Článek
Na mořském dně v Antarktidě žijí hvězdice, ježovky, sasanky a mnoho dalších živočichů, kterým nevadí ani voda o teplotě téměř minus dvou stupňů Celsia. Některé druhy zde dorůstají značných rozměrů a dožívají se vysokého věku. Život pod silnou vrstvou ledu je pro ně zcela běžný, ačkoliv člověku může připadat podobné prostředí téměř neobyvatelné. Občas se ale stane, že ze spodní strany zamrzlé hladiny začne vyrůstat podivný rampouch. Na rozdíl od těch, které v zimě vídáme na střechách domů, roste pod vodou a jeho konec míří přímo k mořskému dnu. Někdy se k němu skutečně dostane a led se potom začne rozšiřovat i po okolním povrchu. Pro pomalu se pohybující živočichy to může skončit smrtí. Právě odtud pochází název Finger of Death neboli ledový prst smrti. Vědci tento útvar označují jako brinicle a jeho vznik dokázali vysvětlit už před několika desetiletími.
Ledový prst smrti
Vysvětlení tohoto neobvyklého úkazu souvisí se zamrzáním mořské vody. Ta se od sladké liší především obsahem rozpuštěných solí, kvůli kterým začíná tuhnout až při teplotě přibližně minus 1,8 stupně Celsia. V antarktické zimě bývá natolik chladno, že se na mořské hladině vytvoří souvislá ledová pokrývka. Voda pod ní však zůstává tekutá a mořští živočichové v ní mohou dál žít.
Sůl obsažená v mořské vodě má při zamrzání jednu důležitou vlastnost. Do vznikajících ledových krystalů se jí dostane jen velmi málo, takže většina zůstává v nezamrzlé vodě. Část se postupně uvolňuje zpět do moře, zatímco zbytek se hromadí v drobných dutinkách uvnitř ledu. Tyto dutinky bývají propojené úzkými kanálky, v nichž se nachází kapalina s mimořádně vysokým obsahem soli. Odborně se jí říká solanka. Může být několikanásobně slanější než okolní moře a právě vysoká koncentrace soli způsobuje, že nezamrzne ani při teplotách, při kterých by se běžná mořská voda už změnila v led.
Solanka se v ledové vrstvě postupně shromažďuje a někdy začne některým z kanálků vytékat ven. Jakmile se dostane do vody pod ledem, zamíří ke dnu. Je totiž hustší než okolní mořská voda, a tak klesá vlastní vahou. Současně je ale mnohem studenější, takže voda v její bezprostřední blízkosti začne zamrzat. Kolem klesajícího proudu se objevují drobné ledové krystaly, které se spojují a vytvářejí tenkou stěnu. Solanka mezitím protéká dál, takže led postupně obklopí celý její proud. Vytvoří se jakási trubice, která je uvnitř dutá a na jejímž konci stále vytéká velmi studená slaná voda. Právě kolem ní přibývá další led a útvar se prodlužuje směrem dolů. Pokud má solanka dostatečný přítok a okolní voda zůstává klidná, může takový rampouch vyrůst i do délky několika metrů.
Jeho tvar nebývá úplně pravidelný. Někdy připomíná dlouhou rovnou trubici, jindy je zakřivený nebo má na povrchu různé výstupky. Záleží na tom, jak solanka vytéká a zda ji při sestupu vychylují mořské proudy. Označení brinicle vzniklo spojením anglických slov brine, tedy solanka, a icicle, což znamená rampouch. Jde tedy o rampouch vytvořený kolem proudu velmi slané vody. Ne každý brinicle doroste až ke dnu. Někdy solanka přestane vytékat, jindy se voda začne silněji pohybovat a tenká ledová stěna se poškodí. Rampouch se pak přestane prodlužovat a časem se rozpadne. V mělkých pobřežních vodách však může při dostatečném přísunu solanky růst tak dlouho, až se jeho konec dotkne dna.
