Co to je Fyzická Geografie?

*Při práci v terénu vždy pořizuji fotografie. Nejen proto, že rád zachycuji vzpomínky (jako každý), ale také proto, že slouží jako důležitý záznam daného historického okamžiku. Jako když jsem jel na Madagaskar a pořídil stovky fotografií erozních útvarů na zvlněných svazích. Z těchto snímků bylo vidět, jak se madagaskarská vysočina změnila z kdysi rozsáhle zalesněné oblasti na oblast, kde odlesnění vedlo k vážným průtržím a erozním rýhám zvaným Lavaka. S menším počtem stromů se půda stává ještě náchylnější k těmto sesuvům - a připravuje tak půdu pro ještě dramatičtější změny, které přijdou. Krajina není stálá. Měnila se s tím, jak se posouvaly kontinenty a jak lidé ovlivňovali životní prostředí. A bude se měnit i nadále. Naše planeta je mimořádně dynamické místo. Některé změny probíhají pomalu - museli bychom sledovat miliony let, abychom viděli, jak se kontinenty posouvají nebo jak se Skalisté hory rozrůstají. Ale bouře nebo lavina změní krajinu během mrknutí oka. Oba typy změn mají obrovský vliv na naše životy, od malých rozhodnutí, jako je to, co si dnes oblečeme, až po větší volby, jako je to, kde se rozhodneme žít. Všechny tyto změny, nad i pod povrchem Země, jsou součástí fyzického zeměpisu. A v první polovině této série bude fyzická geografie optikou, kterou budeme vyprávět příběhy Země. Jmenuji se Alizé Carrère a toto je Crash Course Geography.*

Až dosud jsme mluvili o nástrojích a myšlenkách, které se uplatňují v celé geografii. Země je však velké a složité místo. Proto se zeměpis tradičně studuje jako dvě vzájemně propojené části: fyzická geografie a humánní geografie. Fyzická geografie se zabývá poznáváním vlastností životního prostředí a procesů, které toto prostředí vytvářejí, mění a ničí. Nezapomeňte však, že interakce mezi člověkem a prostředím jsou pro studium geografie zásadní. Jako fyzičtí geografové tedy budeme hledat odpovědi na naše otázky v procesech, které probíhají bez člověka a kvůli člověku. Budeme zkoumat konkrétní prostor: geoekosféru, což je úzká zóna na zemském povrchu, která obsahuje všechny různé krajiny a hlavní systémy, které se vzájemně ovlivňují a vytvářejí naši dynamickou planetu. Rozdělením Země na jednotlivé systémy můžeme hledat souvislosti, které nám pomohou pochopit složité problémy, jako je změna klimatu nebo úbytek rozmanitosti života v různých biotopech. Ve fyzické geografii uvažujeme o čtyřech hlavních systémech Země.

Za prvé je to atmosféra neboli vrstvy vzduchu obklopující Zemi, které nám poskytují mraky, počasí, ozónovou vrstvu a vzduch, který dýcháme. Dále je to hydrosféra neboli veškerá voda na povrchu planety, pod ním nebo nad ním. Tedy veškerá voda v půdě, pod zemí, v oceánech, jezerech, ledovcích a tocích, stejně jako v rostlinách, zvířatech, našich tělech a všechny molekuly vody v atmosféře! Dále tu máme litosféru, což je nejskalnatější vnější vrstva Země. Horniny litosféry tvoří naše kontinenty a lemují dno pozemských oceánů. A konečně části Země, kde může existovat život, tvoří biosféru. Ať už je to hluboké, temné a chladné místo v oceánu, pustý vrchol hory nebo svěží, úrodné zemědělské pole. Bez ohledu na to, na co se rozhodneme ve fyzické geografii zaměřit, všechny čtyři sféry budou hrát určitou roli. Stejně jako ekosystémy jsou společenství živých organismů, které na základě těchto základních zemských systémů vzájemně působí ve shodě se svým neživým prostředím.

