Vědci potvrdili, že se pod mořem u pobřeží USA skrývá sladká voda

Vědci podle agentury AP odhadují, že se v místě dokonce mohou nacházet masivní rezervoáry této sladké vody. Zda je i reálně pitná bez dalších úprav, to se zatím neví.

V rámci projektu nazvaného Expedice 501, jak dále agentura informovala, se spojili experti z více než 10 zemí. Částkou 25 milionů dolarů (přes 520 milionů Kč) je podpořily americká vládní Národní vědecká nadace a Evropské konsorcium pro výzkum oceánů. Vědci pak pronikli potrubím skrz bahno na mořském dně u Cape Cod.

Tato vědecká expedice byla zahájena téměř 50 let poté, co američtí vědci, hledající uhlovodíky a minerály pomocí vrtů u východního pobřeží USA (1976), náhodou pod mořským dnem odhalili i sladkou vodu.

Náznaky sladké vody zde odhalilo v roce 2015 i geofyzikální měření na dálku, z povrchu moře. Jednalo se ale spíše o nepřímý důkaz. Přímý hmatatelný úkaz přinesli výzkumníci až letos v létě, když se do oněch podmořských vrstev dostali vrtákem – a tím definitivně přítomnost sladké vody potvrdili. Budou ji systematicky zkoumat v laboratořích.

Brandon Dugan, geofyzik a hydrolog z Colorado School of Mines a jeden z hlavních vědců expedice, strávil přípravami na aktuální vrtnou misi 20 let.

„Jedno z posledních míst, kde byste pravděpodobně hledali sladkou vodu na Zemi, je pod oceánem, který je plný soli. Tento nález je sám o sobě tak trochu záhadou,“ řekl.

„V současné době operujeme 40 až 48 kilometrů od pobřeží. Máme pod sebou asi 50 metrů mořské vody. Pak vrtáme dalších asi 90 metrů pod mořským dnem a dostáváme se k vodě, která nevypadá jako mořská. Obsahuje mnohem méně soli než oceán, její slanost někde leží téměř na hranici definice sladké vody (zhruba 1 gram soli na 1 kg vody),“ sdělil Dugan v červenci.

Vrtné práce skončily na přelomu letošního července a srpna. „Výzkumné práce na moři probíhaly asi tři měsíce na speciální lodi - vrtné plošině Liftboat Robert. Při vlastní vrtné operaci spouštíme tři obrovské pilíře na mořské dno a ‚sedíme‘ nad vlnami. Naše plavidlo obvykle obsluhuje pobřežní ropné lokality nebo větrné farmy,“ popsal dále.

Podobné zásoby „tajné sladké vody“ podle Dugana existují v mělkých slaných vodách po celém světě. Expedice 501 extrahovala již tisíce vzorků z masivní skryté vodonosné vrstvy táhnoucí se od New Jersey až na sever po Maine. Vědci z ní budou v nadcházejících měsících analyzovat téměř 50 000 litrů vody v laboratořích po celém světě. Chtějí také zjistit odpověď na otázku týkající se původu tohoto podmořského pokladu.

„Jedna z možností je, že před 20 000 lety zde byl velký ledový příkrov a tento ledový příkrov tál na dně, přičemž sladká voda z něj byla tlačena dolů pod kontinentální šelf. Pak se zvýšila hladina moře, když tyto ledovce roztály, a sladká voda zůstala uvězněna dole,“ zmínil Dugan.

Další hypotézou podle něj je, že v geologické minulosti se hladina moří nacházela o cca 90 metrů níže. A místo 50 metrů vody zde byla pláž. „Dešťová voda pak stékala dolů a vsakovala se do země, stejně jako dnes všude na pevnině. Ale pak tady vše zaplavil oceán,“ uvedl.

Dugan také často zkoumá podmořské sedimenty vytažené pomocí vrtné soupravy z hlubin, aby otestoval jejich strukturu. „Překvapilo nás, že sladká voda zde začíná v mnohem mělčí hloubce, než jsme původně očekávali, a navíc končí hlouběji, než jsme původně očekávali. To naznačuje, že je zde pravděpodobně více sladké vody, než jsme si mysleli před dvěma měsíci, tedy než jsme tuto expedici začali,“ poznamenal.

„Další zajímavou věcí je, že horniny staré desítky milionů let, které dostáváme z vrtů, jsou stále volnými sedimenty, podobnými plážovému písku nebo hlíně, kterou byste si mohli koupit v modelářském obchodě. Proč se to nezměnilo v tvrdé kameny? Možná je to součástí příběhu o proudění tekutiny, který vysvětluje, jak vznikly tyto sladkovodní rezervoáry. Zásoby vody jsou tu obrovské, ale jsou zde i složité problémy ležící na cestě k její těžbě a využití. K tomuto cíli máme ještě opravdu daleko,“ pokračoval.

„Před začátkem expedice jsme odhadovali, že by zde mohlo být tolik vody, že by to stačilo k zásobování celého New Yorku pitnou vodou po dobu až 800 let. Současná data však vedou k mnohem velkorysejším odhadům,“ prohlásil rovněž.

„Myslíme si, že se voda rozprostírá od úrovně státu Maine až po New Jersey, ale potřebujeme prozkoumat ještě více míst, abychom získali lepší odhad,“ doplnil.

Badatelé pracovali na směny v nepřetržitém provozu; vrtná četa nonstop odebírala vzorky a výzkumníci materiál následně dokumentovali, balili a zpracovávali. Jez Everest, vědec z Britské geologické služby v Edinburghu ve Skotsku, řídil složitou operaci jako projektový manažer Expedice 501. Zásobovací loď, které velel, dopravovala na plavidlo Liftboat Robert čerstvou posádku, jídlo a další nezbytnosti.

