Proč Sahara bývala a zase bude zelená

V řecké mytologii byl Faethón syn boha Hélia, který každý den vozil v kočáru po obloze Slunce. Faethón svého otce prosil, aby jej alespoň jednou nechal kočár řídit. I když věděl, jak náročná úloha to je, Hélios souhlasil a předal otěže Faethónovi. Avšak jako smrtelník, navíc mnohem slabší než jeho božský otec, ztratil Faethón skoro okamžitě kontrolu a koně se Sluncem v kočáru uháněly po obloze.

Hrozilo, že se příliš přiblíží k Zemi a spálí její povrch. Aby tomu zabránil, vyslal Zeus blesk, který Faethóna zabil. Héliovo Slunce spadlo z oblohy a Země byla zachráněna. Ale říká se, že během zdivočelé jízdy se Slunce příliš přiblížilo Africe a popálilo kůži Etiopanů, doslova „Spálených kůží“. Spálilo většinu africké země, vysušilo řeky a jezera a proměnilo většinu severní Afriky z hostinné, úrodné země na poušť.

V roce 1850 se německý učenec Heinrich Barth dostal do expedice na průzkum afrického vnitrozemí. Expedice vyrazila z Tripolisu v dnešní Libyi a ihned se jí do cesty postavila překážka v podobě Sahary. Zatímco se ostatní členové soustředili na navázání obchodu s místními lidmi, Barth cesty využil k průzkumu kontinentu, což se tehdy dělo jen zřídka. Evropané věděli o Africe tak málo, že na mnoha místech, kam Barth přišel, jej místní vítali jako vůbec prvního Evropana.

Během této poutě Saharou objevil Barth něco, co mu nedávalo smysl. V jeskyních pusté pouště objevil Barth několik prehistorických kreseb, které naznačovaly, že tu dříve žili lidé. Ještě více matoucí bylo, že kresby nezachycovaly poušť, ale na většině z nich byly louky, na kterých byli sloni, žirafy, hroši, přímorožci a antilopy.

Navzdory tehdejšímu přesvědčení, že Sahara byla vždy pouští, objevil Barth důkaz potvrzující opak. A napsal, jak jeskynní kresby „dokazují život velice odlišný od toho, který zde dnes vidíme.“ Co Barth popisoval a pro co našel první důkaz, bylo africké vlhké období. Doba, kdy Afrika nebyla pokrytá všudypřítomnými písečnými dunami Sahary, ale spíše trávou a dokonce lesy.

Jinými slovy byla Saharská poušť spíše Saharskou savanou. I když byl schopný přijít na to, že Sahara nebyla vždy pouští, nebyl Barth schopný zjisti proč. Tehdy nevěděl o Milankovičových cyklech. Co jsou zač? I když se zdá, že je oběžná dráha Země stálá a neměnná, na časové ose desítek tisíc let se ve skutečnosti mění hodně. Protože Země interaguje s gravitací Měsíce, Slunce a dokonce Jupiteru a Saturnu, obíhá Země ve třech hlavních směrech.

Excentrické dráze, oblikvitě a precesi. Nás budou zajímat jen dvě. Nejdříve se podíváme na excentrickou oběžnou dráhu. To znamená, jak kruhová nebo eliptická oběžná dráha je. Velmi pomalu se během stovek tisíc let může excentricita měnit z 0,000055, což je skoro dokonale kruhová, až na 0,0679, což je skoro eliptická. A poté je tu precese.

Ta má z těchto dvou cyklů největší vliv na saharské podnebí. Rotační osa Země se točí v kruhu, stejně jako funguje například gyroskop. Dnes je excentricita 0,017, a tedy mírně eliptická, takže naše oběžná dráha nevypadá takto, ale spíše takhle. Protože neobíháme po dokonalém kruhu, je Země od Slunce během roku různě vzdálená. Když je Země tady, čemuž se říká přísluní, je Slunci nejblíže a zachytává více sluneční energie.

Když je tady, v odsluní neboli v nejzazším bodu od Slunce, zachytává méně energie. Rozdíl mezi těmito dvěma body není obrovský a dnes, když je Země Slunci nejblíže, je na severní polokouli zima a jižní hemisféra je nakloněna ke Slunci. Ale kvůli precesi tomu tak nebylo vždy. Zhruba před 10 000 roky to bylo naopak.

Když Země byla Slunci nejblíže, byla k němu nakloněna severní hemisféra. Na severní hemisféru tehdy působilo o 7 % více slunečního záření než dnes. Více Slunce by obvykle znamenalo vyšší teplotu, kvůli čemuž by takovéto místo bylo vyschlejší a nehostinnější. Ale v severní Africe způsobil nárůst slunečního záření něco jiného – západoafrické monzuny. Pevnina má nižší tepelnou setrvačnost než voda, jinými slovy se pevnina ohřeje rychleji než sousední oceán.