U severovýchodního pobřeží země, kterou známe jako Austrálii, se nachází největší korálový útes na světě: Velký bariérový útes. No, ve skutečnosti je to téměř 3000 jednotlivých útesů, které jsou domovem více než 9000 různých druhů drobných, křehkých a přesto odolných organismů, které společně budují svůj domov. Vzhledem k tomu, že Velký bariérový útes, stejně jako všechny korálové útesy, je život, je útes sám součástí biosféry. Dokonce i kostru každého útesu budují sami koráli. Tvrdé korály Velkého bariérového útesu vylučují chemickou sloučeninu uhličitan vápenatý, která ztvrdne na vápenec. Tento vápenec je součástí litosféry a tvoří skalní podklad, který chrání korály a další organismy před vlnami. I když koráli odumřou, vápenec zůstává a stává se místem, kde rostou a prospívají noví koráli. Velký bariérový útes se nachází v Tichém oceánu pod vodou, takže je obklopen hydrosférou. A atmosféra s tímto mořským ekosystémem stále interaguje prostřednictvím bouří! Věřte tomu nebo ne, ale těmto jemně vypadajícím korálovým útesům se nejvíce daří v oblastech, kde se střetává hydrosféra s atmosférou, což vytváří spoustu vln. Odhaduje se, že Velkým bariérovým útesem každoročně protékají tisíce kilometrů krychlových oceánských vod, které sem přinášejí potravu, kyslík a udržují mírnou teplotu pro organismy, které útes nazývají svým domovem. Střety mezi atmosférou a hydrosférou však mohou být ničivé. Všechny čtyři sféry se zapojují, když silný vítr a vysoké vlny, které přinášejí tichomořské cyklony, ničí měkčí korály a poškozují ty odolnější. Cyklony však do těchto mělkých ekosystémů přinášejí chladnější vodu a mohou útesy vyčistit tím, že z nich odnesou sedimenty, které se tam časem nahromadily.

Hledáním interakcí mezi všemi zemskými systémy můžeme určit, co pomáhá ekosystému prosperovat. V příštím díle si povíme více o tom, jak Země tyto sféry vytvořila a jak se pohybuje. Prozatím však můžeme začít uvažovat jako fyzičtí geografové a ptát se "co způsobuje interakci těchto čtyř sfér?". Atmosféra, hydrosféra, litosféra a biosféra Země jsou poháněny a ovlivňovány Sluncem a insolací, tedy dopadajícím slunečním zářením. Například sluneční energie ohřívá kapalnou vodu a způsobuje její vypařování na vodní páru. Tato vodní pára může v atmosféře kondenzovat a vytvářet mraky a déšť. Déšť se může dostat do řeky, jezera nebo zmrznout v ledovci. Časem se ledovec může posunout po svahu hory, změnit povrch Země a poskytnout životní prostředí nejmenším bakteriím. Jako fyzičtí geografové se zabýváme vším, čeho se dotýká světlo - a nejen tím. To je spousta plochy, kterou musíme pokrýt! A to doslova! Takže stejně jako můžete být lékařem, ale většinu času strávíte studiem srdce, abyste se stali kardiologem, fyzičtí geografové rozdělují geoekosféru a specializují se na různé oblasti a procesy.

Třeba co když navštívíme ... Guatemalu, abychom se podívali na banány? Ne, počkat, to už jsme udělali, i když to by mohl být také skvělý příklad geoekosféry. Místo toho se pojďme podobně hluboce ponořit do Islandu bez banánů! A prozkoumat jako různé typy fyzických geografů. Začněme samotnou zemí, která byla původně osídlena severskými obyvateli kolem roku 870 n. l.. I když se zdá, že o ní věděli už dávno před 9. stoletím řečtí objevitelé a irští poustevníci a mniši. A měla i jiná jména, například "Sněžná země" nebo "Gardarův ostrov", jak uvádějí islandské ságy. Nachází se na severní části Středoatlantského hřbetu, podmořského pohoří, které se táhne od severu k jihu v Atlantském oceánu. Topografie neboli tvar země je výsledkem procesů probíhajících nad i pod povrchem. Z trhlin v zemské kůře se čas od času vylévá láva, což znamená, že Island stále roste! Začínáme si představovat geomorfologii Islandu.

Jako geomorfology nás zajímá vznik a vývoj tvaru zemského povrchu, například jakou roli hraje zvětrávání při přežívání života na Zemi. Nebo jak se ostrov mění v důsledku ledovců, které po staletí rostly a ustupovaly a seškrabávaly povrch do podoby dnešních vrcholů, jezer a potoků. Kdybychom "zapátrali", zjistili bychom, že většinu půdy na Islandu tvoří sopečné půdy zvané andisoly. Tyto půdy vznikají ze sopečného popela a jsou mimořádně bohaté na živiny, což v minulosti umožnilo, aby v krajině převládaly lesy a travnaté plochy. Zhruba před 1000 lety však osadníci mnoho lesů vykáceli. Začala se celoročně pást dobytek a ovce, což vedlo k nadměrné pastvě, která nakonec vystavila bohatou vrchní vrstvu půdy erozi. Takže... v dnešní době je pro rostliny mnohem méně výživné půdy. Pedologie se zabývá studiem půdních typů a jejich utvářením a pedologové pomáhají s rozsáhlým úsilím o ochranu půdy, které probíhá již více než sto let. Vzácná kombinace ledovců a sopek ovlivňuje nejen půdu, ale také vodu. Hydrologie se zabývá tím, jak se voda pohybuje, jak se s ní hospodaří a jak je rozdělena nad i pod zemským povrchem - například v řekách, jezerech, oceánech a podzemních vodách. Jako hydrologové na Islandu bychom měli spoustu práce se sledováním distribuce a pohybu vody. Možná bychom chtěli zmapovat zdroje sedimentů, které se dostávají do řeky, ale také bychom se mohli ptát: "Které části města jsou nejvíce ohroženy povodněmi?". Od roku 2020 pokrývají ledovce přibližně 10 % Islandu.

