Voda - nástroj života (Reinhard Koehler)

Když se podíváme na člověk, máme před sebou vlastně válec plný vody: pětasedmdesátikilové tělo obsahuje asi 53,5 l vody. To ovšem zjistíme až u mrtvého těla - za života se voda udržuje skrytá, tedy v její řádné podobě, nerozplývá se do okolí.. Asi 6,3 l jí je v krvi (v seru a v intracelulární v červených a bílých krvinkách), která rázovitě proudí srdcem , tepnami a žílami, aby se podporovala člověkova vzpřímenost . Lidská chůze pak tuto tendenci ke vzpřímenosti ještě posiluje...... ???
Další Podíl mimocelulární vody, tedy té, jež se z hlediska organismu udržuje na vnějších plochách - například v žaludku, střevě, plících, ledvinách a na kůži, se odhaduje na 7,2 l. V mezibuněčném prostoru tkání pak pomalu plyne asi 10 l tkáňového moku a největší podíl vody připadá na koloidní bílkoviny tkáňových buněk. Životní procesy v jednotlivých orgánech zabraňují vodě , aby se bez cíle roztekla, a přeměňují její vlastnosti, jak je známe z neživé přírody, v pravý opak. Puls v tepnách již lehce navazuje na vědomí, spojené s procesy odbourávání, zatímco největší masa vody - v buněčných bílkovinách, zůstává se stavu hlubokého spánku proniknutého a ovládaného procesy růstu. Tak už je v samotné vodě naznačena existenciální situace člověka jako svobodného obyvatele Země.
A jaký poměr má člověk tedy k celku pozemského světa, k jeho pevninám, mořím a ovzduší? Jak se chová voda pod vlivem ostatních elementů - pevného, vzdušného a tepelného?
Pohled na mapu nám ukáže, jak se kontinenty prakticky omezují podmořskou pánev u severního pólu - s Atlantikem jej spojuje jen hluboký a úzký průliv mezi Špicberky a Grónskem. Trojitý podmořský hřeben a ledová pokrývka připouštějí jen povlovné přesuny vodních mas. Na jižním pólu je tomu naopak. Tam přesahuje asi 4 kilometry tlustá ledová deska antarktický kontinent, který je zcela obkroužen okolními moři, ve kterých převládá cirkumpolární proudění ve směru západo-východním, jež sahá až do hloubky tří, nebo dokonce čtyř tisíc metrů a s větry a zemskou rotací vytváří vzájemně propojený systém (viz obr. 1). Tato oblast mezi jižními výběžky příslušných tří kontinentů a ledem pokrytou antarktickou pánví se nazývá "řvoucími čtyřicítkami", neboť v oblasti těchto stupňů šířky vanou prakticky po celý rok bouřlivé větry. Oproti příkopu, jímž se Severní ledový oceán přeci jen otevírá vůči Atlantiku a jenž tak umožňuje omezenou výměnu vodních mas, cirkumpolární proudění u Jižního pólu zadržuje podmořský hřeben vycházející odněkud od Jižních Antil a protínající Drakeovu linii a tak je nutí k mohutnému meandrovému pohybu.

Obr. 1. Pohyb vod v okruhu antarktických moří (podle Korta 1964, G.Dietrich Allgemeine Meereskunde) Proudění mezi dvěma liniemi nabývá hodnoty asi 20Mio m3/s a předpokládá se, že proudění ustává v hloubce 3000m. Hloubkový řez v hloubce 3000m.

Mluvíme-liobrazně a přijmeme-li za obraz této situace člověka, projevuje se na severní polokouli situace odpovídající lebce, na jižní pak vztah kontinentu a oceánu odpovídá spíše modelu typu jádro - slupka, což je situace silně povzbuzující pohyb. Ve druhé situaci ovšem chybí specifické utváření napomáhající zvnitřnění vnější povahy a její transformaci do lidské látkové výměny a místo toho zde vzniká enormní chlad. To je hádanka. Podívejme se tedy v následujícím na chladné a teplé sféry oceánů, což byl jeden z prvních objevů oceanologie.