Kvůli tomu byla v létě Afrika teplejší než sousední oceán. Protože byla země horká, byl horký i vzduch nad zemí. Teplejší než vzduch nad vodou, který zůstal poměrně chladný. Když se vzduch ohřívá, tak se rozpíná a stává se řidším než okolní vzduch. Vzduch nad Afrikou byl tedy řidší než vzduch nad Atlantským oceánem. Hustší vzduch má snahu vnikat do řidšího, a tak se mnoho oceánského vzduchu dostalo nad severní Afriku. Tomu se říká vítr.

Dnes tam větry foukají většinou od východu na západ, od Afriky do oceánu. Říká se jim pasáty a z vesmíru jde vidět, jak se písek ze Sahary dostává nad oceán. Ale kvůli oběžné dráze se před 10 000 lety vítr v určitých obdobích obrátil, foukal opačným směrem a přinášel vlhký vzduch nad severní Afriku, čímž během letních měsíců vznikalo africké monzunové období. Například v Indii je tomu tak i dnes. Na této mapě vidíte monzunové období.

Indie je většinou naprosto beze srážek, ale jedno období tam skoro neustále prší. Za použití dnešních modelů jde říci, že 7% nárůst slunečního záření způsobil s přispěním oceánu až 50% nárůst srážek nad severní Afrikou. Výsledkem toho v severní Africe napršelo až 500 mm srážek za rok. Pro srovnání se opět podívejme na Indii. Podíváme se na mapu indických srážek a vybereme barvu znázorňující 500 mm, vidíme, že se v tomto rozmezí nachází většina střední a jižní Indie. Sahara a Indie se nacházejí ve stejně zeměpisné šířce, což znamená, že při stejném počasí by Sahara vypadala skoro stejně jako Indie.

Pokud nevíte, jak vypadá Indie, tak je to většinou polosuchá tropická savana. Takže pokud použijeme Indii jako vzor a vymalujeme podle ní Afriku, dostaneme něco takového. Ale zelenost každé oblasti by závisela na období. Během sucha by hnědla a po monzunech by ještě více zezelenala. Průměrně by to bylo takto. Takto zelená barva zasahovala dále do Arabského poloostrova.

Skoro 13 800 000 km² pouště bývalo savanou. To je více než rozloha Kanady. Což je dost. Je tu ale jeden problém. 50% nárůst srážek se může zdát jako hodně, ale ve střední Sahaře naprší ročně třeba jen 0,09 centimetru, takže 50% nárůst by znamenal jen 0,14 centimetru za rok. Což je skoro nic. Ale i v nejodlehlejších částech Sahary jsme nalezli důkazy o životu, takže i tam muselo být zeleno.

Takže samotné oběžné cykly Země pro vysvětlení zelené Sahary nestačí. Musíme si říct o ekologické podpoře. Tedy když přítomnost jednoho druhu umožňuje přítomnost druhého druhu. Například stromy vytváří stín, takže pod nimi mohou růst rostliny náchylnější na Slunce, třeba tráva. Rostliny se mohou podpořit mnoha způsoby, ale asi nejdalekosáhlejší dopad měl efekt zvaný odpařování.

Když se podél oceánu zvýšily srážky a okraje pouště se zazelenaly, ve výsledku se zvýšila úroveň vlhkosti v okolních oblastech. To proto, že rosliny nerostou jen na povrchu, ale zapouští kořeny hluboko do země, a vytahují vodu, která by zůstala nevyužita. Takže když zelenaly kraje Sahary, otevřela se cesta k zásobám vody pod povrchem. A i když rostliny značnou část vody pohltí, většinu vody, 97–99 %, rostliny vůbec nevyužijí, ale vypustí ji nebo ji odpaří zpět do atmosféry.

Takže zprvu byla vegetace jen tady, na krajích Sahary, ale díky úloze kořenů a odpařování se vlhkost dostávala hlouběji do pouště a následný dominový efekt práci dokonal. Vyšší vlhkost umožnila vyrůst rostlinám, které ze země vytáhly více vody a následně více vody odpařily, což nás přivádí zpět na začátek a nyní se točíme v kruhu.

Ale ani Milankovičovy cykly spolu se vzájemnou podporou rostlin by nestačily na úplnou transformaci celé Sahary. Takže se musíme podívat ještě na třetí významný kousek skládačky. Geografii. Nebo přesněji topografii. Na topografické mapě kontinentu vidíme, že i na Sahaře jsou vyvýšeniny, včetně hor, ale ještě důležitější je, že jsou tam prolákliny. Tyto prolákliny shromažďovaly vodu ze západoafrických monzunů a proměnily se v jezera.

