Pod krustou „věčného“ ledu je překvapivě živo. Výzkum antarktického mořského dna boří zažité představy o extrémních prostředích.

Autor: Jan Toman

Žádné pustiny jen tu a tam narušené zbloudilými návštěvníky. Podle nového objevu pod šelfovými ledovci prosperují přisedlí živočichové i stovky kilometrů od volného moře, což přepisuje naše zažitá očekávání.

V blízkosti pólů narazíme na spoustu chladných vodních prostředí, ale pouze jedno se od nejbližšího zdroje světla nachází šedesátinásobek hloubky Mariánského příkopu. Jedná se o části antarktického kontinentálního šelfu, které překrývá ledovec stékající do moře. Donedávna měli polární výzkumníci za to, že pod těmito ledovci takřka nic nežije. V blízkosti otevřeného oceánu ještě tu a tam naráželi na společenstva podobná hlubokomořským, mnoho set kilometrů pod ledem ale nacházeli jen mikroby a zbloudilé návštěvníky. Nový objev z blízkosti Berkerova ostrova ale staví dosavadní předpoklady na hlavu. I daleko pod ledem očividně mohou přežívat společenstva přisedlých organismů živících se filtrováním živin z vody. Nelimituje je přitom množství potravy, ale spíše dostupnost vhodných podloží, což výrazně mění i naše představy o životě během globálních zalednění nebo mimo Zemi.

Kdyby Antarktida neexistovala, museli bychom si ji vymyslet. Od podledovcových jezer až po suchá antarktická údolí představuje jižní kontinent tu nejbližší obdobu prostředí, která kdysi dominovala na Zemi a se kterými se možná jednou setkáme při hledání života ve vesmíru. O něco menší zájem dosud přitahovalo oceánské dno v okolí Antarktidy. Zejména v oblastech Weddellova a Rossova moře sice pokrývá mnoho set kilometrů hladiny takzvaný šelfový ledovec, většina badatelů ale předpokládala, že hluboko pod ním nalezneme chudé pustiny hostící tak maximálně mikrobiální organismy.

Řečeno trochu obšírněji, nejbohatší ekosystémy bychom podle standardní teorie měli nalézt v oblastech bez zalednění, kde v létě díky nepřetržitému slunečnímu svitu bují obrovské nárosty mořských řas. Zde se setkáváme s množstvím přisedlých organismů, korýši, rybami, savci, ptáky a dalšími zvířaty známými z přírodovědných dokumentů. Směrem pod šelfový ledovec, nebo lépe ve směru proudů, které unášejí živiny, by se mělo prostředí razantně měnit. Postupně by měly ubývat přisedlé organismy filtrující živiny z vody, jako třeba mořské houby nebo sumky. Ještě dál by se měli vytrácet mlži, plži, kroužkovci a další pohybliví živočichové žijící při dně nebo pode dnem. Nakonec bychom se potom neměli setkávat ani s plovoucími živočichy, kteří do oblasti věčné tmy mohli při hledání potravy zabloudit.

Tato teoretická očekávání částečně podpořily dřívější výzkumy. Celkově se různým vědeckým expedicím podařilo šelfové ledovce provrtat asi osmkrát a informativní jsou v tomto ohledu také některé výzkumy podledovcových jezer nebo čerstvě odledněného mořského dna. Hluboko pod ledem u pobřeží Antarktidy vědci nalezli bohatá mikrobiální společenstva vzácně doprovázená korýši a rybami. Podobné organismy dominují i mořskému dnu pod šelfovým ledovcem mnoho set kilometrů od volného oceánu. Na těchto místech badatelé objevili také zbytky dalších bezobratlých. Žádného z nich se však nepovedlo nalézt živého. Oblasti o něco blíže ke kraji šelfového ledovce hostí plovoucí živočichy včetně ryb a ostnokožců, stejně jako blíže neidentifikované druhy obývající dno a usazeniny pod ním. U samého okraje ledovce potom nalezneme více méně standardní hlubokomořská společenstva.

Jako důležitější faktor určující množství a druhovou bohatost přítomných organismů se spíše než dálka od kraje šelfového ledovce jeví vzdálenost po proudu unášejícím živiny z otevřeného moře. Ten málokdy nabírá přímý kurz, a tak se občas můžeme setkat s bohatšími společenstvy i poměrně daleko pod ledem. Jak ovšem ukazují nejnovější výsledky mezinárodního týmu polárních výzkumníků, uvedená pravidla přinejmenším v takto jednoduché formě neplatí.

Celý příběh se začal odvíjet před několika lety, když se badatelům při výzkumu šelfového ledovce ve Weddellově moři podařilo provrtat led horkou vodou hned na pěti místech. Pod několika stovkami metrů ledovce očekávali pár set metrů mořské vody, načež mělo následovat měkké dno, ze kterého chtěli odebrat vzorky. Při vrtání v blízkosti Berkerova ostrova zhruba 260 kilometrů od kraje ledovce ale místo toho narazili na kámen.