Tehdy se začne odehrávat to, kvůli čemu získal brinicle svou poněkud hrozivou přezdívku. Studená solanka vytéká z rampouchu na dno, kde se rozlévá do stran. Okolní voda se při kontaktu s ní ochlazuje a začíná zamrzat. Led se nejprve objeví v bezprostřední blízkosti rampouchu, postupně však může pokrývat stále větší část dna. Pro mořské hvězdice nebo ježovky, které se v těchto místech nacházejí, může být postupující led velkým problémem. Oba druhy živočichů se pohybují poměrně pomalu a na rychlý únik nejsou stavěné. Mořské hvězdice se například přesouvají pomocí množství drobných panožek na spodní straně ramen. Takový způsob pohybu jim umožňuje hledat potravu nebo se přemísťovat mezi kameny, ale při nečekaném zamrzání okolní vody jim nemusí stačit.
Pokud se hvězdice dostane do místa, kde se začíná vytvářet led, může se pokusit odlézt stranou. Jenže led se mezitím usazuje kolem jejích ramen a postupně jí brání v dalším pohybu. Nakonec může zůstat přimrzlá k podkladu. Podobně jsou na tom také ježovky, které se pohybují pomocí panožek a ostnů. Jestliže se jim nepodaří dostat pryč, mohou v ledu uhynout. Mořské dno v Antarktidě přitom není nijak prázdné. Kromě hvězdic a ježovek zde najdeme sasanky, houby, korýše a mnoho dalších bezobratlých. Někteří se dokážou přesunout jinam, ale například sasanky bývají přichycené k podkladu a před postupujícím ledem prakticky nemají kam uniknout. Právě podle úhynu živočichů, které může led uvěznit, se začalo používat označení ledový prst smrti. Není ale pravidlem, že by každý brinicle musel někoho zahubit. Může vzniknout nad hlubokou vodou, kde se ke dnu vůbec nedostane, nebo v místě, kde se žádní pomalu se pohybující živočichové nenacházejí.
Brinicle se dostaly do pozornosti vědců už v sedmdesátých letech minulého století. Výzkumníci tehdy studovali vlastnosti mořského ledu a zajímali se také o to, co se děje se solí, kterou voda při zamrzání uvolňuje. Postupně zjistili, že právě velmi studená solanka může pod ledem vytvářet dlouhé rampouchy. Vidět celý jejich růst přímo v moři se však dlouho nedařilo. Potápění v Antarktidě je náročné samo o sobě. Teplota vody se pohybuje těsně nad bodem zamrzání mořské vody a potápěči se musejí dostat pod souvislou vrstvu ledu. Nemohou se tedy jednoduše vynořit, kdykoliv potřebují, ale musejí se vrátit k otvoru, kterým do vody vstoupili. Navíc je třeba mít speciální vybavení a dostatek zkušeností s podobnými ponory.
K tomu se přidává další komplikace. Nikdo nedokáže přesně určit, kde se v danou chvíli začne tvořit ledový prst. V jednom místě mohou být podmínky vhodné, zatímco o několik metrů dál žádný rampouch nevznikne. Potápěči tak mohou pod ledem strávit mnoho času a přesto se jim nepodaří žádný rostoucí brinicle najít. V roce 2011 se však kameramanům Hughu Millerovi a Dougu Andersonovi podařilo něco, o co se před nimi pokoušeli i další dokumentaristé. Při natáčení seriálu BBC Frozen Planet pracovali v antarktických vodách poblíž Rossova ostrova a podařilo se jim zachytit vznik ledového prstu i jeho další růst. Kamera zaznamenala, jak se ze spodní strany mořského ledu pomalu spouští bílý rampouch. Jeho konec se postupně přibližuje ke dnu, až se ho nakonec dotkne. Solanka potom začne vytékat na okolní povrch a voda kolem ní zamrzá. Led se šíří mezi kameny a přes místa, kde se nacházejí mořské hvězdice a ježovky. Na záběrech je možné pozorovat, jak se někteří z těchto živočichů snaží před ledem vzdálit.
