
Hledali dávné klima, našli současnost. Co lze vyčíst z tenké vrstvy vápence
22. 10. 2026
Jeskynní krápníky, tzv. speleotémy, vědci běžně využívají jako jakési přírodní archivy klimatu. Z jejich vrstev lze vyčíst informace o době jejich vzniku. Předpokládali tedy, že podobné informace budou ukryty i v tzv. bradavičnatých sintrech. Výzkum však ukázal, že tyto útvary jsou velmi mladé a významnou roli v jejich vzniku hraje množství a intenzita srážek. Nenesou informaci o tom, jaké klima panovalo před desítkami tisíc let. Mohou však vědcům pomoci pochopit, jak prostředí reaguje na klimatické změny v posledních desetiletích. Na výzkumu se podíleli vědci z ČR i zahraničí, kteří jsou zapojeni do projektu RES-HUM.
Na první pohled připomínají drobné krápníky. Vznikají v puklinách a spárách vápenců, v malých dutinách nebo na spodních stranách vápencových valounů. Uvnitř mají jemnou vrstevnatou strukturu, která může připomínat letokruhy stromu. Právě tato podobnost vedla vědce Václava Suchého, Kateřinu Pachnerovou Brabcovou a Ivo Světlíka z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR k otázce, zda by vápnité krusty nemohly uchovávat informace o klimatu v dávné minulosti. „Náš předpoklad vycházel z práce českého geologa a kvartérního badatele Vojena Ložka z roku 1963, který tyto útvary označil jako tzv. bradavičnaté sintry. Vzhledem k jejich vzhledu se nabízelo srovnání s jeskynními krápníky. Ty jsou dnes důležitým zdrojem informací o vývoji klimatu v minulosti, protože jejich vrstvy zachycují změny podmínek, za nichž vznikaly,“ uvedl Václav Suchý z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR.
Čtyřletý výzkum sedmičlenného mezinárodního týmu odborníků však původní představu vyvrátil. „Bradavčité sintry nejsou pozůstatkem dávných klimatických období. Jde o velmi mladé útvary, jejichž stáří nepřesahuje několik desítek let. Navíc jsou poměrně nestabilní. Krátce po vzniku začínají být narušovány biologickými procesy a erozí a postupně zanikají,” doplnil Suchý.
První popis v jeskyních mírného klimatického pásma
Jejich vnitřní vrstvení podle vědců souvisí s podmínkami prostředí, zejména s intenzitou srážek. Krusty sice nejsou vhodným nástrojem pro rekonstrukci klimatu před tisíci lety, mohou ale poskytovat informace o krátkodobých změnách prostředí v současnosti.
Výzkum přinesl ještě jedno důležité zjištění: zkoumané krusty nelze jednoduše zařadit mezi běžné vápencové sedimenty ani mezi klasické jeskynní krápníky. „Jsou jakýmsi hybridem mezi povrchovými sladkovodními vápenci a jeskynními speleotémami. Na jejich tvorbě se nepodílí pouze chemické srážení uhličitanu vápenatého (kalcitu), důležitou roli přitom hrají i živé organismy. Řasy, mechy, houby a mikroorganismy pomáhají zachycovat a stabilizovat drobné částice. Ty do puklin přináší voda. Na jejich povrchu se následně ukládá uhličitan vápenatý,” vysvětlil Suchý s tím, že vznik krust je výsledkem spolupráce několika procesů – vody, horniny, chemických reakcí a živých organismů. „Je zajímavé, že jsme našli útvary propojující dva na první pohled velmi odlišné světy. Část jejich vlastností připomíná tzv. pramenné vápence vznikající v prostředí povrchových krasových vod, část zase klasické jeskynní krápníky. Navíc je jejich vznik ovlivněn biologickou aktivitou,“ doplňují autoři studie.
Podobné biologicky ovlivněné krápníkovité útvary byly v minulosti popsány například z některých tropických a subtropických jeskyní. V jeskyních mírného klimatického pásma však dosud nebyly obdobné hybridní krusty podrobně popsány.
Voda a změna hydrologických podmínek
Význam objevu nespočívá pouze v popisu nového typu vápnitého útvaru. Studie ukazuje, jak citlivě mohou přírodní systémy reagovat na změny podmínek. Klíčovou roli zde sehrává voda a změna hydrologických podmínek se může promítnout do celého systému. To je zajímavé i v době současné klimatické změny, kdy se nemění jen teplota, ale i charakter srážek – jejich intenzita, sezónní rozložení nebo délka období mezi jednotlivými srážkovými událostmi.
