Dwa słowa o bliźniętach. "Czasami przechodzi mnie dreszcz, gdy obserwuję niesamowite podobieństwo ich zachowań" [REPORTAŻ]
Każdego lata w pierwszy weekend sierpnia tysiące bliźniąt zjeżdża do Twinsburga w amerykańskim stanie Ohio, miasteczka nazwanego na cześć bliźniąt przez braci bliźniaków dwa wieki temu.
Dave i Don Wolfowie z Fenton w stanie Michigan na festiwalu goszczą od lat. Tak jak większość bliźniąt przyjeżdżających do Twinsburga, bracia lubią przebywać w swoim towarzystwie. W zasadzie spędzili ze sobą całe życie. Przez ostatnie 18 lat 53-letni kierowcy z długimi, identycznymi brodami przejechali wspólnie ponad 5 mln kilometrów, wożąc po Stanach towary wielką ciężarówką. Kiedy jeden siedzi za kierownicą, drugi odsypia w kabinie. Słuchają tych samych stacji radiowych, muzyki w stylu country gospel, a ich ulubione przekąski w drodze to kiełbasa pepperoni, jabłka i ser cheddar. W wolne dni polują lub łowią ryby. Razem, rzecz jasna. Taki styl życia najbardziej im odpowiada. – To pewnie typowe dla bliźniąt – mówi Don. Dzisiejszego popołudnia na festiwalu bracia zatrzymali się przy stoisku badawczym sponsorowanym przez FBI, Uniwersytet Notre Dame i Uniwersytet West Virginia. Wewnątrz wielkiego białego namiotu technicy fotografują pary bliźniąt aparatami o dużej rozdzielczości, pobierają ich odciski palców i skanują tęczówki, by sprawdzić, czy najnowocześniejsze oprogramowanie będzie w stanie je rozróżnić. – Mimo że jednojajowe bliźnięta mogą wyglądać niemal identycznie, system cyfrowej identyfikacji potrafi wypatrzyć różnicę w układzie piegów, porów czy kąta ułożenia brwi – wyjaśnia informatyk Patrick Flynn. Jak dotąd nawet najbardziej zaawansowane technologicznie programy mylą się z powodu załamania światła czy zmiany wyrazu twarzy. Bracia Wolfowie stanowią dla naukowców nie lada wyzwanie, bo brody zasłaniają każdemu połowę twarzy. Badanie zdaje się ich bawić. – Gdy pstryknięto mi zdjęcie, zapytałem jednego z techników, czy gdybym teraz popełnił jakąś zbrodnię, a następnie zgolił brodę, rozpoznano by mnie na podstawie wcześniejszej fotografii. Mój rozmówca po chwili namysłu odparł, że prawdopodobnie nie, ale poradził, bym jednak tego nie robił. Biologia i środowisko Flynn i jego współpracownicy nie są jedynymi naukowcami prowadzącymi badania w Twinsburgu. Kilka innych zespołów rozstawiło swoje namioty na obrzeżach festiwalowego terenu. Tuż obok stanowiska FBI ulokowali się badacze z Monell Chemical Senses Center w Filadelfii, którzy zapraszają bliźnięta na degustację alkoholu, by sprawdzić, czy ich reakcje smakowe będą takie same. Nieco dalej lekarz rozmawia z dwiema siostrami o chorobach kobiecych, a inny prowadzi wywiad z kolejną parą bliźniąt na temat uszkodzeń skóry. Badanie bliźniąt daje okazję odkrycia zagadki wpływu biologii i wychowania na charakter człowieka. Ponieważ bliźnięta jednojajowe pochodzą z jednego zapłodnionego jajeczka, które dzieli się na dwa, mają identyczny kod genetyczny. Jakiekolwiek różnice między nimi – np. jedno z rodzeństwa może mieć skórę, która wygląda młodziej – wywołane są czynnikami środowiskowymi, takimi jak krótsza ekspozycja na słońce. Innym tropem badawczym jest analiza porównawcza doświadczeń bliźniąt jednojajowych i dwujajowych, zrodzonych z różnych komórek jajowych, które mają średnio połowę genów wspólnych. Dzięki takim badaniom można ocenić, w jakim zakresie to geny determinują nasze życie. Jeżeli bliźnięta jednojajowe są w większym stopniu narażone na daną chorobę niż bliźnięta dwujajowe, wówczas można uznać, że podatność na tę przypadłość ma swoje źródła przynajmniej w części w dziedziczności. Badania nad bliźniętami pozwoliły naukowcom na wyciągnięcie radykalnych wniosków: biologia i wychowanie nie są jedynymi siłami oddziaływającymi na człowieka. Zgodnie z odkryciami nowej dziedziny nauki – epigenetyki – trzeba brać pod uwagę trzeci czynnik. W pewnych przypadkach spełniał on funkcję pomostu między środowiskiem i genami, a w innych samodzielnie oddziałuje na kształt osobowości. Bliźnięta Jim Pomysł wykorzystania bliźniąt do zmierzenia wpływu dziedziczności nie był nowy, ale dopiero przypadek dwóch braci bliźniaków o imieniu Jim pozwolił wykorzystać go w pełni. Urodzeni w Piqua w stanie Ohio w 1939 r. Jim Springer i Jim Lewis zostali oddani do adopcji jako niemowlęta i byli wychowani przez dwie różne pary, które dały przybranym synom takie samo imię. Gdy Jim Springer spotkał się z bratem w 1979 r. (mieli wtedy 39 lat), odkrył szereg innych podobieństw. Obaj mężczyźni mierzyli 180 cm i ważyli 82 kg. Dorastając, obaj mieli psa imieniem Toy i spędzali wakacje w St Pete Beach na Florydzie. Jako młodzi mężczyźni obaj ożenili się z kobietami o imieniu Linda, a następnie rozwiedli. Drugie żony obu panów miały na imię Betty. Synom nadali imiona James Alan i Alan James. Obaj pracowali na część etatu jako szeryfowie, lubili majsterkowanie, cierpieli na uporczywe migreny, palili papierosy marki Salem i pijali piwo Miller Lite. Mimo że nosili inne fryzury, obaj uśmiechali się w podobny sposób, a ich głosy były nie do rozróżnienia. Obaj też przyznali, że lubią zostawiać swoim żonom liściki miłosne w różnych miejscach domu. Thomas Bouchard, psycholog z Uniwersytetu w Minnesocie, dowiedziawszy się o ich istnieniu, zaprosił obu na serię testów. – Pamiętam, jak siedzieliśmy przy jednym stole podczas pierwszego spotkania. Obaj mieli paznokcie obgryzione do samej skóry. Pomyślałem, że żaden psycholog nigdy o to nie zapyta, a mnie objawiło się to samo. Sceptycy twierdzili później, że podobne szczegóły wyolbrzymiano i wiele z nich było wyłącznie dziełem przypadku. Mimo to Nancy Segal, profesor psychologii na Stanowym Uniwersytecie Kalifornii w Fullerton, potwierdza, że podobieństwa między braćmi Jim są niezwykłe. – Poznałam ich jakiś rok po ich pierwszym spotkaniu i byli naprawdę identyczni. Każdy nosił inną fryzurę, ale i tak trudno było ich rozpoznać. Od tego czasu badacze odkryli więcej bliźniąt rozłączonych w dzieciństwie. W ciągu 20 lat 137 par bliźniąt odwiedziło laboratorium Boucharda w ramach programu nazwanego Badaniem Rozdzielonych Bliźniąt. Rodzeństwa badano pod kątem zdolności umysłowych, np. znajomości słownictwa, arytmetyki, pamięci wizualnej i orientacji przestrzennej. Rodzeństwa przeszły również badania płuc i serca, analizę fal mózgowych, rozliczne testy osobowości i na inteligencję. Pytano je nawet o przeszłość seksualną. Łącznie każdy bliźniak musiał odpowiedzieć na ponad 1,5 tys. pytań. Uzbrojony w ogromną liczbę danych Bouchard, Segal oraz ich współpracownicy zabrali się do odkrywania jednej z najbardziej tajemniczych zagadek ludzkiej biologii: dlaczego niektórzy są smutni, a inni weseli z natury? Dlaczego jedni są towarzyscy, a drudzy nieśmiali? Skąd bierze się inteligencja? Kluczowy w ich podejściu do problemu był statystyczny wskaźnik odziedziczalności. Szeroko rzecz ujmując, odziedziczalność danej cechy to zakres, w jakim różnice między członkami populacji można wytłumaczyć różnicami genetycznymi. Porównując prawdopodobieństwo tego, że bliźnięta jednojajowe mają pewną wspólną cechę, z prawdopodobieństwem