A přesto je magma také blízko povrchu a poskytuje teplo pro gejzíry a horké prameny. Teplo znamená, že se zvyšuje objem vody v řekách v důsledku tání ledu a zvyšujícího se odtoku. Ale také bychom studovali a dokonce pomáhali Islanďanům hospodařit s vodními zdroji za účelem výroby vodní energie, neboli energie vyráběné z pohybující se vody. V roce 2015 pocházelo téměř 100 % elektřiny na Islandu z obnovitelných zdrojů - například větrné a solární energie - a 73 % z vodní energie. Obyvatelé Islandu využívají fyzickogeografické podmínky k vytápění svých domovů a napájení svého života. Jelikož je Island ostrovem v severním Atlantickém oceánu, počasí a klima na něm ovlivňují moře a oceány, které ho obklopují. Klimatologie, neboli studium atmosféry a vývoje počasí v čase, je na Islandu propojena s oceánografií, neboli studiem minulých, současných a budoucích vlastností oceánů. Jako klimatologové se můžeme ptát, jak změna energie v atmosféře ovlivňuje biosféru a hydrosféru. Severoatlantický driftový proud přináší teplé vody na sever, což přispívá ke zmírnění klimatu Islandu a navzdory tomu, že se nachází tak daleko na severu, mu poskytuje vlhká, chladná léta a relativně mírné zimy.

Ne všechny zimy na Islandu jsou však mírné. Jednou za čas se atmosférická energie změní a ostrovem se přežene bouře, která ilustruje, jak může být meteorologie - neboli studium atmosférických procesů a jevů - spojená s ostrovem extrémní. Například při sněhové bouři v prosinci 2019 spadly až 3 metry -- což je přes 9 stop! -- sněhu. I přesto však obvykle mírné klima umožňuje, aby se biosféře dařilo. Island je bohatý na život, který tvoří biogeografii -- neboli studium rozšíření rostlin a živočichů v určité oblasti. Island je například domovem mnoha druhů ptáků a mořských savců. Puffini, chaluhy a kočkodani si z islandských mořských útesů udělali svůj letní hnízdní domov. Vyskytují se zde polární lišky, sobi a králíci a občas tudy propluje lední medvěd, který se sem vydává na ledových horách z Grónska. Flóra to má těžší. Věci jako nadměrná pastva, odlesňování, pohyb ledovců a sopečná činnost omezují růst. Rostou zde trávy a nízko rostoucí keře, jako je vřes, ale velkých stromů je málo. Jako biogeografové na Islandu bychom tedy mohli zkoumat, jak vegetace podél břehů potoků ovlivňuje záplavy. Nebo se můžeme zapojit do plánování ochrany přírody a zakládání chráněných území.

Zaměřili bychom se na místa, kde se stýká biosféra a hydrosféra. Všechny tyto různé "sféry" Země by mohly být samostatným oborem - a některé z nich jím jsou. Například ekologové studují biosféru a sledují, co se fyzicky děje při interakci různých druhů v krajině. Geograf se však zaměřuje na to, jak jsou ekologické procesy rozloženy v prostoru a jak se druhy pohybují a mění v čase. To, co odlišuje fyzickou geografii od ostatních vědních oborů, je zaměření na prostorové vzorce v krajině. Fyzičtí geografové zkoumají nejen rozdíly mezi jednotlivými místy v různých sférách, ale také složité interakce uvnitř různých sfér a mezi nimi a jejich změny v čase a v různých měřítkách. Země má příběh, který se táhne více než 4,5 miliardy let - o tom si povíme více příště. Popis těchto dynamických zvratů nám pomůže pochopit naši roli zde, naši budoucnost a budoucnost planety.