Oslabení magnetického pole před 42 000 lety mohlo ovlivnit klima i život na Zemi

Intenzita zemského magnetického pole spadla na pouhých šest procent dnešní hodnoty. Stačilo to k tomu, aby se změnilo klima celé planety.

Foto: PxHere

Před 42 000 lety se na Zemi odehrála epizoda, kterou geofyzici označují jako Laschampskou událost. Magnetické pole planety se tehdy nezhroutilo naráz jako po přepnutí vypínače, ale sláblo postupně během přechodové fáze trvající stovky let. Právě toto pozvolné slábnutí ochranného štítu mělo podle studie publikované v časopise Science nejničivější důsledky. Tým vedený Alanem Hoggem a Chrisem Turneyem dokázal díky letokruhům novozélandských stromů kauri poprvé přesně časově sladit průběh kolapsu pole s klimatickými záznamy z celého světa. Výsledek ukazuje, že kritický nebyl samotný obrat pólů, ale období, kdy Země ztratila téměř veškerou magnetickou ochranu.

Šest procent, která změnila planetu

Laschampská událost nebyla klasickým přepólováním, při němž se severní a jižní magnetický pól trvale vymění. Šlo o takzvanou geomagnetickou exkurzi, krátkou epizodu, kdy se dipólová složka pole dramaticky zhroutila, póly se na zhruba 800 let prohodily a pak se systém vrátil do původního stavu. Klíčové je rozlišení dvou fází. Během samotné reverzní fáze, kdy póly stály „obráceně“, pole stále dosahovalo asi 28 procent dnešní intenzity. Horší byla přechodová fáze těsně před prohozením: intenzita spadla na pouhých 0 až 6 procent. Podle modelů z Frontiers in Earth Science výrazné oslabení pozorovatelné na povrchu trvalo kolem dvou tisíc let, hlubší dynamový proces v zemském jádru pak asi pět tisíc let.

A právě v té nejslabší fázi se začaly řetězit problémy.

Kosmické záření, ozon a klima v dominovém efektu

Mechanismus, který studie popisuje, funguje jako řetězová reakce. Oslabené pole propustí do horní atmosféry výrazně víc galaktického a slunečního kosmického záření. Zvýšená ionizace spouští chemické reakce, které ničí stratosférický ozon. Úbytek ozonu nemění jen množství UV záření dopadajícího na povrch, ale i celou atmosférickou cirkulaci.

Autoři studie na základě modelů a paleoklimatických záznamů spojují přechodovou fázi Laschampu s několika souběžnými jevy:

• Posun tropických dešťových pásů a bouřkových systémů
• Vychýlení západních větrů nad Jižním oceánem
• Aridifikace Austrálie – kontinent se dramaticky vysušil
• Rychlý růst Laurentidského ledového štítu v Severní Americe

Časové překrytí těchto změn s minimem magnetického pole je podle autorů příliš těsné, než aby šlo o náhodu. Právě letokruhy kauri jim umožnily překonat dosavadní problém: nejistou radiokarbonovou kalibraci, která dříve bránila přesnému časovému sladění různých klimatických archivů. Kmen z lokality Ngāwhā na Novém Zélandu pokrývá asi 1 700 let a byl datován po čtyřicetiletých blocích metodou kapalinové scintilační spektrometrie. Výsledkem je dosud nejpřesnější časová osa tohoto období.

Megafauna, neandertálci a limity důkazů

V australském fosilním záznamu přibližně před 42 000 lety mizí obří klokani, obří vombati a další zástupci megafauny. Studie navrhuje, že souhra vysychajícího klimatu a zvýšeného UV záření mohla být posledním hřebíčkem pro druhy už oslabené jinými tlaky. Podobně opatrně formulují autoři i vztah k neandertálcům: časové překrytí Laschampu s jejich ústupem z Evropy existuje, vyšší radiace a UV mohly zesílit selekční tlak, ale žádný ze zdrojů netvrdí, že šlo o jedinou nebo definitivní příčinu vyhynutí. Homo sapiens událost přežil. V archeologickém záznamu se mluví spíš o proměnách chování, například o nárůstu jeskynního umění, než o kolapsu druhu.

Co by Laschamp znamenal dnes

Geomagnetické exkurze jsou přirozenou součástí chování zemského dynama a NOAA výslovně říká, že dnešní pokles intenzity pole (asi devět procent za posledních 170 let) neumožňuje určit, zda a kdy přijde další podobná epizoda. Severní magnetický pól se podle British Geological Survey stále posouvá rychlostí kolem 35 kilometrů za rok, ESA sleduje slabou oblast v jižním Atlantiku. Nic z toho ale samo o sobě není důkazem blížícího se přepólování.

Biologicky by lidstvo podobnou událost pravděpodobně přežilo stejně jako před 42 tisíci lety. Technologicky je ale dnešní civilizace nesrovnatelně zranitelnější. Geomagneticky indukované proudy by degradovaly elektrické sítě, GPS a satelitní komunikace by ztrácely přesnost, družice na nízké oběžné dráze by čelily vyššímu odporu atmosféry. České studie modelující dopady na přenosovou soustavu ČEPS počítají při extrémním scénáři s proudy pod 40 ampérů. Ty by představovaly spíše riziko postupného stárnutí transformátorů než okamžitého výpadku sítě. Při oslabení pole na jednotky procent by však takové bouře přicházely nikoli jednou za generaci, ale běžně.

Globální síť observatoří INTERMAGNET, mise Swarm a pravidelně aktualizované modely IGRF dnes sledují každý záchvěv pole v reálném čase. Česko je v tomto systému zastoupeno jednou observatoří a šesti opakovacími stanicemi. Paleomagnetický výzkum vede oddělení Geologického ústavu Akademie věd. Monitorovat umíme. Předpovědět datum příštího kolapsu nikoli.

Před 42 000 lety stačilo, aby ochranný štít planety zeslábl na zlomek své síly, a změnilo se klima celých kontinentů. Pole se tehdy vrátilo. Otázka, kterou dnes nikdo nedokáže zodpovědět, zní, kdy přijde další test.