Černé moře – křehká biodiverzita a mrtvá zóna, která může způsobit katastrofu

Když se na Černé moře podíváme pohledem fyzikálních zákonů, salinity a proudění, o kterých jsme si vyprávěli v minulých dílech tohoto seriálu, zjistíme, že jeho charakter určuje dvousměrný výměnný proud. Černé moře má totiž obrovský přebytek sladké vody, protože do něj ústí významné evropské řeky (Dunaj, Dněpr, Dněstr). Jediným spojením se světovým oceánem jsou extrémně úzké, mělké turecké úžiny Bospor a Dardanely.

Tato geografie vytvořila zajímavý hydrologický mechanismus. V horní vrstvě odtéká obrovské množství méně slané, lehčí vody směrem do Egejského moře a Středomoří. Současně se však v hlubších patrech Bosporu valí opačným směrem z teplého a slaného Středomoří dolů do hlubin Černého moře podmořská řeka těžké, vysoce slané vody. Tato podzemní „slaná řeka“ funguje jako neviditelný motor, který celou pánev a její vertikální rozdělení udržuje v chodu.

Horní vrstva - Živá hladina

Sahá do hloubky zhruba 150 až 200 metrů. Díky masivnímu přísunu sladké vody z řek a omezenému spojení s oceánem je tato horní vrstva výrazně méně slaná než Středomoří nebo otevřený oceán. Je plná kyslíku a kypí životem. Najdete tu pestrou směsici ryb, jako jsou ančovičky, šproty a sardele, které tvoří základ místního potravního řetězce, a také stálé populace delfínů, kteří se na tyto ryby specializují. Pod hranicí 200 metrů se život prakticky vytratí.

Mrtvá zóna, která musí zůstat

Protože se vrstvy vody kvůli odlišné salinitě a hustotě téměř nepromíchávají, kyslík z prosluněné hladiny nedokáže proniknout do hlubin. V této obrovské „toxické zóně“, která tvoří neuvěřitelných 87 % objemu celého moře, tak nepřežijí žádné ryby ani běžní mořští živočichové. Jediní obyvatelé, kteří zde nacházejí domov, jsou specifické anaerobní bakterie, jež ke svému životu kyslík vůbec nepotřebují.

Černé moře je největší bezkyslíkatou (anoxickou) pánví na světě. Voda je zde nasycena toxickým sirovodíkem, který je pro drtivou většinu organismů smrtelný.

Co by následovalo, kdyby se vrstvy promíchaly a jak by se to mohlo stát?

Představa, že by se obrovské zásoby toxického sirovodíku z černomořských hlubin mohly dostat k hladině, zní jako hororový scenář. A vědci potvrzují, že by jím skutečně byla. Šlo by o ekologickou katastrofu, která by ohrozila život na celém pobřeží.

Aby k něčemu takovému mohlo dojít, nestačilo by běžné oteplování klimatu ani mírné změny v ekosystému. Celá černomořská pánev by musela projít extrémním, radikálním šokem, který by násilně zničil její stabilní vertikální stratifikaci.

Jednou z možností je, že by obrovské podmořské zemětřesení o gigantické magnitudě nebo masivní sopečná či tektonická aktivita na dně moře mohly fungovat jako obří mixér. Fyzickým otřesem a explozemi by se hluboké a mělké vrstvy násilně promíchaly. Černé moře leží v oblasti, kde se střetávají tektonické desky (poblíž Anatolského zlomového pásma).

Pokud by se z nějakého důvodu ztratil teplotní a hustotní rozdíl mezi vrstvami, celá vodní masa by ztratila stabilitu. Voda z hlubin by mohla kvůli změně tlaku a hustoty „vystřelit“ vzhůru vlivem uvolňujících se plynů.