wystąpienia danej cechy u bliźniąt dwujajowych, badacze są w stanie obliczyć, w jakim stopniu różnica ta wynika z uwarunkowań genetycznych. Przykładowo, wskaźnik wzrostu danego człowieka często szacuje się na 0,8, co znaczy, że 80 proc. różnic we wzroście członków danej społeczności wynika z różnic w ich genotypach. Po zapoznaniu się z danymi uzyskanymi w badaniach bliźniąt zespół Boucharda uznał, że u osób wychowanych w tym samym kręgu kulturowym, z takimi samymi możliwościami rozwoju, różnice w inteligencji wynikały w większym stopniu z różnic dziedzicznych niż wykształcenia czy wychowania. Wykorzystując dane otrzymane w czterech różnych badaniach, uzyskano wskaźnik odziedziczalności na poziomie 0,75 dla inteligencji, co sugeruje przeważający wpływ dziedziczności. Wnioski te stoją w sprzeczności z dotychczasowymi poglądami prezentowanymi przez behawiorystów, którzy utrzymują, że nasze mózgi były czystymi kartami czekającymi na zapisanie przez doświadczenie. Z kolei sugestia, że inteligencja jest dziedziczona, przyczyniła się do powstania skompromitowanej teorii eugeniki, która pojawiła się w Anglii i USA na początku XX w. Promowała ona poprawę jakości genetycznej ludzkości za sprawą selektywnego rozmnażania. Badacze próbowali odpowiedzieć na pytanie, w jakim stopniu rodzice wpływają na inteligencję dzieci. Porównanie bliźniąt jednojajowych dorastających w różnych rodzinach z bliźniętami wychowanymi przez tych samych rodziców wykazało, że wyniki IQ każdej z par były zbliżone. Wyglądało na to, że nie jest ważne, w jakiej rodzinie wychowuje się rodzeństwo. – Nie znaczy to jednak – jak wyjaśnia Bouchard – że rodzice nie mają żadnego wpływu na swoje dzieci. – Bez kochających i wspierających rodziców dziecko nie wykorzysta w pełni swojego potencjału. Ale gdy doszło do wyjaśnienia, dlaczego dana grupa dzieci miała różne wyniki IQ, okazało się, że za 75 proc. różnic odpowiadały geny. W jednym z badań naukowcy dowiedli, że prawdopodobieństwo popełnienia przestępstwa przez bliźniaka jednojajowego, którego brat lub siostra ma kryminalną przeszłość, jest o 1,5 raza większe niż w przypadku bliźniąt dwujajowych, co zdaje się sugerować, że czynniki genetyczne wzmacniają przestępcze skłonności. Inne testy pokazały, że gorliwość religijna jest w dużej mierze cechą dziedziczną, choć wybór samej religii – już nie. Gdziekolwiek naukowcy szukali – wszędzie odkrywali odcisk niewidzialnej ręki genetyki, która kształtuje nasze życie. Rozdzieleni po urodzeniu Dla dwóch par w Kanadzie wpływ DNA na zachowanie to coś więcej niż tylko akademickie rozważania. Od 2000 r. wychowują bliźnięta jednojajowe w odległości 440 km od siebie w ramach przypadkowego eksperymentu naukowego. Lynette i Mike Shawowie poznali Allyson i Kirka MacLeodów w agencji adopcyjnej. Państwo Shawowie mieszkają w Amherstburgu w stanie Ontario, a rodzina MacLeodów w Sutton nieopodal Toronto. W lutym 2000 r. wraz z innymi rodzinami chcącymi adoptować dzieci pojechali do Chenhou w prowincji Hunan w Chinach. – Gdy dwie dziewczynki wyszły z windy, spojrzałem na nie i powiedziałem do żony: – To niezwykłe, wyglądają identycznie – mówi Mike. – Identycznie płakały i śmiały się w ten sam sposób – dopowiada Lynette. Przed podróżą do Chin obie pary widziały zdjęcia dzieci, wówczas sześciomiesięcznych niemowląt, i zastanawiały się, czy są one siostrami. Pracownicy sierocińca zapewniali, że nie, choć obie miały wpisaną tę samą datę urodzenia. W każdym razie wiadomo było, że nie zostaną oddane jednemu małżeństwu. Gdyby rodziny Shawów i MacLeodów nie zdecydowały się na adopcję, dzieci czekałyby na czwórkę nowych rodziców. Rozumiejąc, że jeśli one nie wezmą sióstr, dziewczynki zostaną rozdzielone na zawsze, obie rodziny postanowiły zabrać swoje nowe córki do Kanady i wychować bliźniaczki osobno. Co kilka tygodni MacLeodowie wybierają się w czterogodzinną podróż do Amherstburga lub Shawowie jadą do Sutton. Gdy samochód MacLeodów zatrzyma się na podjeździe, Lily pędzi prosto w ramiona siostry Gillian. 12-latki mają okrągłe buzie i proste, czarne włosy do ramion, choć Lilian od niedawna nosi różowy aparat na zębach. – Są identyczne z wyglądu i zachowania – mówi Lynette. Adopcyjni rodzice zdają sobie sprawę, w jak niezwykłej sytuacji się znaleźli. Na świecie znanych jest tylko kilka przypadków adopcji z Azji, w wyniku których rozdzielono bliźnięta, a te są nieświadome sytuacji. Ich córki najwyraźniej dobrze znoszą układ, w jakim przyszło im żyć. – Nie jestem zachwycona, ale też nie cierpię z tego powodu. Gdybyśmy mieszkały bliżej siebie, zapraszałybyśmy się na noc – opowiada Lily. – To byłoby fajne – potwierdza Gillian. Dzięki stałemu kontaktowi rodzice dziewczynek mogą porównywać rozwój i dokonania sióstr. W wieku 14 miesięcy obie zaczęły chodzić – w tym samym dniu. Obie miały małe ubytki w zębach i „leniwe oko”. Już w wieku dwóch lat Gillian rozstawiała po kątach starsze dzieci. Gdy dorastały, Lily okazała się utalentowana artystycznie, a Gillian – sportowo. Zapewne wpływ na to miało zainteresowanie sportem pozostałych dzieci Shawów, Heather i Eriki. – Ale nagle Lily wygrała bieg na 100 m i sam zacząłem się zastanawiać nad wpływem biologii i wychowania na życie naszych córek – wspomina Kirk. – Chcielibyśmy wierzyć, że jako rodzice możemy kształtować charakter naszego dziecka – mówi Allyson. A chwilę potem podczas rozmowy jej córka Lily przewraca oczami w identyczny sposób jak jej siostra Gillian i Allyson natychmiast przypomina sobie o siostrze bliźniaczce córki. – Czasami przechodzi mnie dreszcz, gdy obserwuję niesamowite podobieństwo ich zachowań – zdradza Allyson. Trzeci element To, że Lily i Gillian są tak podobne, choć wychowały się w różnych rodzinach, podkreśla dziedzictwo genetyczne łączące bliźnięta jednojajowe. Lecz dwaj bracia z Maryland znaleźli się w zgoła odmiennej sytuacji. Wychowani w tej samej rodzinie nie mogliby różnić się od siebie bardziej. Jaka moc ma siłę zniweczyć działanie biologii i wychowania? – Na przerwie widziałem dziś chmurę cumulus congestus – mówi Sam, podtrzymując rozmowę w oczekiwaniu na powrót brata Johna ze szkoły. – Potem przemieniła się w nimbostratusa. Sam, sześcioletni okularnik, mówi jak profesor meteorologii. Najnowszym konikiem chłopca są chmury. Przedtem fascynował się pociągami, kosmosem i mapami. Ostatnio czyta encyklopedię dla dzieci, kolekcjonując fakty tak, jak wiewiórka zbiera orzeszki. Bliźniaki chodzą do pierwszej klasy w różnych szkołach podstawowych, tak by John miał zapewnione tyle uwagi nauczycieli, ile potrzebuje. (Na prośbę rodziców nie publikujemy ich nazwiska). Po wyjściu ze szkolnego autobusu John biegnie do domu i wpada w objęcia Sama. John śmieje się, lecz nic nie mówi. Gdy Sam luzuje uścisk, John podchodzi do skrzyni wypełnionej pluszakami i zaczyna klaskać z podniecenia. Znów jest w swoim świecie. U obu chłopców tuż przed ich drugimi urodzinami zdiagnozowano autyzm, ale u Johna objawy choroby są znacznie poważniejsze i obejmują nadpobudliwość ruchową, opóźnienie mowy i trudności w utrzymaniu kontaktu wzrokowego. Sam też ma ograniczenia, lecz dotyczą przede