http://www.vesmir.cz | Vesmír 91, duben 2012 235 Historie odhalení podstaty a významu pěnitce názorně ilustruje, jakými zákruty a stíny se ubírá vědecké poznání, a protože se odehrávalo z velké části na našem území, věnujeme mu tuto stať o jevech a produktech kvartérní epochy. Jak se zrodil termín pěnitec Průkopníci naší archeologie, kteří hledali v jeskynních výplních archeologické památky i kosti pravěké fauny, naráželi ve svých výkopech zejména v Moravském krasu na nápadný bělavý horizont, který odděloval vrstvy ve svém podloží s nálezy loveckých kultur starší doby kamenné, paleolitu, od nadložních poloh s  keramikou a  nástroji zemědělců mladší doby kamenné – neolitu i mladších kultur. Správně rozlišili, že jde o vysráženinu z uhličitanu vápenatého, jak vyplývá z používaných termínů: kalktuff, tufovitá vrstva, vápnitý sinter i travertin nebo rakouský název Bergmilch. Teprve koncem dvacátých let použil profesor geologie brněnské univerzity K. Zapletal pěkný a výstižný český termín pěnitec. Nicméně v  řadě prací např. J. Petrboka se až do druhé světové války udržuje označení travertin. Mnozí již tehdy zdůrazňovali, že jde o  produkt velmi vlhkého období, který odpovídá atlantické fázi holocénu (Skutil, 1938–1939). Archeology však především upoutal nedostatek nálezů pravěkých artefaktů i kostí, takže se o  pěnitci prostě zmiňují jako o  sterilním horizontu mezi paleolitem a neolitem, který nasvědčuje, že ve střední době kamenné – mezolitu byly naše země neobydlené. Tato představa dlouho budila diskuse, které se táhly až do čtyřicátých let 20. století. O prostředí vzniku pěnitce a o jeho případném dopadu na osídlení jeskyní a převisů se nikdo blíže nezajímal. Seznámení s pěnitcem v místech jeho současné tvorby Když jsem se po válce začal zabývat fosilními měkkýši, sdílel jsem svrchu popsanou představu o pěnitci až do chvíle, když jsem se r. 1952 vypravil na svatební cestu do krasové oblasti Velké Fatry v okolí hory Tlstá. A jak se tak v přírodě stává, díky šťastné náhodě jsem zde přišel do míst, kde se pěnitec dodnes tvoří, a to v prostředí, které již při prvním setkání prozradí, proč je „sterilním horizontem“, i s výpovědí jeho fosilní vrstvy v jeskyních nižších poloh o někdejších klimatických poměrech. Při túře Dědošovou dolinou se spustil silný liják právě ve chvíli, kdy jsme došli k ústí postranní doliny Vrátna, na jejímž dolním konci se otvíral prostorný skalní převis, který nám poskytl střechu nad hlavou. Venku šuměl déšť, ale i v převisu místy kapala voda ze skalního stropu a  stěny byly jakoby omoklé. Při bližším ohledání se ukázalo, že jsou porostlé mechy, lišejníky a řasami pokrytými vápennými inkrustacemi, které se místy odlupovaly a opadávaly na dno převisu. To netvořila obvyklá tmavá hlína, nýbrž bělavá provlhlá hmota podobná tvarohu – pěnitec. A přímo v něm kořenily jednotlivé exempláře známé kruhatky Matthiolovy (Cortusa matthioli) a tu a tam hlemýždi zahradní hloubili v kyprém pěnitci místa ke kladení vajíček. Vnější stranu vchodového valu převisu vroubil souvislý pás keřů růže převislé a  u  potůčku rozkvétal mohutný kolotočník (Telekia speciosa). Největší botanické překvapení však čekalo před vchodem převisu – na strmé vápencové stěně visely trsy rašeliníku (Sphagnum) jako doklad, že skalní masiv je po většinu roku