Měkčí horniny erodují v horách třikrát rychleji než tvrdší

Měkčí horniny v horských oblastech podléhají erozi zhruba třikrát rychleji než horniny tvrdší. K tomuto zjištění dospěl mezinárodní výzkumný tým vedený Univerzitou v Massachusetts Amherst. Rozdíl přitom není omezen na prudké svahy, kde by se dal očekávat, ale projevuje se i na svazích mírnějších.

Podle autorů studie jde o jeden z hlavních faktorů, které určují, jak rychle hory chátrají a mění svou podobu. Pevnost horniny tak patří mezi klíčové činitele ovlivňující vývoj horského reliéfu, a to v míře, s jakou se dosud zřejmě nepočítalo. Eroze, tedy postupné rozrušování a odnášení horninového materiálu vodou, větrem, ledem či gravitací, je přitom základním procesem, který dlouhodobě formuje krajinu planety.

Zjištění má ovšem dosah daleko za hranice geomorfologie. Výsledky podle autorů zpochybňují současné chápání vztahu mezi erozí a uvolňováním oxidu uhličitého (CO₂). Eroze hornin je s uhlíkovým cyklem Země úzce spjata: odkrývání čerstvého horninového materiálu a jeho rozklad mohou ovlivňovat, kolik CO₂ se uvolňuje do atmosféry a kolik se z ní naopak ukládá. Pokud se různé typy hornin rozpadají výrazně odlišným tempem, musí se to promítnout i do toho, jak tyto procesy v modelech popisujeme.

Autoři proto naznačují, že geologové a atmosféričtí vědci mohou podceňovat příspěvky CO₂ pocházející z horninových oblastí Země. Jinými slovy, část uhlíku, který se do ovzduší dostává právě v důsledku zvětrávání a eroze hornin, nemusí být v dosavadních odhadech dostatečně zohledněna. Studie tak upozorňuje na možnou mezeru v rozpočtu uhlíku, který vědci používají k pochopení dlouhodobých změn klimatu.

Výsledky naznačují, že při modelování toho, jak se krajina vyvíjí a jak se s ní proměňuje složení atmosféry, nelze různé horniny považovat za zaměnitelné. Rozdíl ve tvrdosti, který se na první pohled může zdát jen geologickou drobností, se podle týmu z Massachusetts Amherst odráží v rychlosti eroze natolik výrazně, že ovlivňuje celkový obraz o tom, jak hory mizí a jakou roli přitom hrají v globálním koloběhu uhlíku.

Práce tak otevírá prostor pro přehodnocení některých předpokladů, z nichž vědci dosud vycházeli. Pokud se potvrdí, že měkčí horniny erodují přibližně třikrát rychleji a že tento vzorec platí napříč různými sklony svahů, bude třeba zpřesnit modely, které propojují vývoj horských oblastí s koncentrací CO₂ v atmosféře. Právě tyto modely slouží jako podklad pro pochopení toho, jak se klima Země měnilo v minulosti a jak může reagovat v budoucnosti.

Autoři zároveň z uvedených zjištění nevyvozují, že by dosavadní poznatky o erozi a uhlíkovém cyklu byly zcela chybné. Poukazují spíše na to, že jeden z důležitých vstupních parametrů, tedy pevnost hornin, dostával v úvahách o vazbě mezi erozí a CO₂ méně pozornosti, než by si zasloužil. Zahrnutí tohoto faktoru by mohlo vést k realističtějšímu odhadu toho, kolik oxidu uhličitého pochází z horninových oblastí planety.

Studie tak přispívá do širší debaty o tom, jak přesně rozumíme přírodním zdrojům a propadům uhlíku. Pro vědce zabývající se klimatem je každé zpřesnění těchto odhadů cenné, protože malé nepřesnosti v dílčích složkách se mohou v dlouhodobém horizontu sčítat. Zjištění o výrazně rychlejší erozi měkčích hornin proto nemusí být jen zajímavostí pro geology, ale může ovlivnit i to, jak budou atmosféričtí vědci v budoucnu počítat s přírodními toky CO₂.