wszystkim umiejętności społecznych. Fakt, że obaj chorują na autyzm, nie jest niezwykły. Gdy u jednego z bliźniąt jednojajowych diagnozuje się tę przypadłość, prawdopodobieństwo jej wystąpienia u drugiego wynosi 70 proc. Przyczyny choroby nie są znane, a na autyzm zapada średnio jedno na czterysta dzieci. Dziedziczność zdaje się odgrywać tu istotną rolę, choć specjaliści są zdania, że autyzm wywołują niezidentyfikowane dotąd czynniki środowiskowe. Badanie przeprowadzone na bliźniętach w Kalifornii w zeszłym roku pokazało, że doświadczenia prenatalne i pierwszy rok życia mają duży wpływ na podatność dzieci na tę przypadłość. Rodzice Johna zastanawiają się, czy tak było w przypadku ich syna. Chłopiec urodził się z wrodzoną wadą serca i w wieku 3,5 miesiąca przeszedł poważną operację, a następnie dostał silne leki zwalczające infekcję. – Przez pierwsze pół roku życia John przebywał w skrajnie odmiennych warunkach niż Sam – zauważa ojciec. Wkrótce po postawieniu diagnozy rodzice zgłosili synów do badania prowadzonego w Instytucie Kennedy Kriegera w Baltimore. Pobrano próbki krwi i przekazano je także zespołowi naukowców z Johns Hopkins University, którzy badali związek między autyzmem a procesami epigenetycznymi – chemicznymi reakcjami niezwiązanymi z biologią ani wychowaniem. Zdaniem naukowców stanowią one ten „trzeci czynnik” kształtujący ludzki charakter. Rzeczone reakcje wpływają na to, w jaki sposób uwidacznia się nasz kod genetyczny – które geny podlegają wzmocnieniu i osłabieniu, a które są wyłączane w celu budowy kości, mózgu i innych organów. Wyobraźmy sobie nasze DNA jako ogromną klawiaturę, a geny jako klawisze – każdy reprezentujący inny segment DNA odpowiedzialny za inną nutę, czy też cechę, przy założeniu, że wszystkie klawisze składają się na to, jacy jesteśmy. Otóż procesy epigenetyczne określają, które klawisze i z jaką siłą zostaną wciśnięte, co znacząco wpływa na melodię utworu. Badania pokazały na przykład, że gdy samica szczura poddana jest działaniu stresu podczas ciąży, może to wywołać epigenetyczne zmiany u płodu, które z kolei mogą prowadzić do zmian behawioralnych w życiu dorosłym gryzonia. Inne zmiany epigenetyczne zdają się występować losowo. Ponadto niektóre procesy epigenetyczne, np. proces transformacji komórek w serce, mózg lub komórki wątroby, są całkowicie normalne. – Podczas ciąży zachodzi wiele procesów epigenetycznych wspomagających przekształcanie się komórek w wyspecjalizowane tkanki – wyjaśnia Andrew Feinberg z John Hopkins University. Badanie prowadzone przez Feinberga koncentruje się na konkretnym procesie epigenetycznym zwanym metylowaniem DNA, który powoduje wzmocnienie lub osłabienie wpływu danych genów. Aby lepiej zrozumieć powiązanie tego procesu z autyzmem, Feinberg wykorzystuje skanery i komputery do przeszukiwania próbek DNA autystycznych bliźniąt pod kątem znaczników epigenetycznych, czyli punktów w genomie, w których metylowanie zmienia wzór ekspresji genów. Celem badania będącego w toku jest ustalenie, czy osoby cierpiące na ciężką postać autyzmu, takie jak John, mają odmienny profil metylowania niż inni. Jeżeli tak się okaże, być może naukowcom uda się odpowiedzieć na pytanie, dlaczego John tak bardzo różni się od brata. Mimo że obaj mieli takie same klawiatury, ich organizmy wygrywały na nich zupełnie inne melodie. Zdaniem Aturasa Petronisa z Centrum Uzależnień i Zdrowia Psychicznego w Toronto to obiecujące podejście do tematu. Od pewnego czasu badacze wiedzą już, że złożone zaburzenia takie jak autyzm są w znacznym stopniu dziedziczne. Jednak analiza sekwencji DNA nie wyjaśniła, dlaczego bliźnięta jednojajowe, jak Sam i John, różnią się pod względem zachowania. – Po 30 latach badań nad genetyką molekularną potrafimy wytłumaczyć przyczyny powstawania jedynie około 2–3 proc. dziedziczonych skłonności do chorób psychicznych – mówi. Reszta pozostaje tajemnicą. To jeden z powodów, dla którego amerykański Narodowy Instytut Zdrowia stworzył Kompleksowy Program Badań nad Epigenetyką w 2008 r., przekazując 185 mln dolarów na badania przeprowadzone w 40 laboratoriach. Zarówno Feinberg, jak i Petronis otwarcie przyznają, że badania te są wciąż na bardzo wczesnym etapie zaawansowania. Naukowcy dopiero zaczynają rozumieć związek procesów epigenetycznych ze złożonymi zaburzeniami, takimi jak autyzm. Udało im się już dociec, że niektóre z tych procesów, w odróżnieniu od sekwencji DNA, można modyfikować. Geny zmutowane w wyniku procesu metylowania mogą zostać przywrócone do stanu wyjściowego stosunkowo łatwo. I mimo że nie stanie się to w najbliższej przyszłości, jest nadzieja, że pewnego dnia epigenetyczne błędy będą tak proste do naprawienia jak nienastrojone pianino. Ołówkiem czy długopisem Tymczasem na festiwalu Dni Bliźniąt Danielle Reed przed stoiskiem Centrum Monell próbuje namówić bliźnięta na udział w swoim badaniu na temat alkoholu. Idzie jej świetnie, para za parą zapisuje się na testy. Reed, genetyk z wykształcenia, od lat pracuje z bliźniętami. – Jeśli przyjrzymy się ich parze, oczywiste będzie, jak wiele z ich podobieństwa zapisane jest w genach. W wielu sprawach rodzeństwo jednojajowe jest identyczne i nie podlega modyfikacji. Jednak po bliższym poznaniu wyraźnie widać oczywiste różnice. W moim odczuciu to epigenetyka jest źródłem wielu z nich – mówi Reed. – Jeszcze 50 lat temu przyczyny alkoholizmu czy chorób serca upatrywano w niehigienicznym życiu. Kiedyś schizofrenię u dzieci wyjaśniano brakiem matczynej troski. Badania nad bliźniętami dały nam szerszy obraz tego, z czym człowiek się rodzi, a co jest powodowane doświadczeniem – dodaje. Wyniki najnowszych prac z dziedziny epigenetyki pozwalają mieć nadzieję, że wiedza pójdzie jeszcze dalej. – Podoba mi się koncepcja, według której Matka Natura pisze niektóre rzeczy ołówkiem, a inne długopisem. Tego co napisane długopisem, nie da się zmienić. Za to ołówek można zmazać. Na tym właśnie polega epigenetyka. Obecnie, kiedy możemy obserwować DNA i widzimy, gdzie zapiski wykonano ołówkiem, przed nauką otwiera się nowy rozdział – kończy Reed. Dla sześcioletnich bliźniąt Sama i Johna świat jest pełen nadziei. John niedawno zaczął więcej mówić, rozszerzając zasób wypowiedzi poza jednowyrazowe polecenia. – Chcę iść pływać duży basen z mama, tata, Sam, John – wypalił pewnego dnia podczas wyjścia na basen. O rany, zdanie złożone z 10 słów wypowiedziane przez najcichszego z chłopców – pisała ich mama na blogu. Tego lata John bardzo się zmienił i zamiast ciągnąć mnie w różne miejsca, sam mówi mi, co chce robić i gdzie pójść. A tymczasem Sam pochłania książki o mitologii greckiej i ortopedii, a przyczynkiem do zgłębienia obu tematów jednocześnie było złamanie łokcia. Chłopiec zainspirowany mitem o Ikarze postanowił zeskoczyć z oparcia kanapy w salonie, lądując nie w morzu, lecz na izbie przyjęć. Każdy z braci bliźniaków próbuje latać na swój własny sposób. Peter Miller, 2012
Puls planety. Tak wygląda zapis EKG Ziemi
Nowe czujniki satelitarne i powietrzne nie wyleczą Ziemi. Ale pozwolą uzyskać najdokładniejszy jak dotąd obraz rozlicznych trapiących ją dolegliwości.