provlhlý, stejně jako dno převiPřípad pěnitec Vojen Ložek Pěnitec – penivec, foam sinter, Schaumsinter etc., práškovitý porézní i pevný vápnitý sediment, vysrážený biogenně chemickým procesem ze studených krasových vod ve vstupních částech jeskyní a pod karbonátovými skalními převisy (abri)… V nynějším klimatu střední Evropy se tvoří ve vlhkém horském prostředí (800–1500 m, průměrná roční teplota do 5 °C) na stélkách mechů, lišejníků a řas jako inkrustace CaCO3. V nižších polohách je znám jen z vlhkých teplejších období spodního holocénu a pleistocénních intergla- ciálů. Vl. Panoš: Karsologická a speleologická terminologie. Vyd. Knižné centrum, Žilina 2001 (kráceno) 1. Růžový převis ve Vrátné dolině (národní park Veľká Fatra), místo, kde se lze názorně seznámit s prostředím tvorby pěnitce, a cíl odborných exkurzí. Všechny snímky na s. 235–237 © Vojen Ložek. geologie 236 Vesmír 91, duben 2012 | http://www.vesmir.cz su, kde zmíněné kruhatky mohou využívat jen vlhkost z průsaku nebo případného okapu. Takových převisů jsme pak v  okolí viděli velké množství, jak při dně dolin, tak ve strmých stráních a místy i ve vrcholových polohách. Někde tvořily převisy pod skalními stěnami celé galerie. Hlavním poznatkem však bylo, že se pěnitcové převisy nebo jeskynní vchody naprosto nehodí k  obývání jak pro člověka, tak pro ochlupené čtvernožce – což vysvětluje archeologickou i osteologickou sterilitu i  v  případě fosilních pěnitcových horizontů. Ulity plžů však byly poměrně hojné. Výkop v převisu – vývoj pěnitcového ložiska Současná tvorba pěnitce ve Velké Fatře navodila řadu otázek, jako je mocnost jejich ložisek, kdy počala jejich tvorba a jaký byl její průběh v čase. Na to mohl dát odpověď jen výkop, který se uskutečnil až po deseti letech, přesněji v květnu 1962 v Růžovém převisu, jak jsme nazvali výše popsaný převis v ústí Vrátné doliny. Pěnitcové souvrství zde mělo mocnost 210 cm a v jeho podloží vystupovala šedohnědá hlína s drobnou vápencovou sutí a chudou měkkýší faunou s nenáročnými druhy otevřené krajiny. Největší podíl měly ulity skalnatky horské (Faustina cingulella), typické obyvatelky vápencových skal v  subalpinském až alpinském stupni. Tato fauna odpovídá podmínkám na samém konci posledního glaciálu, popřípadě na počátku holocénu. Celé nadložní souvrství pak tvoří pěnitec s různým podílem suti, který je vyšší ve spodní i svrchní třetině souvrství, zatímco v prostřední převládá čistý pěnitec, v němž však leží jednotlivé velké balvany zřícené z portálu převisu. V pěnitci naprosto převažují ulity plžů karpatských horských lesů vytvářející bohatá společenstva, což odpovídá klidnému vývoji holocénu v nadmořské výšce téměř 800 m. V celém spodním a středním úseku se vyskytuje drobný vodní plž praménka (Bythinella austriaca agg.) dosahující nejvyšších počtů ve středním souvrství, výše však náhle mizí. Tomu odpovídá i charakter pěnitce, v němž nacházíme četné jeskynní perly – oblé konkrece, které se vytvářejí v mělkých nádržích skapové vody. Spolu s praménkou dokládají nejvyšší zamokření převisu v  důsledku nejvyšších srážek v celém vrstevním sledu. Pěnitec – přímý doklad nejvlhčích fází V  průběhu holocénu kolísá jak teplota, tak vlhkost, jejichž změny se převážně odhadují z tzv. proxy dat, obvykle ze změn rostlinných i živočišných fosilních