlivu na změnu klimatu|foto: Skeptical Science

Dobrá, obsah CO2 ve vzduchu se zvyšuje, je to způsobené člověkem, ale přece existují i další faktory, které klima ovlivňují. Proč si vědci zjednodušují život obviňováním CO2? To si řekneme příště.

Tento i ostatní záznamy pořadu Meteor najdete v našem Archivu pořadů.