Tekst Peter Miller Widok z okna był dość ponury. Lecąc samolotem badawczym nad lasami kalifornijskich sekwoi olbrzymich, Greg Asner widział żniwo, jakie zebrała czteroletnia susza. Ale gdy odwrócił się od okna, aby zerknąć na wyświetlacz wideo w swoim latającym laboratorium, widok był jeszcze bardziej alarmujący. W niektórych miejscach las jaskrawo czerwieniał. – Wykazywał niepokojąco wysoki poziom stresu – powiedział Asner. Cyfrowe obrazy pochodziły z nowego systemu skanującego 3D, który Asner, ekolog z Carnegie Institution for Science, zainstalował w swoim samolocie. Bliźniacze lasery skanera muskały drzewa, wybierając pojedyncze gałęzie z wysokości 2100 m. Bliźniacze spektrometry obrazowe rejestrowały setki długości fal odbitego światła słonecznego w zakresie od promieni widzialnych po podczerwień, pokazując szczegółowe podpisy chemiczne identyfikujące każde drzewo pod względem gatunku. Informowały nawet, ile wody drzewo wchłonęło, co jest głównym wskaźnikiem zdrowia. – To było swego rodzaju badanie krwi lasu – stwierdził Asner. Zgodnie z ustawieniem kolorów drzewa usychające z pragnienia biły po oczach czerwienią. Choć obrazy te są niepokojące, stanowią potężne narzędzie do badania planety. – System produkuje mapy, które w ciągu jednego przelotu powiedzą nam więcej o ekosystemie, niż moglibyśmy uzyskać, pracując przez całe życie na ziemi – napisał później Asner. – A obserwatorium Carnegie Airborne Asnera to tylko forpoczta szerszego trendu. Pół wieku po tym, jak pierwszy satelita pogodowy wysłał niewyraźne obrazy chmur kłębiących się nad północnym Atlantykiem, zaawansowane czujniki robią dla naukowców to, co medyczne skanery zrobiły dla lekarzy – zapewniają im stale udoskonalane narzędzia do monitorowania parametrów życiowych Ziemi. W 2014 i na początku 2015 r. NASA rozpoczęła pięć dużych misji mających na celu obserwację Ziemi (w tym dwa nowe instrumenty na stacji kosmicznej), zwiększając ich liczbę do 19. Agencje kosmiczne z Brazylii, Chin, Europy i innych miejsc także włączyły się w te działania. – Bez wątpienia mamy obecnie złoty wiek zdalnych czujników – mówi Michael Freilich, dyrektor ds. nauk o Ziemi NASA. Niestety trzeba przyznać, że wiadomości docierające z tych oczu umieszczonych na niebie w większości nie są dobre. Pokazują one, że na świecie zachodzą gwałtowne zmiany, od topnienia lodowców i zmniejszania powierzchni lasów deszczowych po wzrost poziomu mórz. Ale w czasach, gdy ludzie wywierają bezprecedensową presję na Ziemię, najnowsze czujniki zapewniają bezprecedensową możliwość monitorowania tego wpływu. Może nie jest to lek na bolączki trapiące planetę, ale przynajmniej lepsza diagnoza. To samo w sobie daje nadzieję. Woda to krew Ziemi i po raz pierwszy wysoko latające czujniki dają szansę śledzenia jej, gdy krąży między stadiami naturalnego cyklu: spada jako deszcz lub śnieg, wpływa do rzek, jest pompowana z warstw wodonośnych lub odparowuje z powrotem do atmosfery. Naukowcy wykorzystują obecnie swoją wiedzę, aby przewidywać susze, ostrzegać przed powodziami, chronić wodę pitną i poprawiać zbiory. Kryzys wodny w Kalifornii zmienił terytorium tego stanu w laboratorium dla projektów wykorzystujących zdalnie sterowane czujniki. Przez minione trzy lata zespół z NASA pod kierunkiem Toma Paintera latał samolotem pełnym instrumentów badawczych nad Parkiem Narodowym Yosemite, aby mierzyć grubość pokrywy śnieżnej zasilającej zbiornik Hetch Hetchy, główne źródło wody dla San Francisco. Do tej pory ilość śniegu na pobliskich szczytach szacowano w tradycyjny sposób – za pomocą kilku mierników i pieszych wypraw pomiarowych. Dane były wprowadzane do modelu statystycznego, który przewidywał wiosenne roztopy na podstawie historycznych wzorów. Ale ostatnio w Sierra Nevada padało tak mało śniegu, że dane historyczne nie stanowiły żadnej analogii. Dlatego Chris Graham, analityk w Hetch Hetchy, przyjął przedstawioną przez naukowców z NASA propozycję zmierzenia pokrywy śnieżnej z nieba. Samolot Twin Otter Paintera był wyposażony w czujniki podobne do tych w samolocie Grega Asnera: lidar skanujący służący do pomiaru głębokości śniegu oraz spektrometr obrazowy do analizy jego właściwości. Lidar działa tak samo jak radar, ale wykorzystuje światło laserowe, określając odległość pomiędzy samolotem a śniegiem na podstawie czasu potrzebnego do powrotu odbitego światła. Porównując obszar pokryty śniegiem z topografią skanowaną w bezśnieżny dzień w lecie, Painter i jego zespół mogli dokładnie zmierzyć ilość śniegu znajdującą się w całym zlewisku zajmującym 1200 km2. W tym samym czasie spektrometr obrazowy mierzył wielkość płatków śniegu i ilość pyłu na powierzchni – oba te parametry wpływają na szybkość topnienia w wiosennym słońcu i szybkość tworzenia się wody roztopowej. – Nigdy wcześniej nie mieliśmy takich danych – stwierdził Graham. Painter badał także malejące pokrywy śnieżne w Górach Skalistych – śnieg w nich zawarty dostarcza wody milionom ludzi na południowym zachodzie USA. Niedługo planuje zabrać swoją technologię w inne obszary górskie na świecie, gdzie pochodzące ze śniegu zasoby wodne są zagrożone, np. zlewiska Indusu i Gangesu w Himalajach. – Przed końcem dekady zmiany w pokrywie śnieżnej odczuje prawie 2 mld osób – mówi. – To jedna z największych w historii zmian klimatu. To tylko fragment z listopadowego "National Geographic Polska" – już w kioskach!