Největší z těch paleolitických mega jezer bylo mnohem rozlehlejší jezero Čad, které bylo stejně velké jako Kaspické moře, dnešní největší jezero. Totéž se stalo v dnešní Libyi, kde vzniklo jezero Fezzan. Také tady mezi Alžírskem a Tuniskem, kde vzniklo jezero Čot. Dále na jihu v dnešním Alžírsku bylo další jezero zvaného Ahnet. A poslední velká jezera vznikla kolem Nilu – Turkana a Darfur. Mimo nich se na Sahaře nacházelo mnoho menších jezírek, z nichž nejvíce bylo na západě.

Těchto šest velkých jezer spolu s mnoha menšími sloužilo jako velké zásobárny vody pro vnitrozemí Sahary. Přepravovaly a zadržovaly nadbytečnou vlhkost ve vnitrozemí. Spolu se zemskou oběžnou dráhou a odpařováním se mohla vegetace udržet i ve středu Sahary. Naneštěstí tak Afrika dnes nevypadá. A to proto, že se před 7 000 – 5 000 lety naklonila ke Slunci jižní hemisféra během přísluní namísto severní.

Kvůli tomu na Afriku dopadá méně slunečního záření, celý cyklus se rozpadl a ze savany se stala poušť. Takže nyní se asi chce většina z vás zeptat, jak bude Sahara vypadat v budoucnu. Pro odpověď se podívejme ještě dále do minulosti. V době před 22 000 – 11 000 lety byla zemská precese skoro ve stejné poloze jako dnes. Ale kvůli ještě komplikovanějším důvodům byla Afrika ještě sušší než dnes.

Sahara byla ještě větší než dnes. Zasahovala o 320 km dále na jih. A konžský deštný prales, tato tmavě zelená oblast, skoro ani lesem nebyl. Ale před 10 000 lety tu bylo vlhké africké období a celá Sahara byla zelená. O tom jsem doteď mluvil. Ale to nebyl jediný rozdíl. Na jihu se Konžský deštný prales rozpínal od Sierra Leone až k Botswaně.

Dnes je konžský deštný prales druhým největším deštným pralesem na světě. Větší je jen Amazonský. Konžský zabírá 1 780 000 km². Ale tehdy byl více než čtyřikrát větší a pokrýval oblast 7 800 000 km². Pro představu, jak moc to je, největším deštným pralesem dnes je Amazonský, který se rozprostírá na – možná kvůli požárům už na tolika ne – 5 500 000 km². Během afrického vlhkého období byl Konžský deštný prales větší než všechny ostatní na Zemi.

Což je k zamyšlení. Jediná poušť na kontinentu byla jižní Namibská poušť, která byla tak suchá, že se skoro nijak nezměnila. Ale před 7 000 – 5 500 lety se zemská precese obrátila a Afrika vysychala. A dnes vypadá takhle. Pokud se na tato období podíváme, uvidíme jasný vzor. Sahara se v budoucnu opět zazelená. Zemská precese je koneckonců cyklická a proces zelenání a vysychání je tedy rovněž cyklický.

Takže další otázka zní, kdy se ze Sahary opět stane savana? Pokud se budeme řídit jen podle precese, tak severní hemisféra bude během přísluní nakloněna ke Slunci za asi 13 000 let. Takže si chvíli počkáme. Ale pokud jste nedočkaví jako já, tak máte štěstí, protože Země právě prochází jiným globálním oteplováním, které má příčiny jinde.

Protože lidé zvyšují průměrnou teplotu, ukazuje model přesně to, co čekáte. V severní Africe je více vlhkosti, a z jihu se tak může šířit vegetace. Jak moc zezelená, závisí na tom, jak moc planetu nakonec ohřejeme. Ale nedávná studie ukazuje, že lidmi zapříčiněná klimatická změna způsobí, že maximálně 45 % Sahary bude pokryto vegetací. Takže pokud chcete vidět celou Saharu pokrytou trávou a lesy, budete muset počkat 13 000 let. Doufám, že se vám video líbilo, a protože se stále díváte, tak asi ano.

Pokud chcete kanál podpořit, podívejte se na Patreon, kde můžete udělat právě to. Pokud mě podpoříte, uvidíte své jméno vedle těchto štědrých lidí. Pokud ne, tak alespoň kanál odebírejte, aby vám neunikla příští videa. Další video by mělo vyjít příští týden, takže si počkejte. Díky. Překlad: Viktor Horký aka InkCZ www.videacesky.cz