V průběhu historie Země se hladina moře neustále měnila. Tyto změny jsou často spojeny s klimatickými změnami. Během teplých období obvykle dochází k vzestupu hladiny moře, a to vlivem tání polárních čepic a ledovců, ale především v důsledku tepelněexpanzivního chování vody v oceánech. Naopak v chladnějších obdobích je hladina moře zpravidla nižší, neboť značná část vody je uložena ve formě ledu a objem oceánů se zmenšuje kvůli tepelnému smrštění vody.
Hladina oceánů: otázka nejen klimatu
Avšak změny hladiny moře (známé také jako eustatismus) mohou být spojeny i s jinými faktory, které pocházejí zcela z odlišných zdrojů. Nejvíce zřejmým faktorem je variabilita objemu oceánských pánví. Je dobré si povšimnout, že plochy kontinentů zůstávají v průběhu času relativně stabilní, a tím pádem se také součty vodních ploch oceánů příliš nemění. Tyto variace objemu oceánských pánví se obvykle dějí zejména prostřednictvím změny hloubky těchto pánví.
Když pozorujeme průřez oceánskou pánví, jako je například Atlantik, zjistíme, že hloubka není homogenní. Mořské dno je hlubší v abysálních rovinách blízko kontinentů a směřuje k pozici uprostřed pánve.
Mapa batymetrie oceánů: modré oblasti označují hlubší vody, zatímco zelené představují mělké oblasti. Tyto mělké oblasti se nacházejí na oceánských hřebenech, kde je kůra mladá a teplá. © National Oceanic and Atmospheric Administration, Wikimedia Commons, veřejná doména.
Nejhlubší zóna se nachází na oceánských hřebenech, kde se nová kůra akreuje prostřednictvím magmatických procesů. Změny v batymetrii, které charakterizují oceánské pánve, jsou vskutku spojeny s věkem oceánské lithosféry. Kůra, která se tvoří na akrečních osách, je horká a proto má menší hustotu a je tenčí než starší kůra, která je chladnější, hustější a silnější, když se vzdaluje od hřebene.
V důsledku toho je mořské dno vyšší na ose a prohlubuje se, když se od ní vzdaluje. Tento izostatický jev přímo ovlivňuje celkový objem oceánské pánve. Tímto způsobem můžeme pochopit, že pánev s velkým podílem mladé kůry bude mít menší objem než pánev stejné velikosti, která je složena z větší části staré kůry.
Graf ukazuje vztah mezi věkem oceánské kůry a její hloubkou. © Meschede, unpubl, 2021; data z Parsons & Sclater, 1977, prostřednictvím DGGV.
Rychlost produkce kůry a její vliv
Nezávisle na klimatických změnách je tedy možné pozorovat variace hladiny moře v souvislosti s aktivitou oceánské akrece. Tým vědců zjistil, že výrazné zpomalení produkce oceánské kůry by mohlo být příčinou významného poklesu hladiny moře v období mezi 15 a 6 miliony let.
Jedna nedávná studie ukázala, že během tohoto období došlo k poklesu pohybu tektonických desek o 35 %, což znamená pomalou, až ultrapomalou akreci na oceánských hřebenech. Na základě těchto údajů vědci vypočítali, že tato situace vedla k prohloubení oceánských pánví, což vedlo ke snížení hladiny oceánů o 26 až 32 metrů! Další jevy mohly tento pokles dále prohloubit. Poměrně pomalá akrece oceánské kůry se vyznačuje dominancí procesů tektonického rozšíření nad magmatickými procesy. Vulkanismus pak je na hřebenech omezen, což snižuje množství emisí skleníkových plynů a produkuje anomálně tenkou oceánskou kůru.
Schéma ilustrující různé morfologie a akreční procesy hřebene v závislosti na rychlosti akrece: a) rychlý hřeben; b) pomalý hřeben s mírným magmatickým rozpočtem; c) pomalý hřeben s dočasně velmi nízkým magmatickým rozpočtem a vyvstávající plášť podél odlomené poruchy. Rozdíl v topografii mezi dvěma extrémními případy je patrný. © Yves Lagabrielle.
Tento poslední faktor by dále přispíval k prohlubování mořského dna a snížení hladiny moře o přibližně dva metry. Pokles emisí plynů by také mohl přispět k klimatickému ochlazení, které mělo dopad i na objem oceánů. Celkově výsledky zveřejněné v časopise Geochemistry, Geophysics, Geosystems naznačují, že hladina oceánů mohla klesnout o více než 60 metrů.