Około 75 mln lat temu amerykański stan Utah wchodził w skład ogromnej wyspy zwanej Laramidią. Była ona gorąca i bagnista, a rządziły na niej dinozaury
Bracia Millerowie wyglądali raczej na poszukiwaczy złota niż na paleobotaników. Ich brody pokrywała warstwa błota, gogle chroniły oczy przed piaskiem niesionym przez wiatry. Mierzyli prawie po dwa metry. Po ostrej grani na południu stanu Utah poruszali się ze swobodą ludzi nawykłych do otwartych przestrzeni. Kiedy Ian wbijał kilof w mułowiec, Dane próbował skręcić papierosa, ale wichura zwiała mu tytoń z bibułki. – Niech to szlag – rzucił i spróbował ponownie. Wraz ze Scottem Sampsonem, kuratorem Muzeum Przyrody i Nauki w Denver, oraz Joe Sertichem, tamtejszym paleontologiem, bracia szukali skamieniałości w Narodowym Pomniku Grand Staircase-Escalante. Badali szczególnie odległy region, plątaninę stromych urwisk i żlebów na północ od Horse Mountain. Podczas gdy reszta ich zespołu pracowała kilka kilometrów dalej, na stanowiskach odkrytych w poprzednich latach, Sampson, Sertich i Millerowie szukali nowych miejsc. Po miesiącach pracy biurowej w muzeum Sampson z trudem ukrywał radość z faktu, że jest tam, „gdzie żaden paleontolog jeszcze nie był”, a przy tym może odnaleźć nowe skarby „zaginionego kontynentu” Laramidii. Warstwa mułowca, którą rozbijali Millerowie, stanowiła osady ze wschodniego wybrzeża tego wąskiego pasa lądu ciągnącego się niegdyś przez 6500 km, od Oceanu Arktycznego do Zatoki Meksykańskiej. Laramidia powstała 90 mln lat temu, pod koniec kredy, gdy wzrost poziomu morza doprowadził do zalania Ameryki Północnej i rozdzielenia jej na dwie części. Dziś ten ląd tkwi głęboko pod zachodnimi stanami USA. Dzięki wiatrom i deszczom obfitujące w skamieniałości złoża znalazły się tu na tyle płytko, że można do nich dotrzeć przy użyciu kilofów. Od roku 2000, pracując głównie w formacji Kaiparowits, złożu o grubości 800 m pochodzącym sprzed 77–75 mln lat, badacze odkopali skamieniałości tysięcy roślin i zwierząt, od szyszek drzew iglastych aż po krokodyle, żółwie, i dinozaury. Zwłaszcza dinozaury. Wygląda na to, że w ciągu jakichś 20 mln lat istnienia Laramidia była fabryką dinozaurów produkującą zadziwiająco różnorakie gatunki tych gadów. Naukowcy twierdzą, że gdybyśmy dowiedzieli się, jak i dlaczego do tego doszło, moglibyśmy lepiej zrozumieć powiązania między ekologią i ewolucją. – Okolica jest pełna kości – stwierdził Sampson, wdrapując się na zbocze nieopodal miejsca, w którym pracowali bracia Millerowie. – Wchodząc na to wzgórze, znalazłem kilka kawałków żółwia, ale nie wiem, gdzie jest reszta. – Podniósł mały, beżowy obiekt i polizał go, by sprawdzić, czy to porowata kość, czy zwykła skała. – Jeśli to kość, przylepi ci się do języka – powiedział. Ten kawałek się przylepił Poszukiwanie skamieniałości zawsze było zajęciem, w którym technika miała mało do powiedzenia. Jeśli chodzi o pracę w terenie, niewiele się zmieniło od „kościanej gorączki” z XIX w., kiedy poczynione na Dzikim Zachodzie odkrycia wywołały pęd do wydobywania skamielin z ziemi dla wielkich muzeów na wschodnim wybrzeżu. Gdy amerykańska armia ścigała Sitting Bulla na północnych równinach, ekipy uczonych, kowbojów i zwyczajnych zbirów wydobywały z dzikich obszarów ogromne kości, korzystając z takich samych kilofów, łopat i gipsowych odlewów jak dzisiejsi paleontolodzy. – Używamy tych samych metod, bo się sprawdzają – wyjaśnił Ian Miller, szef działu muzeum w Denver. Jego ulubionym narzędziem jest trzykilogramowy kilof na hikorowym trzonku. Jedno z pierwszych wielkich odkryć w Kaiparowits miało miejsce w 2002 r., gdy wolontariusz Duncan Everhart zauważył w ziemi żuchwę. Później naukowcy stwierdzili, że była ona doczepiona do odwróconej czubkiem do góry czaszki dziewięciometrowego hadrozaura, czyli dinozaura o kaczym dziobie. W jego szczękach upakowanych było aż 800 zębów. Pysk zdobił pokaźny grzebień, który pozwolił go zaliczyć do plemienia grypozaurów (jaszczurek o haczykowatym nosie) opisanych po raz pierwszy przed stu laty. Jednak olbrzym z Utah wyraźnie różnił się od swoich kanadyjskich kuzynów. Wydawał się „napakowany jak Arnold Schwarzenegger kaczodziobych dinozaurów” – powiedział Sampson. Wraz z Terrym Gatesem nazwał nowy gatunek G. monumentensis, na cześć miejsca, w którym go znaleziono. W tym samym roku Mike Getty, główny preparator muzeum w Denver, odkrył tu inne oryginalne zwierzę, dinozaura o wysokości 2 m. To mięsożerne, dwunożne i być może opierzone stworzenie zyskało miano Hagryphus giganteus, czyli „wielki, podobny do ptaka bóg pustyni”. Potem pojawiły się kolejne gatunki: dinozaury o kopulastych głowach, dinozaury okryte pancerzem, kuzyn tyranozaura, wyposażeni w sierpowate szczęki krewni welociraptora oraz kilka nowych rogatych dinozaurów, każdy bardziej ekstrawagancki od poprzedniego. Pomyślcie o bestii nazwanej Kosmoceratops richardsoni. Ten wielki jak nosorożec krewny triceratopsa miał na głowie rekordową liczbę 15 rogów. Okazy spokrewnione z większością tych zwierząt znajdowano na stanowiskach z okresu późnej kredy w prowincji Alberta oraz stanach Montana i Wyoming, w miejscach, które w owym czasie też leżały na wschodnim wybrzeżu Laramidii. Lecz dinozaury z Utah były inne. – Prawie każde tutejsze zwierzę należało do nowego gatunku – powiedział Sampson. I to nie tylko dinozaury, ale także ssaki, ryby, jaszczurki, żółwie i krokodyle. – Wygląda na to, że cała tutejsza fauna jest czymś nowym dla nauki. Badacze domyślali się, że coś izolowało dinozaury z południowej Laramidii od ich krewnych z północy. Pozostawione samym sobie społeczności zwierząt ewoluowały w odmienny sposób. Jednak Sampson i jego koledzy podchodzili sceptycznie do pomysłu, że zwierzęta rozdzielała jakaś bariera fizyczna, pasmo gór albo potężna rzeka. Góry mogą stanowić przeszkodę dla pewnych zwierząt, ale inne potrafią je przebyć. – Robią to stale – stwierdził Sampson. A co do rzek, wyjaśnił: – Trudno sobie wyobrazić rzekę istniejącą nieprzerwanie przez dziesiątki tysięcy czy setki tysięcy lat. Wcześniej czy później następują okresy suszy, w których rzeki znikają. Alternatywne wytłumaczenie „prowincjonalności” laramidyjskich dinozaurów Sampson przedstawił przy wieczornym ognisku w naszym obozie. Jego teoria sięgała korzeniami do pracy napisanej w latach 80. XX w. przez Thomasa Lehmana. A co by było, gdyby do segregacji zwierząt na Laramidii prowadziły różnice w warunkach naturalnych? Kiedy