Růst rampouchu trval několik hodin, proto kameramani použili časosběrné natáčení. Diváci tak mohli celý děj sledovat během několika desítek vteřin. Právě zrychlený záznam ukázal, jak se led kolem vytékající solanky vytváří a jak se po dosažení dna rozšiřuje do okolí. Po odvysílání dokumentu se záběry dostaly také na internet a začaly se šířit mezi lidmi, kteří o podobném úkazu nikdy neslyšeli. Mnozí tehdy poprvé viděli, že led může vyrůstat i pod mořskou hladinou a že jeho vznik může mít následky pro živočichy žijící na dně. Při pohledu na zrychlené záběry může vzniknout dojem, že ledový prst dokáže během krátké chvíle zmrazit všechno, co se mu dostane do cesty. Ve skutečnosti ale roste mnohem pomaleji, než jak to v dokumentu vypadá. Potápěč, který by se ocitl v jeho blízkosti, by měl dost času odplavat stranou.
Samotný rampouch tedy člověka nemůže během několika vteřin uvěznit v ledu, jak se někdy v souvislosti s tímto úkazem uvádí. Opatrnost by však byla namístě při kontaktu se solankou, která jím protéká. Její teplota může být výrazně nižší než teplota okolní vody a delší působení takového chladu by mohlo poškodit pokožku a další tkáně. Pro potápěče zůstává největším rizikem samotný pobyt pod antarktickým ledem. Kromě nízké teploty musejí počítat také s omezenou možností návratu na hladinu. Podobné ponory proto podnikají zkušení lidé se speciálním vybavením a s předem zajištěnou cestou zpět k otvoru v ledu.
Nejznámější pozorování pocházejí z Antarktidy, ale brinicle se mohou vytvářet také v Arktidě. V obou polárních oblastech se během zimy tvoří mořský led a při jeho vzniku se odděluje sůl, která se může hromadit v kanálcích uvnitř ledové vrstvy. Pokud se takto vzniklá solanka dostane do moře a začne klesat, může kolem jejího proudu zamrzat okolní voda. Ne všude jsou ale podmínky stejné. V některých místech je moře příliš hluboké, takže rampouch nemá šanci dosáhnout dna. Jinde bývá proudění natolik silné, že se studená solanka rychle promíchá s okolní vodou a žádná ledová trubice se nevytvoří. Pokud už rampouch existuje, může ho silnější proud poškodit nebo úplně odlomit.
Pro růst brinicle je proto příznivější klidnější voda a dostatečný přísun solanky. V mělkých pobřežních oblastech může takový rampouch dosáhnout dna během několika hodin. Jeho další existence však závisí na tom, zda bude studená solanka dál proudit. Jakmile se její přísun zastaví, začne led postupně tát. Okolní mořská voda je totiž zpravidla teplejší než solanka, kolem které rampouch vznikl. Jeho stěny se pomalu ztenčují a po nějaké době se může celý rozpadnout. Někdy k tomu dojde ještě před dosažením dna, jindy až poté, co se kolem něj vytvořila vrstva dalšího ledu.
V polárních mořích tak pravděpodobně vzniká mnoho těchto útvarů, které nikdo nikdy nespatří. Většina z nich se nachází daleko od míst, kam se běžně dostávají potápěči nebo výzkumné expedice. Některé vydrží jen krátkou dobu a než by se k nim člověk mohl přiblížit, už po nich nezůstane žádná stopa.
Zdroje:
https://scienceinsights.org/what-is-a-brinicle-the-oceans-icy-finger-of-death/
https://biologyinsights.com/can-a-brinicle-kill-you-the-ice-finger-of-death-explained/
https://www.theinertia.com/environment/finger-of-death-brinicle/
https://iere.org/what-would-happen-if-you-touched-a-brinicle/
https://www.dotyk.cz/magazin/ledove-prsty-smrti/
https://www.dotyk.cz/magazin/ledovy-prst-smrti-21001006.html