Plavci cestující z Evropy do Severní Ameriky nazvali proměnu kobaltově modré vody Golfského proudu, prakticky bez života, v modrozelené, řasami prostoupené vody chladného proudu Labradorského poblíž severoamerických břehů Chladnou zdí. Rozsáhlá měření v subtropických vodách ukázala, že teplá voda tam sahá asi do hloubky 800 m, pak ovšem přechází skokem ve vodu asi o 5-10°C chladnější. U severojižního profilu v Atlantiku se tento teplotní zlom objevuje asi do úrovně obou obratníků a od nich výše postupně stoupá pod velmi tupým úhlem směrem k povrchu, takže teplá vodo spočívá jako na míse na mase vody chladné.
Jsou to jen chiméry, co nám tato měření ukazují? Pokusím se je spojit se zážitky z pláží Severního moře. Při přílivu voda žbluňká a stoupá velmi pomalu, takže se člověk táže po silách, které to způsobují: jsou to vlnky, jež na povrchu vykresluje vítr, nebo mocné vlny jež se na písčině vzedmou v mohutné vlnobití a na okamžik nám odhalí pohled na vnitřní modrozelenou vodní masu anebo pravidelný šestihodinový rytmus přílivu a odlivu? Pozoruji, jak vlny víří kal a řasy a jak se při odlivu to, co obsahuje bahno, dostává do vzduchu. Tak také může tento pohled, do nějž pojímáme svůj pocit ze všeho toho pohybu a života, proniknout pobřežními vodami dále do hlubin: do celého Severního moře, v nezměrnou šíř oceánu. Mořeplavci a oceanologové, kteří je doprovázejí, se s nezměrnou šíří a hloubkou oceánu vypořádávají stanovením stálého kursu, povětrnostních podmínek, odčítáním hloubky z olovnice a analýzou vody.
Mírou životnosti řas je jejich produkce buněčné hmoty a stanovení procenta uhlíku v ním. Obojí je v teplých subtropických vodách asi tisíckrát nižší, nežli v chladných vodách cirkumpolárních. Nižší obsah kyslíku a nedostatečný pohyb ve teplém pásu brání rozvoji nižších organismů. Výjimku zde tvoří jen chladné proudy, jež vedou podél západního břehu kontinentů na Jižní polokouli a z nich povstávající rovníkové proudy v zeměpisné šířce tropů.
Co vyjadřuje tento protiklad mezi životem překypujícími chladnými oblastmi a subtropickými moři, která jsou podobně jako suchozemské oblasti téhož pásu prakticky velkou vodní pouští? Pro pouště je charakteristický celoroční přímý sluneční svit ještě posilovaný prakticky bezmračným nebem. Sluneční záření rovněž seshora ohřívá vodu a tak způsobuje její stabilní rozložení až ke zlomové vrstvě, tedy tendenci setrvat v klidu a nedopustit interakci mezi povrchem a hlubinou.
Mnohem dramatičtěji se mění poměry tam, kde se setkává chladný Labradorský proud, jenž probíhá ze severu na jih podle severoamerického pobřeží s teplým Golfským proudem vycházejícím z karibské oblasti v oblasti Floridy. Nazývá se to polární frontou a znamená to, že přechodová vrstva pod tupým úhlem klesá směrem k jihu. Chladná voda pomalu stoupá teplá pomalu klesá a stále přitékající chladná i teplá voda vyostřují charakter zlomu. Tato dynamika připomíná střed člověka, kde se setkávají vnitřní a vnější krevní oběh, nebo také dech a krev. Již dlouhou jsou známy meandry Golfského proudu na tomto zlomu. Oddělují se od něj jednotlivé víry o průměru zhruba 50-100km a ty chladnější se pak posouvají směrem k jihovýchodu, do teplých vod, teplé pak zase směrem na severozápad do chladných. Obojí s sebou nesou svůj specifický typ planktonu, který pak zčásti odumírá a mění svůj charakter. Teplé víry se totiž v chladných vodách čím dál více zplošťují, rozmělňují a ochlazují, chladné víry v teplých vodách klesají dolů a ztrácejí kyslík.