już dinozaury rozprzestrzeniły się na wystarczająco dużym obszarze, populacje na jego przeciwległych krańcach musiały przystosowywać się przez dobór naturalny do różnych stref klimatycznych oraz roślinności. Z czasem członkowie obu populacji mogli zmienić się w sposób tak zasadniczy, że nawet jeśli się spotykali, nie dostrzegali już w sobie potencjalnych partnerów seksualnych. Sampson twierdzi, że tej rozbieżności mogła też sprzyjać inna siła ewolucyjna – dobór płciowy. Dziwaczna powierzchowność odróżniająca zwierzęta z południa od tych z północy wygląda na znakomity przykład doboru płciowego. Podczas gdy dobór naturalny uprzywilejowuje cechy istotne dla walki o przetrwanie, takie jak kończyny i zęby, dobór płciowy koncentruje się na cechach kluczowych w rywalizacji o partnerów. Przykładem mogą tu być ogony pawi albo poroża łosi. Skomplikowane rogi, kolce i kryzy roślinożerców z Utah nie były zbyt przydatne do obrony przed drapieżnikami. Na przykład rogi ceratopsów lepiej nadawały się do walki ze zwierzętami tego samego gatunku, w celu ustalenia dominacji. A ich kryzy, zbyt cienkie, by mogły przetrzymać uderzenia, służyły zapewne do wywierania wrażenia na płci przeciwnej. A w jaki sposób tak wiele różnych olbrzymów – więcej niż kiedykolwiek żyło na afrykańskich sawannach – mogło przetrwać na Laramidii? Czyż nie potrzebowały przestrzeni? Czy nie powinno odbywać się mieszanie dinozaurów na znacznie większą skalę? I tu dochodzimy do roślin, jak powiedział mi Ian Miller. Siedząc na skalnej półce ponad jałowym, urwistym, niemal pozbawionym roślinności krajobrazem, stuknął młotkiem w kamień o wielkości melona, rozłupując go na dwie części. Na obu kawałkach wnętrza ukazały się zwierciadlane odciski liścia, z wszelkimi szczegółami, jakby zaledwie wczoraj wpadł do sadzawki. – Znaleźliśmy w tej formacji więcej pnączy niż w jakimkolwiek innym miejscu, które widziałem – powiedział Miller. Ten las przypominał dżunglę. Znaleźliśmy też liście wodnych lilii i pistii, więc wiemy, że istniały tutaj zbiorniki z pływającą roślinnością. I wielkie rzeki. W tej części Laramidii roślinność mogła być tak bujna, że zwierzęta wcale nie musiały odchodzić zbyt daleko, domyślał się Miller. Obserwujemy to w dzisiejszych lasach deszczowych, gdzie wiele gatunków dzieli te same, niewielkie przestrzenie. Cały kontynent mógł być podzielony na szereg stref ekologicznych, na różnych szerokościach geograficznych, a każda z nich stanowić siedlisko odrębnego zestawu dinozaurów. – Nie przebadaliśmy tego wystarczająco dokładnie – przyznał Miller. – Pod wieloma względami to nadal są przeczucia. Ale jeżeli mamy rację i rzeczywiście istniały niewielkie, lokalne populacje, które nie przemieszczały się i nie wchodziły w relacje z innymi, to do doboru płciowego mogło dojść bardzo gwałtownie. Sampson stwierdził, że bujny krajobraz, który by to umożliwiał, musiał bardziej przypominać bagna Luizjany niż to, co mamy tu dzisiaj. Dodał jednak, że każde takie porównanie jest ułomne, bo 75 mln lat temu Ziemia wyglądała inaczej. – Jeśli chodzi o zrozumienie ekologicznej dynamiki, nadal tkwimy w ciemnościach.
Spośród wszystkich gości odwiedzających Nowy Jork w ostatnich latach największe zdumienie wzbudziła wizyta bobra Joségo.
Nie wiadomo, skąd się wziął. Przypuszcza się, że przypłynął rzeką Bronx z podmiejskiego hrabstwa Westchester. Pewnego zimowego dnia w 2007 r. po prostu pojawił się na brzegu nieopodal zoo w dzielnicy Bronx, zwalił kilka wierzb i zbudował sobie żeremie. – Gdyby ktoś zapytał mnie wtedy, jakie są szanse na pojawienie się bobra na Bronksie, powiedziałbym, że żadne – mówi Eric Sanderson, ekolog z organizacji Wildlife Conservation Society (WCS) z siedzibą w ogrodzie zoologicznym na Bronksie. – Od ponad 200 lat w Nowym Jorku nie widziano bobrów. Na początku XVII w., gdy dzisiejszy Nowy Jork nazywał się Nowy Amsterdam i był holenderską wsią, powszechnie polowano na te gryzonie dla ich futer, modnych wówczas w Europie. Handel skórami okazał się tak rentowny, że parka bobrów trafiła na oficjalny herb miasta i widnieje tam do dziś. Niestety, prawdziwe zwierzęta wyginęły. Dlatego Sanderson nie dowierzał swojemu współpracownikowi z WCS Stephenowi Sautnerowi, gdy ten powiedział mu, że widział ślady bobra podczas spaceru brzegiem rzeki. Sanderson podejrzewał jednak, że chodzi o piżmaka. Te gryzonie charakteryzują się większą „odpornością na miasto”. Gdy dwaj badacze pokonali siatkowy płot odgradzający rzekę od parkingów przy zoo, od razu natrafili na „domostwo” Joségo w tym samym miejscu, w którym wcześniej widział go Sautner. Kilka tygodni później José wciąż tam był. Powrót bobra do Wielkiego Jabłka okrzyknięto wielkim sukcesem ekologów i wolontariuszy działających na rzecz ochrony przyrody, którzy przez ponad 30 lat walczyli o rekultywację rzeki Bronx, sprowadzonej przez lata do roli wysypiska śmieci i podwodnego cmentarzyska starych samochodów. Bobra nazwano José na cześć Joségo E. Serrano, senatora z Bronksu, bo to dzięki staraniom tego polityka na oczyszczanie rzeki przeznaczono ponad 15 mln dolarów z funduszy federalnych. Dla Sandersona pojawienie się Joségo miało dodatkowe znaczenie. Przez ponad 10 lat kierował bowiem projektem badawczym w WCS, którego celem było jak najdokładniejsze odtworzenie krajobrazu wyspy Manhattan przed jej zabudowaniem. Autorzy Projektu Mannahatta (nazwa pochodzi z języka plemienia Lenape i oznacza „wyspę o wielu wzgórzach”) podjęli się nie lada zadania – postanowili cofnąć czas do popołudnia 12 września 1609 r., kiedy to Henry Hudson i jego załoga dopłynęli do portu Nowy Jork i odkryli wyspę, na której leży dzisiejszy Manhattan. Zdaniem Sandersona, gdyby ludzie mogli zobaczyć, jak piękna przyroda rozpościerała się przed oczami pierwszych przybyszów, być może nabraliby większego przekonania o celowości ochrony innych zagrożonych miejsc. Na długo zanim wzgórza wyspy zostały zrównane z ziemią, a bagna wybetonowane, Manhattan porastały ogromne kasztany, dęby i orzeszniki. Wśród słonych bagien, lasów i łąk żyły jelenie wapiti, indyki i baribale. Ziemia najpiękniejsza, po jakiej chodził człowiek – pisał o Nowym Jorku Hudson. Piaszczyste plaże rozciągały się po obu stronach wybrzeża wąskiej wyspy długości 21 km, zasiedlonej przez plemię Lenape, które żywiło się m.in. ostrygami. Ponad 105 km potoków płynęło przez Manhattan, a w większości z nich występowały bobry. – Dzisiaj trudno to sobie wyobrazić, ale 