Když vrtem spustili kameru, zjistili, že je kámen zhruba o velikosti automatické pračky hustě porostlý několikacentimetrovými organismy. Analýza obrazového materiálu následně ukázala, že některé z nich jsou mořské houby. Ostatní by potom mohli představovat jiné zástupce houbovců, sumky, žahavce, svijonožce, nebo mnohoštětinaté červy.

Přisedlé organismy nalezené pod šelfovým ledovcem poblíž Berkerova ostrova. Podle Griffiths a kol. 2021.

Přítomnost přisedlých živočichů v takové vzdálenosti od kraje šelfového ledovce je zcela nevídaná. Jejich hustota navíc odpovídá relativně úživnému prostředí pod otevřenou hladinou. Aby toho nebylo málo, daná oblast se nachází velmi daleko po směru proudů, které by z otevřeného oceánu měly přinášet živiny – nejméně 625, ale možná až 1000 kilometrů! Původní teorii odpovídá jen předpoklad o malé druhové a funkční bohatosti společenstev daleko od kraje ledovce. Jiné velké živočichy zde už vědci neobjevili a narazili maximálně na nárosty bakterií.

Zkoumaná oblast šelfového ledovce ve Weddellově moři. Šipky značí směr různých mořských proudů. Pozoruhodný objev společenstva přisedlých organismů se podařil ve vrtu označeném FSW2 nedaleko Berknerova ostrova. Podle Griffiths a kol. 2021.

Organismální společenstva pod šelfovými ledovci tedy nemusí být výrazně limitována dostupností potravy. Jak autoři objevu spekulují v souvisejícím článku, organické látky by se do těchto odlehlých oblastí mohly dostávat přímo z antarktického kontinentu podledovcovými řekami, nebo promrzat z nadložního ledu. Důležitější možná bude přítomnost vhodného podloží.

Společenstva přisedlých organismů podobná tomu, na které narazili badatelé u Berkerova ostrova, přežívají v polárních oblastech až tisíce let. Kameny podobné velikosti však mohou i za daleko kratší dobu zapadat kalem a ztratit se v bahně. Klíčovým faktorem proto možná je dostatečně silné proudění, které na některých místech dokáže kameny udržovat v příhodném stavu pro usazení nových filtrátorů.

Proč ale na podobné ostrůvky nikdo nenarazil dříve? Zdá se, že ve vzdálenosti několika set kilometrů od kraje ledovce mohou být kameny podobné velikosti celkem vzácné (odhaduje se, že je dělí zhruba tisíc metrů). Lidé přitom pod šelfovým ledovcem prozkoumali oblast jen asi o rozloze tenisového kurtu. Blíže ke kraji ledovce jsou velké kameny daleko častější. Intenzivnější je zde ale také neustálý spad jemného kalu, který bez ohledu na proudění vše brzo zasype. Filtrátoři zde proto nemají šanci.

Přítomnost a charakter podledovcových šelfových společenstev tedy neurčuje pouze nabídka potravy, ale také vhodných podloží pro uchycení spolu s intenzitou usazování materiálu a rychlostí vodního proudění. Daleko po směru oceánského proudění proto můžeme narazit na překvapivě bohatá společenstva, což částečně vysvětluje i dřívější pozorování pohyblivých živočichů mnoho set kilometrů pod ledem.

V každém případě objev přisedlých organismů daleko pod šelfovým ledovcem výrazně mění naše představy o tom, jak mohla fungovat Země před stovkami milionů let během období globálního, nebo téměř globálního zalednění. Společenstva mnohobuněčných organismů očividně mohla přežívat i na místech, kde bychom to vůbec nečekali – například pod silnými vrstvami ledu v blízkosti kontinentů. Ze stejného důvodu bychom se při hledání života na Marsu nebo měsících velkých planet měli soustředit i na nesamozřejmé typy prostředí.

Celá řada otázek nicméně zůstává nezodpovězených. Jaký je například původ objevených organismů? Vyvinuly se na místě, nebo v průběhu generací „přeskakují“ mezi jednotlivými kameny? Jak stará mohou být jednotlivá společenstva a čím se přesně živí? Už teď je jasné, že jim vědci budou muset do budoucna věnovat více pozornosti.

Zdroj: HJ Griffiths, P Anker, K Linse, J Maxwell, AL Post, C Stevens, S Tulaczyk & JA Smith (2021): Breaking all the rules: The first recorded hard substrate sessile benthic community far beneath an Antarctic ice shelf. Frontiers in Marine Science, 8.

Facebook Comments