Když vody Golfského proudu dosáhnou Středodoatlantického podmořského hřbetu, roztříští se ve vícero menších vírů, které pak nabírají kurs buď na sever k Norskému pobřeží, nebo na jih k Portugalsku a pak zpátky k rovníku, kde vplynou do Severního rovníkového proudu. Tím se uzavírá jeden ze subtropických oběhů, jak nám je ukazuje mapka.(obr.2) Také bych chtěl poukázat na to, jak se z Bengálského proudu, který probíhá podél pobřeží Afriky z jihu na sever, odštěpuje Brazilský proud, který posléze přechází v jižní rovníkový proud a dále v Golfský proud. Tak se jihoatlantické a severoatlantické proudy propojují do obrazu osmičky. Jejich návrat z jihu na sever a ze severu na jih zprostředkovává oblast rovníkového proudění, které probíhá oběma směry z východu na západ i ze západu na východ a je provázeno ještě dvěma neviditelnými hlubinnými proudy. Tuto komplikovanou strukturu rovníkového proudění obrázek 2 nezachycuje. Novější satelitní měření probíhající zhruba od roku 1996 ukázala, jak tyto proudu závisejí - zcela analogicky jako i je pohánějící větry - na ročním období. V jistých obdobích se rozšiřují a zrychlují, pak zase ochabují, nebo mizí a klesají ke dnu.
Přesto je užitečné pokusit podle přiloženého schématu sledovat tyto oběhy probíhající i v jižním Atlantiku, jižním Pacifiku a v Indickém oceánu a povšimnout si, jak jejich k pólům směřující větve nakonec vyúsťují do antarktických cirkumpolárních proudů a jejich druhé větve směřující k rovníku z něho zase vycházejí nesouce k němu chladnou vodu. Během nich se zcela promění kvalita vody, oběhy jsou takto otevřené. Oblast antarktického proudění, jež nabývá rozsahu až dvaceti stupňů šířky, je tedy pomořím, kde se mnohočetně a na různých stupních střetávají masy teplé a studené vody a tvoří se mnohé fronty a zlomy s bohatou dynamikou.
Voda, jež pomalu stoupá ode dna je bohatá na výživné soli, především křemičitany, fosfáty a kyslík, jež podporují mohutný rozvoj nižších organismů, fytoplanktonu, jenž se zase stává výživou pro zooplankton. Polární léto, během nějž ustávají bouře, umožňuje rozvoj tohoto nižšího patra života, který ovšem vždy v zimě zase rozbijí a roztříští bouřlivé vlnobití. Jeho zbytky klesají spolu s povrchovými vodami jakožto detritus do temných hloubek a tam se aerobně rozkládají. Jejich větší část se tak přemění opět na minerální sole a zapojí opět do koloběhu života, jen menší část se jich v nerozpustné podobě uloží na mořském dně. V polárních oblastech jsou tyto usazeniny bohaté na křemík, neboť pocházejí především z rozsivek; dále od pólu převažují jiné typy s křemičitou schránkou a jim odpovídající usazeniny.
Dává nám tedy toto poznání souhry veškerých mořských proudů, to jak jejich vyrovnávání obsahu kyslíku, tepla a chladu, světla a temnoty v nich působí střídavě vznik a zánik nižšího života, již dostatečné opodstatnění k celkovému popisu života vodstev, jak jsme se jej snažili osvětlit na příkladu srovnávajícím život celé planety se stavbou člověka? Asi ještě ne, poněvadž většina organismů, které se utvářejí dle těchto nižších forem života, zůstává vázána na vodní prostředí, nemohou ještě volně dýchat. Ryby, řadící se jakožto obratlovci k vyšším živočichům, a kytovci, mořští savci, jsou musí dýchat vzduch, a jsou tedy plodem života, jenž vzniká ze souhry oceánů a atmosféry.
