Jak mořský plankton ovlivňuje tvorbu mraků a co to znamená pro předpovědi oteplování

Téměř padesát let se vědci dohadovali, zda mikroskopičtí mořští tvorové pomáhají regulovat klima. Průlomový experiment v evropské laboratoři CERN nyní přináší dosud nejsilnější důkazy, že ano – a že současné klimatické modely opomíjejí klíčový dílek skládačky.

V červnu 2026 zveřejnila mezinárodní kolaborace CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) v časopise Nature výsledky, které ukazují, že kyselina methansulfonová neboli MSA – sloučenina vznikající z emisí planktonu – je mnohem důležitějším motorem tvorby zároječných částic oblačnosti, než se dříve soudilo . Tento objev má bezprostřední dopad na přesnost klimatických modelů a na předpovědi budoucího oteplování.

Cesta od planktonu k mrakům

Celý řetězec začíná u mořského fytoplanktonu. Během fotosyntézy tyto mikroskopické organismy uvolňují dimethylsulfid (DMS) – plyn, který je zodpovědný za charakteristický „mořský“ pach . V atmosféře DMS reaguje s hydroxylovými radikály za vzniku dvou kyselin: sírové a methansulfonové (MSA) .

Experiment CLOUD odhalil, že MSA není jen vedlejší produkt. Za studených atmosférických podmínek, typických pro mořskou horní troposféru a polární oblasti, se MSA chová jako mimořádně účinný katalyzátor tvorby nových částic a jejich růstu. Vykazuje přitom extrémně nízkou těkavost – srovnatelnou s kyselinou sírovou . Tyto částice pak dorůstají do velikosti, kdy mohou sloužit jako kondenzační jádra mraků (CCN), tedy „semínka“, na nichž se sráží vodní pára a vznikají oblaka .

Tento mechanismus je obzvláště efektivní ve studeném a čistém mořském vzduchu, kde samotná kyselina sírová k účinné nukleaci částic nestačí .

Proč jde o vědecký posun

Po celá desetiletí se v klimatologii diskutovalo o tzv. CLAW hypotéze (pojmenované podle autorů Charlson, Lovelock, Andreae a Warren). Ta předpokládala, že emise DMS z planktonu by mohly regulovat klima právě prostřednictvím tvorby mraků . Mechanismus byl ale považován za slabý a nejistý . Experimenty CLOUD nyní ukazují, že cesta přes MSA je hlavní a dříve přehlíženou trasou – zvláště v klimaticky kritických oblastech, jako je Jižní oceán a Arktida .

„Mořská biosféra by mohla být schopna lépe kompenzovat budoucí pokles antropogenních aerosolů, než se dříve myslelo,“ uvádí kolaborace CLOUD .

Přesnost klimatických modelů: rozdíl 50 % v koncentraci jader mraků

Většina globálních klimatických modelů dosud tvorbu nových částic pomocí MSA nezahrnovala. Když vědci data z CLOUD doplnili do modelu EMAC, výsledky byly ohromující: zahrnutí MSA-driven tvorby částic vedlo k nárůstu koncentrace kondenzačních jader mraků (CCN) nejméně o 50 % nad Jižním oceánem a polárními oblastmi .

To je obrovský efekt v jednom z klimaticky nejdůležitějších regionů planety. Terénní studie tento vliv potvrzují: nad květy fytoplanktonu se koncentrace kapiček v mracích může zdvojnásobit a jejich průměrný rádius se zmenšit až o 14 %. Výsledný radiační účinek (množství odraženého slunečního záření) může dosahovat až -15 W/m² na vrcholu atmosféry – což je hodnota srovnatelná s nepřímým efektem aerosolů nad silně znečištěnými průmyslovými oblastmi .

S tím, jak lidské aerosolové znečištění v důsledku politik na zlepšení kvality ovzduší klesá, by přírodní aerosoly z planktonu mohly částečně převzít jejich roli a ovlivnit tak předpovědi vývoje oblačnosti v čistší budoucnosti .

Dopady na předpovědi budoucího oteplování

Zjištění naznačují, že zpětná vazba mezi biosférou, DMS a oblačností může být silnější, než předpokládají modely používané v současných zprávách IPCC. To by mohlo znamenat přirozenou negativní zpětnou vazbu, která částečně působí proti oteplování:

• Nejsilnější ochlazování v polárních oblastech: Modelové studie ukazují, že pokud by se globálně zvýšily emise DMS, nejsilnější ochlazující efekt by nastal nad Arktidou. Souvisí to se změnami v albedu mořského ledu (tedy jeho schopnosti odrážet sluneční záření) .

• Možné zmírnění arktické amplifikace: Pokud by se zpětná vazba mezi planktonem a oblačností s oteplováním posilovala (teplejší oceány by mohly zvýšit biologickou aktivitu a tím i emise DMS), mohlo by to utlumit předpokládané tempo oteplování v Arktidě .

• Větší nejistota v citlivosti klimatu: Protože dráha přes MSA ve většině současných modelů chybí, může to ovlivnit samotný odhad klimatické citlivosti – tedy to, o kolik stupňů se planeta oteplí při zdvojnásobení koncentrace CO₂.

Důležitá upozornění

Síla této zpětné vazby zůstává nejistá. Starší studie nacházely jen nízkou citlivost koncentrace CCN na změny emisí DMS v globálním měřítku a CLAW hypotéza byla dlouho považována za kontroverzní . Výsledky CLOUD sice tento argument oživují a posilují, ale plné začlenění chemie MSA do zemských systémových modelů a jeho ověření terénními měřeními stále probíhá . Publikovány byly teprve 24.–25. června 2026 a dosud nebyly posouzeny širší komunitou klimatologů.

Co bude dál

Experiment CLOUD bude i nadále poskytovat mechanistické porozumění tomu, jak v atmosféře vznikají aerosolové částice. Jeho výsledky lze využít k parametrizaci klimatických modelů . Klíčové další kroky zahrnují: implementaci chemie MSA do modelů třídy IPCC, ověření modelovaných jevů terénními měřeními nad Jižním oceánem a Arktidou a posouzení, jak by se tato zpětná vazba mohla měnit v různých scénářích oteplování.

Už teď je ale jasné jedno: biologie oceánů může mít na budoucí klima mnohem větší vliv, než jí klimatické modely dosud přisuzovaly.