společenstev nebo výskytu jednotlivých vlhko- nebo suchomilných druhů. Za nejspolehlivější indikátory výkyvů vlhkosti se většinou považují výkyvy hladiny jezer, které ovšem mohou být ovlivněny i dalšími činiteli místní povahy. Naproti tomu pěnitec poskytuje přímý doklad zvýšené srážkové vlhkosti, který dosud nebyl řádně využit, ačkoliv je celkem jednoznačný. Je pozoruhodné, že dřívější badatelé, kteří pěnitec popisovali a správně hodnotili jako vysráženinu ­CaCO3, ho v tomto směru již dávno nevyužili. Je nasnadě, že příčina jejich zanedbání tohoNahoře: 2. Počátek výkopu pěnitcového převisu na boku skaliska Sokol ve Svätojanské dolině (národní park Nízké Tatry). Uprostřed: 3. Dolomitový převis ve vrcholové oblasti Velkého Rozsutce (kolem 1500 m n. m.). Zde se pěnitec uplatňuje již jen v příměsi. Nicméně v takových polohách poskytují výplně převisů jediný zdroj poznatků o vývoji přírody v ho- locénu. Dole: 4. Převisy na dolomitové skalní věži Ostrvná v Dolných dierách pod Velkým Rozsutcem mohou poskytnout pohled do holocénní minulosti i na tak extrémních stanovištích. http://www.vesmir.cz | Vesmír 91, duben 2012 237 to aspektu pěnitce vězí v tom, že se jim nenaskytla možnost na vlastní oči sledovat současnou tvorbu pěnitce v přírodním prostředí. Pěnitci a  jeho významu byla proto věnována přednáška na Mezinárodní speleologické konferenci r. 1964 v Brně (Ložek 1965) a později byla jeho problematika probírána v rámci prací Holocénní komise INQUA (Internatioal Union for Quaternary Studies), kdy byl pěnitec představen i na exkurzi komise v r. 1976 přímo v klasické lokalitě v Růžovém převisu a popsán v příslušném průvodci. Posléze byl zařazen i  do závěrečné publikace Temperate Palaeohydrology vydané ve Velké Británii (Ložek 1991). Na mezinárodním fóru bylo o něm naposled referováno na pracovní konferenci NATO v  Kemeru (Turecko) včetně publikace v jejím sborníku. Kromě těchto základních prezentací existuje i řada prací o pěnitci v různých lokalitách v českých zemích a především na Slovensku. Pěnitec má i své heslo v Encyklopedickém slovníku geologických věd (Academia 1983) i  v  úvodem citované publikaci V. Panoše. Jak vidno, mezinárodních i našich publikací o  pěnitci je víc než dost. Nicméně stále platí, že v přírodě se s tímto fenoménem mohl seznámit jen omezený počet zájemců. Pěnitec ve stínu dnešních výzkumných praktik Celosvětové mezinárodní projekty z počátku 2. tisíciletí jako PAGES (Past Global Changes) nebo IGCP (International Geological Correlation Programme) přinesly celou záplavu prací o podnebí a prostředí kvartéru, které se věnují nejrůznějším objektům s použitím stále sofistikovanějších metod, přesto však téměř úplně přehlížejí publikované poznatky z  krasových oblastí. Příkladem může být sborník Past Climate Variability through Europe and Africa (Springer, 2004), kde třeba najdeme ambiciózní soubornou studii K. Barber et al.: Atlantic to Urals – The Holocene Climatic Record of Mid-latitude Europe. O jeskyních a sedimentech vápencových oblastí v ní krom jedné studie o krápnících v Izraeli nenajdeme ani zmínku, i  když je stěží představitelné, že by autoři neznali publikace vzešlé z aktivit INQUA a jejích odborných komisí včetně exkurzí, na nichž pěnitec i další krasové sedimenty byly nejnověji představeny na exkurzi