Tepelná atmosférická schrána Země je širší veřejnosti kromě meteorologů prakticky neznáma, protože chladnější horské podnebí zakrývá její existenci. Ve zcela suchých podmínkách by teplota klesala asi o jeden stupeň na každých 100m nadmořské výšky; konkrétně je to asi jen 0,7°C na 100m, neboť u vlhké atmosféry jsou její svrchní vrstvy teplejší. Onen teplotní úbytek 0,3°C vyrovnává koloběh vody společně podle zeměpisné šířky a délky rytmicky se střídajícími tlakovými nížemi a výšemi. B oblastech tlakových níží, kde vlhký vzduch stoupá vzhůru a kumulovitých i mlžných oblacích se ve střední výšce většina vody kondenzuje do kapének, se ovzduší zahřívá. V oblastech tlakových výší, kde vzduch klesá, se oblaka s tou částí své vlhkosti, která ještě nespadla v podobě deště na zem, za nepatrné spotřeby tepla a tudíž malého ochlazení atmosféry postupně vypařují a ztrácejí svou vodu. Tak desetikilometrový výškový rozdíl způsobí teplotní rozdíl až +30°C. Vlhkost a kysličník uhličitý teplotu zvyšují, neboť tvoří vzhledem k slunečnímu záření cosi jako pokožku a samy vyzařují teplo směrem do kosmu i směrem k Zemi.
Všechna moře světa tvoří dohromady jednu bytost, která dýchá. Subtropické oblasti vystavené většinou neomezenému přílivu slunečních paprsků vykazují nejvyšší teplotu vody na povrchu, rovněž tak nejvyšší slanost a rychlost odpařování. V atmosférických tlakových výších, které se tam tvoří, klesá suchý vzduch dolů k mořské hladině a vytlačuje vlhkostí nasycený vzduch na dvě strany: směrem k rovníku jakožto pasáty a směrem k pólům jakožto vířivé tlakové níže v oblasti západovýchodního proudění.. Ty se vyprší nad mořem, avšak rovněž přinášejí vláhu daleko směrem na kontinent. Mořský koloběh se takto vzdušnou cestou uzavírá a přináší život na souš, která by se jinak musela stát suchou pouští. Je udržovatelem a živitelem.
Když obsáhneme vše jedním pohledem, vidíme jak voda všech světových moří v kapalné podobě se rozplývá do šíře, obklopujíc tak Zemi, a voda odpařená do atmosféry stoupá směrem vzhůru. Tak spojuje pozemskou horizontálou s vertikálou v jediném procesu. Vedle obrazu člověka je to další obraz, kdy kapalinový sloupec se stává podkladem pro život.
Průmyslová revoluce v 19.století a s ní nastupující věk život v mořích i v ovzduší velice proměnil. V souvislosti se stoupajícími teplotami, s táním ledovců, se stále četnějším výskytem extrémních atmosférických podmínek se ohlašují stále nové a nové katastrofy. Bylo by možné najít zárodek takové techniky, která by dokázala udržet současné životní podmínky člověka i vodní režim v rovnováze?
Přirozená touha člověka mít zdravou vodu podnítila mnoho vynálezců, aby konstruovali přístroje k "oživení" vodovodní vody. Děje se tak většinou mimo uznanou oblast přírodních věd a chemie. Kdo si však vezme takový přístroj do ruky a sleduje, jak v něm voda proudí a stříká, víří a mísí se se vzduchem, může tak - pokud je dostatečně nestranným pozorovatelem - částečně přijít na kloub podstatě vody v kosmu.. Zde se skrývá zárodek dosud neprozkoumané budoucnosti.

věnováno Dru. Josefu Bartošovi (+ 6.3.1998)