Student World

V diskusi o knize Život a smrt planety Země jsme narazili na otázku, nakolik souvisí desková tektonika (proces, který je zodpovědný např. za stěhování kontinentů) s existencí biosféry a hydrosféry. Skutečně by se tyto pochody jinak zastavily? Jak to vypadá na jiných planetách? Na naše otázky odpovídá RNDr. Radek Mikuláš Radek, CSc. z Geologického ústavu AV ČR.

(Původní text o knize Život a smrt planety Země + diskuse k článku
http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/komentare?OpenForm&C25FE3BD4834E788C1256E9B0057563F&All)

Na první pohled by se mohlo zdát, že tektonika je čistě fyzikálním pochodem, který z mého laického pohledu souvisí s různými vlastnostmi zemské kůry a tekutějšího pláště… Nebo je to složitější? Jaké názory vlastně v současné geologii převažují, jaké jsou menšinové a jaké spíše obskurní?

Mikuláš: Myslím, že studií založených na skutečně testovatelných hypotézách pokrývajících dané téma je velmi málo a spíš se jedná o obecné deklarace.
Nevíme vlastně dodnes, jaký je mechanismus pohybu litosférických desek, resp. ví se téměř s jistotou, že je to konvekční proudění v plášti, ale neví se, jaké konkrétní fyzikální a chemické parametry prostředí jsou pro existenci celého děje nutné.
Úvahy toho typu, že desková tektonika se na planetě bez hydrosféry zastaví, jsou tedy korigovány pouze velmi nepřímými důkazy. Srovnání Země s Marsem a Měsícem může být jedním z nich, ale nijak přesvědčivé není.
Osobně jsem po přečtení knihy "Život a smrt planety Země" měl pocit, že je tam toto téma rozebráno celkem úměrně dnešnímu poznání a nejistota je připouštěna. Pokládám za zcela prokázané, že dnešní podoba zemské kůry – složení, ale i počet a velikost desek – je ovlivněna mj. činností biosféry. Do té míry je "život jako geologická síla"

(mj. další titul vydavatelství Dokořán, viz např.
http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/search?searchview&query=%9Eivot%20jako%20geologick%E1%20s%EDla*)

nepochybně významný. Jedná se o ovlivňování velmi pomalé, což ovšem v měřítku geologického času mnoho neznamená.
Myslím, že toto je mezi lidmi, s nimiž jsem v kontaktu a kteří na věc vůbec nějaký názor mají, mínění většinové. Málokdo má myslím pevný názor na to, zda a za jak dlouho by se desková tektonika bez života "zastavila" či pouze velmi zvolna "přesměrovala". Můj pohled na věc se blíží druhé alternativě – pomalému "přesměrování".

Původně jsem se zajímal o vliv biosféry, váš výklad se týkal spíše hydrosféry. Jak tomu máme rozumět?

Mikuláš: Hydrosféra je skutečně pokládána za velmi významný prvek fungování deskové tektoniky, protože zásadně ovlivňuje vlastnosti subdukovaných bazaltů. Dále, uvolňování vody vázané v minerálech snižuje tření v subdukčních zónách. Existence hydrosféry je zase patrně závislá na životě, protože biosféra vyrovnává klimatické extrémy a nebýt toho by už oceány na Zemi nemusely existovat.
Celá věc by vyžadovala podrobnější vysvětlení – pokusím se ještě pár vět připsat:

1. Nezpochybnitelný je právě vliv hydrosféry na deskovou tektoniku. Možná by bez oceánů nefungovala vůbec (názor mírně výstřední), možná by fungovala jinak (jinde a jinak by to "drhlo", desky by byly jinak a jinde zatíženy atd. – názor všeobecný.)

2. Nezpochybnitelný je vliv biosféry na hydrosféru, ale tady je obtížné říci s jistotou, jestli by oceány bez života (který zcela změnil složení atmosféry, odrazivost, bilanci uhlíku atd. a celkově přispěl ke stabilizaci klimatu) ještě existovaly – a pokud ano, zda trvale, či periodicky. Každopádně by bez života byla hydrosféra jiná, a jiná by byla tedy i tektonika. "Praskalo" by to asi na jiných místech, než se v geologické minulosti skutečně stalo, a vytvořily by se jiné tvary desek.

3. Patrně menší, přesto však ne nepodstatný bude asi vliv distribuce sedimentů (zejména v mořských pánvích) na deskovou tektoniku.
Akumulace vápenců (vzhledem k biogennímu původu většiny z nich) i klastických hornin (to díky vlivu života na zvětrávání) jsou podmíněny stavem biosféry, a protože představují nezanedbatelnou část výplně mořských pánví a kontinentální kůry (často velkých mocností – nezřídka 10 km) – přestavují současně i velkou část tělesa, které buď vlivem konvekce "praskne" a vytvoří se rift, nebo "vydrží" a rift vznikne jinde.
Pokud bychom chtěli tvrdit, že biosféra nijak neovlivnila deskovou tektoniku, museli bychom doložit, že "náklad" sedimentů na litosférických deskách je natolik zanedbatelný, že při vzniku riftů nehraje roli. A to asi nebude pravda. Víme, že erozí se celé desky vyklenují, zaledněním jsou zase zamačkávány hlouběji do pláště – takže celý systém je nastaven tak, že několikakilometrová vrstva sedimentů představuje při "práci" desek významný faktor.
(Poznámka Pavel Houser: Právě tento třetí bod, vliv života na cyklus uhlíku/ukládání vápenců, byl ve zmiňovaných knihách uváděn jako hlavní příspěvek biosféry.)

4. Ve své původní otázce jste termínem "tektonika" téměř jistě mínil tektoniku deskovou. "Drobná" tektonika v obecném smyslu je biogenní činností ovlivněna úplně zřejmě – každý fosilní korálový útes postižený zlomy dokumentuje takové ovlivnění.

autor Pavel Houser