400 lat temu pośrodku Times Square prawdopodobnie mieściło się bagno porośnięte czerwonym klonem – Sanderson powiedział mi któregoś dnia, idąc Siódmą Aleją. Ubrany w czarne dżinsy i wiatrówkę nie wyróżniał się z masy turystów otaczających nas na skrzyżowaniu. W odróżnieniu od nich jednak zamiast zatłoczonej nowojorskiej ulicy w myślach widział bagnisty strumyk, który kończył się mniej więcej przy wejściu do hotelu Marriott Marquis na rogu Broadwayu i West 46th Street. – Kawałek dalej był staw stworzony przez bobry, mówił, przekrzykując przejeżdżający autobus. – To było idealne środowisko dla jeleni, karolinek i innych zwierząt żerujących nad potokami. Prawdopodobnie żyły tu również pstrągi źródlane, węgorze, szczupaki amerykańskie i bassy. Na pewno było tu bardzo cicho i spokojnie, choć akurat dzisiaj i tak nie jest źle – dodał. Sanderson wpadł na pomysł Projektu Mannahatta pewnego wieczoru w 1999 r., po tym jak kupił stary atlas z historycznymi mapami miasta. Niewiele wcześniej przeniósł się do Nowego Jorku z północnej Kalifornii i był ciekawy, jak przez wieki kształtowała się ewolucja miasta. Jedna z map przykuła szczególną uwagę badacza – piękny kolorowy starodruk z 1782 lub 1783 r. Mapa mierzyła ponad 3 m na metr i powstała w czasie ośmioletniej okupacji Nowego Jorku podczas rewolucji amerykańskiej. Jej autorami byli brytyjscy kartografowie wojskowi. Zyskała nazwę Mapy Sztabu Brytyjskiego, a topografia wyspy była odwzorowana tak szczegółowo, aby oficerowie mogli dobrze zaplanować obronę Manhattanu. Dla Sandersona mapa okazała się idealnym przyczynkiem do spojrzenia w głąb ziemi i doszukania się pierwotnego wyglądu wyspy. Najpierw jednak musiał z jej powierzchni usunąć wirtualnie wieżowce i zerwać asfalt z ulic miasta. Zastanawiał się, co by się stało, gdyby przyłożył dzisiejszą siatkę miasta do XVII-wiecznej mapy wyspy. Czy uda się zlokalizować jakieś wspólne punkty? Sanderson zaprosił rodzinę i przyjaciół do weekendowych badań terenowych, podczas których odwiedzali miejsca zaznaczone na starej mapie, a nadal istniejące. Podczas jednej z takich wypraw odwiedzili kościół Trinity na południowym Manhattanie, który wzniesiono pod koniec XVII w. Typowa sentencja na grobie na przykościelnym cmentarzu brzmi: Tu spoczywa ciało Johna Abrella, którego życie dobiegło kresu 10 stycznia 1762 r. po 40 latach. Cmentarz widnieje zarówno na Mapie Brytyjskiego Sztabu, jak i na współczesnym planie miasta, co pozwoliło Sandersowi zaznaczyć to miejsce wirtualną pinezką spinającą obie mapy. Jednocześnie wprowadził podwójne dane do GPS, przez co zidentyfikowano pierwszy punkt styczny między współczesną a starą mapą. Po zlokalizowaniu około 200 takich punktów jego zespół osiągnął przełożenie Mapy Sztabu Brytyjskiego na dzisiejszy plan miasta z dokładnością do ok. 40 m. Dla Sandersona badania te dodały kolejny wymiar krajobrazowi miasta. Stojąc w niemal dowolnym miejscu centrum, mógł wreszcie wyobrazić sobie, jak wyglądało ono w 1782 r. Piąta Aleja pnie się łagodnie pod górę na wysokości Biblioteki Miejskiej Nowego Jorku. – Nie bez przyczyny można dzisiaj zatrzymać się w tym miejscu i móc widzieć głowy ludzi idących kilka kwartałów dalej – mówi Sanderson. – Dokładnie tu wznosiło się wzgórze Murray Hill, na którym w 1782 r. rodzina Murrayów prowadziła gospodarstwo i sad. Podczas bitwy o Nowy Jork Brytyjczycy wylądowali w Kips Bay na East River i przemaszerowali aż do tego miejsca, wybijając połowę armii Waszyngtona uwięzionej na południowym Manhattanie. Legenda głosi, że pani Murray zaproponowała oficerom brytyjskim herbatę. Ci ponoć przyjęli zaproszenie, usiedli na poczęstunek, a gdy pili napar, żołnierze Waszyngtona prześlizgnęli się niepostrzeżenie za ich plecami ulicą Bloomingdale, czyli dzisiejszym Broadwayem, i uciekli – opowiada badacz. Sanderson nie chciał jednak zatrzymać rozpędzonej machiny czasu na roku 1782. Marzyła mu się podróż do samych początków historii wyspy, czyli do roku 1609. W tym celu wraz z zespołem usunął wirtualnie z mapy wszystkie drogi, gospodarstwa i fortyfikacje wzniesione przez żołnierzy i osadników, aż odwzorowywała jedynie fizyczne ukształtowanie terenu, z brzegami, wzgórzami, skałami, roślinnością, strumykami i stawami. Sanderson, z wykształcenia ekolog krajobrazu, miał doświadczenie w koncepcyjnym rozbieraniu na części dzikich miejsc w celu zrozumienia procesów w nich zachodzących. Doświadczenia zdobył, na przykład dzieląc na warstwy – geologiczną, hydrologiczną, ekologiczną i kulturową – las w Gabonie. Przy tym projekcie zespół Sandersona postawił sobie za cel zbudowanie krajobrazu od spodu wzwyż, począwszy od podłoża, zapełniając go roślinnością i zwierzętami, które mogły zamieszkiwać ten obszar. Prace rozpoczęli od spisania ekosystemów, których istnienie na wyspie mogli z dużym prawdopodobieństwem założyć, takich jak las pierwotny, mokradła, równiny, klasyfikowanych na podstawie rodzaju gleby, opadów i innych czynników. W związku z tym, że Manhattan leży na styku regionów geograficznych, na wyspie rosły przypuszczalnie nie tylko świerki typowe dla lasów północnych, ale również magnolie z lasów południowych, odwiedzały ją migrujące ptaki, których trasy przebiegały nad lądem. Latem w okolicznych rzekach można było spotkać tropikalne ryby z Prądu Zatokowego. Łącznie zidentyfikowano 55 różnych zespołów ekologicznych. – Gdyby wyspa przetrwała do dziś w pierwotnym stanie, z pewnością byłaby parkiem narodowym jak Yosemite czy Yellowstone – dodaje. Po ustaleniu liczby ekosystemów wyspy teren zaczęto zapełniać fauną. Jakie zwierzęta mogły tam żyć? Aby osiągnąć jak najbardziej wiarygodne wyniki, Sanderson i jego współpracownicy poszli o krok dalej niż w pierwszych badaniach. Dla każdego z gatunków z osobna określono podstawowe wymagania, jakie musiało spełniać środowisko, by zwierzę mogło w nim przetrwać. Na przykład żółw torfowiskowy potrzebuje do życia wilgotnej łąki, owadów i słońca, by się ogrzać, a rysiowi rudemu wystarczają króliki i legowisko, w którym wychowa młode. – Baza danych rozszerzała się, a naukowcy stopniowo odkrywali ścisłe powiązania między gatunkami, poszczególnymi ekosystemami wyspy, przypominające w znacznym stopniu relacje tworzące się między ludźmi. Sanderson nazwał tę sieć powiązań siatką Muira – na cześć amerykańskiego naturalisty Johna Muira, który w swoim dzienniku napisał, że gdy próbujemy wyodrębnić jakąś istotę czy roślinę, okazuje się, że jest