„Jednotlivá vápnitá krusta je velmi nestabilní a krátkověká. Může vzniknout, měnit se a zase zaniknout. Studium pomocí elektronového mikroskopu ukázalo, že zatímco se krusty srážejí, již jsou souběžně rozhlodávány a erodovány mechanickými vlivy i biologickou aktivitou (metabolizmem) některých mikroorganizmů na jejich povrchu. Oba tyto v podstatě protikladné procesy – tedy krystalizace novotvořeného karbonátu a jeho rozklad, působí v dynamické rovnováze a záleží na konkrétních místních podmínkách, který děj převládne. Resilience proto nemusí nutně znamenat, že každá jednotlivá součást systému přežije změnu. Důležitější může být schopnost celého systému reagovat, přizpůsobit se a pokračovat ve svých základních procesech. „Lze pozorovat, že za vhodných podmínek se proces vzniku a zániku těchto krust může dokonce cyklicky opakovat,” uvedl Václav Suchý.
Drobné krusty z Českého krasu tak nabízejí překvapivě názorný příklad toho, že stabilita a odolnost nejsou totéž. Systém může být proměnlivý, jeho jednotlivé části mohou zanikat, a přesto může celý proces pokračovat.
Výzkum badatelé vedli v Českém krasu – v oblasti tvořené převážně prvohorními usazeninami (vápenci, břidlicemi) silurského a devonského stáří s četnými krasovými jevy včetně jeskyní patřících k největším v Čechách. Na mnoha místech jsou právě zde popsané typy vápnitých krust dobře pozorovatelné, v řadě přirozených i umělých výchozů, včetně lomů. Při výzkumu vědci použili komplex navzájem provázaných analytických metod – optickou, CL a elektronovou mikroskopii, radiouhlíkové datování i rentgenovou difrakční analýzu (XRD).
Vědci z České republiky i zahraničí
Na vzniku studie Bridging the gap: Anatomy of recently growing calcareous crusts in the Bohemian Karst se podíleli specialisté z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR, Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, Institutu struktury a mechaniky hornin Akademie věd ČR a čínských vědců z China University of Petroleum v Pekingu. Publikována byla na webu Harward University, na ScienceDirect.com i v databázi Mindat.org.
Odkaz na plné znění textu: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0037073825000168
Výzkumný tým tvořilo sedm specialistů. Zhruba polovinu doby ze čtyřletého výzkumu zabralo vlastní analytické zpracování odebraných vzorků. Některá terénní pozorování, z nichž badatelé při práci vycházeli, byla starší a sahala do poloviny 80. let 20. století. V současnosti se vědci zabývají řadou spojitých otázek, které výzkum vápnitých krust provází, například aplikací absolutního radiouhíkového datování různých organických materiálů ve vztahu ke geologické historii Českého krasu obecně.
O projektu
Projekt RES-HUM je zaměřený na objasnění základních principů resilience lidské společnosti v historické perspektivě s využitím dlouhých časových řad a na přenos získaných poznatků do společenské praxe. Podílí se na něm odborníci z archeologie, dějin umění, antropologie, genetiky, geologie, klimatologie, botaniky, geofyziky či jaderné fyziky. RES-HUM je jediným projektem špičkového výzkumu z oblasti humanitních věd a umění podpořeným v rámci výzvy Špičkový výzkum financované z Operačního programu Jan Amos Komenský. Odborným manažerem projektu je Jiří Macháček, profesor archeologie a vedoucí Ústavu archeologie a muzeologie na Filozofické fakultě Masarykovy univerzity v Brně.
Kontakt:
Václav Suchý
Ústav jaderné fyziky AV ČR
sediment1@seznam.cz
Přečtěte si také
- Pohled do industriální Ostravy 60. let: výstava Viktora Koláře Obležené město
- Jak zkrotit náhodný pohyb uvnitř molekuly? Vědci to umí světlem
- Na La Palmě dokončili nejcitlivější teleskopy svého druhu
- Moč a krev mohou pomoci odhalit život ohrožující mykotickou infekci
- Většina lidí invazní druhy nezná a jejich regulaci příliš nepodporuje
- Akademické půlhodinky: Otravy psů na Lipně, domácí násilí i umění v krajině
- Evropský sluneční dalekohled získal status ESFRI Landmark
- Program Týdne Akademie věd ČR je zveřejněný. Nabídne více než 300 akcí po ČR
- Genetické mapy ukazují, odkud mají pocházet semena pro obnovu českých luk
- Na kolik partnerů spoléhají rostliny a opylovači? Rozhoduje především klima
Biologie a lékařské vědy
Vědecká pracoviště
- Biofyzikální ústav AV ČR
Biotechnologický ústav AV ČR
Fyziologický ústav AV ČR
Mikrobiologický ústav AV ČR
Ústav experimentální botaniky AV ČR
Ústav experimentální medicíny AV ČR
Ústav molekulární genetiky AV ČR
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.