Pokud by k uvolnění sirovodíku došlo, následky by byly děsivé:

Smrtící oblak nad pobřežím: Sirovodík je těžší než vzduch a je to vysoce toxický plyn. Po úniku k hladině by se rozlil nad okolní pevninu – státy jako Turecko, Bulharsko, Rumunsko, Ukrajina, Rusko a Gruzie by čelily masivnímu otrávení atmosféry, což by ohrozilo miliony lidí a veškerý suchozemský život v pobřežním pásmu. Vznícení plynů: Sirovodík je hořlavý. Historické prastaré legendy o tom, že nad Černým mořem kdysi „hořela voda“ nebo se nad ním objevovaly podivné ohnivé sloupy, vědci často vysvětlují právě tím, že občasné menší úniky plynů z hlubin mohly v atmosféře vzplanout. V moderní vědě se ale tyto plameny přisuzují spíše metanu. V černomořských sedimentech a hlubinách se nacházejí obrovské zásoby metanových hydrátů a uvolňující se metan po smísení se vzduchem může po úderu blesku nebo vznícení opravdu hořet velkolepým plamenem. Úplný kolaps života: Zbývající ekosystém v horní vrstvě moře by byl zcela vymazán.

Proč se toho teď nemusíme bát?

Tyto scénáře jsou čistě teoretické a extrémní. Vertikální stratifikace Černého moře je navzdory lidskému znečištění stále velmi stabilní a příroda má obrovskou setrvačnost. I přes postupné ztenčování živé vrstvy kvůli hnojivům a oteplování platí, že k přirozenému „promíchání“ bez katastrofického vnějšího podnětu dojít nemůže. Černé moře tak sice zůstává křehkým a citlivým ekosystémem, ale k drastickému uvolnění sirovodíku by byla potřeba skutečná globální pohroma.

Historické muzeum na dně

Tato extrémní anoxická hlubina má však jedno fascinující a unikátní „pozitivum“ – funguje jako dokonalé, přírodní muzeum historie. Protože v hlubinách chybí kyslík a s ním spojené organismy (červi, bakterie či plísně), které by za normálních okolností rozkládaly organický materiál, dno Černého moře dokonale konzervuje vše, co na něj klesne. Vraky starověkých řeckých, byzantských či osmanských lodí, které se ke dnu potopily před tisíci lety, zde vypadají, jako by se potopily včera. Dřevo nehnije, lana se nerozpadají a námořní poklady zůstávají netknuté v čase.

Téměř žádný příliv a odliv

Podobně jako ve Středomoří, i v Černém moři hraje obrovskou roli jeho izolovanost od otevřeného oceánu. Slapové jevy (příliv a odliv) jsou zde extrémně slabé – pohybují se jen v řádu několika centimetrů až desítek centimetrů. Černé moře tak postrádá divoké dravé proudy a silné pobřežní výkyvy, což lidem od nepaměti umožňovalo bezstarostně zakládat přístavy a sídla přímo na pobřeží, aniž by se museli obávat dramatického střídání hladin, jaké známe ze severních moří nebo Atlantiku.

Proč je Černé moře v ohrožení?

Přestože se hlubiny zdají být oddělené, ekosystém Černého moře čelí obrovskému tlaku z lidské činnosti. Spolu s vodou z řek do něj přitéká obrovské množství živin, především umělých hnojiv z polí celé Evropy (dusík a fosfor). Nadbytek živin způsobuje masivní kvetení řas. Když tyto řasy odumřou, klesají ke dnu, kde se začnou rozkládat. Tento proces spotřebovává kyslík v horní vrstvě, což znamená velký problém pro biodiverzitu. Reálně zde dochází k masivnímu úhynu ryb a dalších živočichů.

Situaci navíc v minulosti zhoršily invazivní druhy. Například v 80. letech zavlečená žebernatka (druh dravé medúzy), která se dostala do balastních nádrží lodí a zdevastovala místní rybí populaci tím, že konkurovala z hlediska potravy, ale hlavně masově požírala přímo samotné rybí jikry a larvy (potěr).

Zveřejněné díly seriálu:
Proč jsou řeky sladké a moře různě slaná? Co se stane, když se slanost moří změní?
Moře jako Zemská klimatizace, která se začíná přehřívat
Proč je bahno pod hladinou mořských pobřeží pro klima důležitější než pralesy
Příliv a odliv a tváře evropského pobřeží a surfování po obrácené řece
Podmořské louky, mrtvo nebo masy ryb, aneb různá biodiverzita evropských moří
Středomoří: kdysi vyschlá laboratoř, kde vidíme budoucnost evropských moří
Černé moře – křehká biodiverzita a mrtvá zóna, která může způsobit katastrofu