„Máme zde vědce, kteří zjišťují stáří vody, datují vodu pomocí různých geochemických technik, máme mikrobiology, kteří zkoumají život, který můžete najít v horninách a sedimentech i ve vodě samotné. Máme zde i sedimentology a geology, kteří zkoumají strukturu a složení hornin a sedimentů pod mořským dnem a porovnávají je s vlastnostmi hornin na břehu,“ oznámil Everest.

Expedice 501 je průlomová – pronikla pod hladinou moře až do hloubky téměř 400 metrů pod mořským dnem. Sama navázala na předchozí geofyzikální měření z roku 2015, kdy se vědcům podařilo zmapovat obrysy vodonosných vrstev na dálku pomocí elektromagnetických vln. Tehdy také dokázali odhadnout slanost vody v nich obsažené.

Tato mise, kterou provedly Woods Hole Oceanographic Institution a Lamont-Doherty Earth Observatory z Kolumbijské univerzity, přinesla důkazy o „masivním pobřežním vodonosném systému“ v této oblasti, který by mohl konkurovat velikosti největšího amerického podzemního vodního rezervoáru – vodonosné oblasti Ogallala. která zásobuje vodou části osmi států Velkých plání.

Již dva výzkumné projekty z roku 1976 však vyvolaly zájem o hledání podmořských sladkých vod. Uprostřed ostrova Nantucket uskutečnila Americká geologická služba (U.S. Geological Survey, USGS) zkušební vrt, aby zjistila, jak hluboko sahá podzemní voda. Extrahovala sladkou vodu z tak velkých hloubek, že to přimělo vědce zamyslet se, zda tato voda pochází z moře, nebo „z nebe“.

Ve stejném roce tato federální agentura USGS uspořádala 60denní expedici vrtné lodě Glomar Conception podél rozsáhlého úseku kontinentálního šelfu táhnoucího se z Georgie do Georges Bank u Nové Anglie. Loď se pomocí vrtů snažila odhalit různé surovinové zdroje pod mořským dnem, např. metan. Zjistila zde však i ohromující množství sladké vody.

Příslušné vrty z roku 1976 byly ale uskutečněny na jiném místě a za jiným účelem než ty aktuální – nepátraly cíleně po sladké vodě. První vrty, jejichž cílem bylo hledat/odebírat vodu zpod moře, se uskutečnily až letos. Avšak zmíněné vrty z minulosti rovněž připravily půdu pro hledače vody, kteří přišli vrtat o půl století později.

„To, co se letos ‚naučíme‘ zde u Nové Anglie, můžeme později aplikovat na další oblasti, jako je Jižní Afrika, Indonésie, Japonsko, Austrálie a dokonce i Antarktida, získáme tak globální kontext,“ vyjmenoval Dugan.

OSN tvrdí, že za pouhých pět let převýší celosvětová poptávka po sladké vodě její dnešní dodávky o 40 procent. Stoupající hladiny moří v důsledku oteplujícího se klimatu však zmenšují kapacitu pobřežních sladkovodních zdrojů, zatímco datová centra, která zajišťují umělou inteligenci a cloud computing, spotřebovávají vodu nenasytným tempem.

Jen ve Virginii jde čtvrtina veškeré energie vyrobené ve státě do datových center, přičemž se očekává, že se tento podíl do pěti let téměř zdvojnásobí. Podle některých odhadů spotřebuje každé středně velké datové centrum přibližně tolik vody jako tisíc domácností. Také každý ze států Velkých jezer se potýká s nedostatkem podzemní vody.

Např. Kapské Město v Jihoafrické republice (JAR) se v roce 2018 během vážného tříletého sucha nebezpečně přiblížilo stavu vyčerpání sladké vody pro svých téměř pět milionů obyvatel. Předpokládá se ale, že JAR také disponuje pobřežní podmořskou sladkovodní „bonanzou“.

Nepřímé důkazy naznačují, že každý kontinent to může mít podobně. Kupříkladu místa jako kanadský Ostrov prince Edwarda, Havaj a indonéská Jakarta patří mezi lokality, kde mizející zásoby sladké vody koexistují s perspektivními vodonosnými vrstvami umístěnými pod oceánem.

Na závěr je zapotřebí zmínit ještě Roba Evanse, geofyzika z Woods Hole Oceanographic Institution. Právě i jím vedený dálkový geofyzikální průzkumu ostrova Martha's Vineyard a New Jersey v roce 2015 vedl k současné expedici. Evans v roce 2015 obsluhoval vysílače a přijímače elektromagnetických vln tažené za lodí, což vedlo k odhalení možné přítomnosti sladké vody pod mořským dnem.

Dnes varuje: „Musíme být opravdu opatrní při snahách o využívání těchto druhů zdrojů, protože dostatečně nerozumíme tomu, jaké dopady by jejich čerpání mělo na naše hlavní zásoby na pevnině i na spojené ekosystémy. Jsou to izolovaná tělesa nebo je to pod zemí nějak propojeno? Pokud je např. podmořský zdroj připojen ke zdroji pod ostrovem, pak by čerpání mohlo odvést sladkou vodu zpod ostrovů na pobřeží, což by vyčerpalo zásoby pod ostrovem, což je riskantní.“

Po šesti měsících laboratorních analýz se všechny vědecké týmy Expedice 501 znovu setkají – tentokrát v Německu během měsíce společného výzkumu, který by měl přinést první výsledky odhalující stáří a původ vody. Stejně tak zjištění, jestli je tato voda odněkud stále průběžně obnovována. A zároveň odpověď na otázku, zda je voda bezpečná pro konzumaci či jiné použití, nebo bude muset být nějak upravována.