Quaternary trips in Central Europe jak v terénu, tak v knižně vydaném průvodci v rámci XIV. Světového kongresu INQUA l995 organizovaného Německem. Ostatně jeden z autorů výše jmenovaného spisu byl na již zmíněné mezinárodní konferenci v Kemeru. Takový postup není v posledních letech nijak ojedinělý a těžko říci, co si o něm máme myslet. Snad zde hrají roli takové přístupy, jako že prosté pozorování v přírodě není dnes na výši vědy, nebo o některých jevech raději pomlčíme, snížily by novost našich vlastních poznatků, anebo prostě, co jsem neviděl, neexistuje. Může o tom svědčit i zkušenost ze zmíněné exkurze Holocénní komise INQUA (1976), kdy většina účastníků viděla jev, jako je pěnitec a jeho prostředí i způsob výzkumu, poprvé v životě a pro mnohé z nich to byl zážitek vpravdě exotický vzhledem na krajinný rámec. 0 50 100 150 200 250 300 350 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10 000 sušší vlhčí čas [kalibrované roky před současností] vlhkostpovrchurašeliny Správné pochopení podstaty a  významu pěnitce ovšem patří právě k těm jevům, kde rozhodující je pozorování v přírodě i za cenu, že bude kapat na hlavu a hrozit zabřednutí do vápnité kaše, nehledě k možné asistenci třeba medvěda, což většinu dnešních badatelů zřejmě neláká. Poznámka na závěr Nicméně na s. 422 Barberovy studie najdeme křivku vývoje vlhkosti během holocénu odvozenou z  výpovědi rostlinných makrofosilií, stupně humifikace a krytěnek na lokalitě Walton Moss v severní Anglii (Cumberland), která vyjadřuje přesně totéž co úvodem zmíněné horizonty pěnitců v  jeskyních a  převisech středoevropských krasových pahorkatin – nejvlhčí období holocénu vrcholící v 6. tisíciletí před Kristem. Jde o jednoznačné potvrzení výpovědi pěnitce na základě tří nezávislých proxy dat pocházejících ze zcela odlišné vzdálené oblasti. Pěnitec i další krasové sedimenty a fosilie ještě zdaleka neřekly své poslední slovo a jejich opomíjení v  rámci výzkumu poledové doby lze označit přinejmenším jako podivné. Nedivme se proto, že se vědecké „elity“ při takovýchto postupech zatím ani nedokázaly shodnout, jak to vlastně je s globálním oteplováním a jeho dopady. Ö 5. V pěnitcích sice nenajdeme ani archeologické památky, ani kosti, ulity plžů jsou však běžné, ovšem inkrustované pěnitcovými povlaky. Barber K., Zolitschka B., Tarasov P., Lotter A. F.: Atlantic to Urals – the Holocene Climatic Record of Mid-latitude Europe. Past Climate Variability through Europe and Africa 6, 417–442, Springer, Dordrecht 2004. Ložek V.: The Formation of Rock-Shelters and Foam Sinter in the High Limestone Carpathians. – Problems of The Speleological Research, Procedings of the Intern. Speleolog. Conference 1964, Brno, s. 73–84, Praha 1965. Ložek V.: The Foam Sinter as Palaeoclimatic indicator. Čs. kras 34, 7–14, Praha 1984. Ložek V.: Palaeography of Limestone Areas. Starkel, Gregory, Thornes (Eds.): Temperate Palaeohydrology, s. 413–429. J. Wiley, Chichester 1991. Skutil J.: Paleolitikum v  Československu. Obzor praehistorický XI–XII, 175 stran, 1938–1939. K dalšímu čtení 6. Křivka výkyvů vlhkosti povrchu rašeliniště Walton Moss (upraveno podle Barber et al. 2004). Přivka podílů pěnitce ve výplních středoevropských jeskyní by vypadala téměř stejně. Černé šipky značí významné výkyvy, bílé šipky podružné výkyvy.