ona połączona tysiącem nierozerwalnych niewidzialnych nici z całym wszechświatem. Sanderson i jego zespół w pewnym sensie próbowali ujawnić te tysiące powiązań. Weźmy na przykład bobra, który w 1609 r. mieszkał tam, gdzie dzisiaj znajduje się Times Square. Gdyby go złapać za futro i podnieść do góry, wyciągając z siatki, zobaczylibyśmy linie łączące go z meandrującym potokiem, z osikami, które jadał, z błotem i gałęziami, z których budował żeremie. Ale to nie wszystko. Pokazałyby się też nici związków z rysiem rudym, z baribalami i wilkami, które polowały na bobry, oraz z żabami, rybami i roślinnością wodną porastającą staw, który bóbr stworzył swoją pracą. – Wychodzi na to, że bóbr niczym architekt krajobrazu kształtuje środowisko – mówi Sanderson. – Jest on potrzebny, aby las mógł zostać zalany, co zabije drzewa, żeby dzięcioły mogły w nich wydrążyć dziuple, które później służą za schronienie kaczkom. Usunięcie bobra z siatki zaburzyłoby rytm życia innych mieszkańców lasu, co pokazuje, jak ważne jest traktowanie ekosystemu jako złożonej sieci. Do czasu zakończenia tworzenia bazy danych badaczom udało się stworzyć jedną z najdokładniejszych naukowych rekonstrukcji krajobrazu w historii, obejmującą około 1 300 zidentyfikowanych gatunków oraz co najmniej 8 000 wzajemnych powiązań i połączeń ze środowiskiem. – To było bardzo ryzykowne z naszej strony, wykonać tak wiele badań na temat miejsca, które już dawno nie istnieje – wspomina z uśmiechem Sanderson. Tę samą metodologię, którą wykorzystano przy tworzeniu portretu Manhattanu, można zastosować do opracowania pierwotnych krajobrazów innych terenów zielonych, takich jak parki narodowe, lasy w Kongu czy mongolskie stepy. Gdyby naukowcy mieli do dyspozycji model interakcji krajobrazu z gatunkami żyjącymi na danym terenie, byliby w stanie przewidzieć, jak wpływają na środowisko zmiany klimatyczne, polowania czy inne szkodliwe czynniki z większym prawdopodobieństwem, niż czynią to obecnie. Celem Projektu Mannahatta od samego początku było pokazanie ludziom, jak każde miejsce na dzisiejszym Manhattanie, np. postój taksówek przy Siódmej Alei naprzeciwko Madison Square Garden, wyglądało 400 lat temu. (Było tam bagno na skraju lasu). Aby to osiągnąć, Markley Boyer, grafik specjalizujący się w tworzeniu wizualizacji, wykorzystał oprogramowanie do modelowania w technologii 3D do wypełnienia każdego stworzonego cyfrowo kwartału wyspy odpowiednim zestawem dębów, orzeszników, potoków, stawów, bagien, opracowanym na podstawie danych z bazy Muira. – Korzystamy z tej samej technologii 3D co Hollywood przy tworzeniu np. multiplikacji maszerujących żołnierzy – wyjaśnia Boyer – z tą różnicą, że my generujemy cyfrowo dziesiątki tysięcy drzew w odpowiednich proporcjach dla poszczególnych typów lasów. Internauci odwiedzający stronę www.themannahattaproject.org wypróbowują machinę czasu, by sprawdzić, jak ich najbliższe sąsiedztwo wyglądało cztery wieki temu. W tym miesiącu nowojorczycy obchodzą 400. rocznicę pierwszej wizyty Hudsona na Manhattanie. – Marzy mi się, by każdy nowojorczyk miał świadomość, że żyje w miejscu, które kiedyś szczyciło się tak bujnym ekosystemem – mówi pomysłodawca projektu. – Chciałbym, by Nowy Jork był znany nie tylko ze sztuki, muzyki i kultury, ale również ze swojego niezwykłego potencjału przyrodniczego – nawet jeżeli dostrzeżenie go wymaga całkiem sporo wysiłku – dodaje.
Najszybszy i najtańszy sposób spowolnienia zmian klimatu już znamy – zmniejszenie zużycia energii. Niewielkim wysiłkiem i przy niewielkich nakładach finansowych większość z nas może zmniejszyć zużycie energii o co najmniej 25 proc., wyrządzając w ten sposób przysługę Ziemi, a zarazem nie uszczuplając własnego portfela. Co nas powstrzymuje?
Niedawno moja żona PJ i ja spróbowaliśmy nowej diety – i wcale nie poto, by zrzucić parę kilogramów. Najświeższe badania wskazują, że świat ogrzewa się szybciej, niż przewidywały prognozy sprzed zaledwie kilku lat i że konsekwencje tego procesu mogą być dotkliwe, jeśli nie będziemy kontynuować ograniczania emisji CO₂ i innych gazów cieplarnianych, które zatrzymują ciepło w atmosferze. Ale co każdy z nas może zrobić na własną rękę? A poza tym, skoro emisja z terytorium Chin, Indii i innych krajów rozwijających się gwałtownie rośnie, czy nasze wysiłki będą miały jakieś znaczenie? Zdecydowaliśmy się przeprowadzić eksperyment. Przez miesiąc śledziliśmy naszą własną emisję dwutlenku węgla (CO2), tak jakbyśmy liczyli kalorie. Chcieliśmy się dowiedzieć, ile możemy zaoszczędzić, więc poddaliśmy się ścisłej diecie. Przeciętne amerykańskie gospodarstwo domowe produkuje ok. 70 kg CO2 dziennie. To ponaddwukrotnie więcej niż średnia w Europie Zachodniej i prawie pięć razy więcej niż średnia światowa – głównie dlatego, że Amerykanie więcej jeżdżą samochodami i mają większe domy. Ile zatem powinniśmy starać się zaoszczędzić? Po odpowiedź udałem się do Tima Flannery’ego, autora książki Twórcy pogody: Jak człowiek zmienia klimat i co to oznacza dla życia na Ziemi. Flannery wezwał czytelników do radykalnego ograniczenia własnej emisji CO2, aby można było utrzymać świat z dala od punktów krytycznych, takich jak stopnienie lodów Grenlandii i Antarktydy Zachodniej. Żeby zachować bezpieczną odległość od tego progu, musimy ograniczyć emisję o 80 proc. – orzekł. – To wygląda na strasznie dużo – powiedziała PJ. – Czy naprawdę jesteśmy w stanie to zrobić? Mnie też się to wydawało nieprawdopodobne. Tym niemniej celem była odpowiedź na proste pytanie: Jak bardzo możemy przybliżyć się do stylu życia, który byłby znośny dla naszej planety? Gdyby okazało się, że tego nie potrafimy, może przynajmniej moglibyśmy zidentyfikować najczulsze punkty i wypracować sposoby adap-tacji. Zdecydowaliśmy się więc za cel przyjąć 80 proc. poniżej amerykańskiej średniej, co równało się zaledwie 14 kg CO2 dziennie. Po czym postanowiliśmy poszukać sąsiadów, którzy zechcieliby do nas dołączyć. Logiczny wybór stanowili John i Kyoko Bauerowie, rodzice trzyletnich bliźniąt. Z serca zieloni, już od dawna starali się prowadzić ekologiczny tryb życia. Jedno auto, jeden telewizor, żadnego mięsa, tylko ryba. – Oczywiście, wpisuj nas na listę – powiedział John. Natomiast Susan i Mitch Friedmanowie mają w domu dwoje nastolatków. Susan nie była pewna, co powiedzą ich dzieci na wyrzeczenia w czasie letnich wakacji, ale sama miała ochotę spróbować. Mitch jest architektem i właśnie pracował nad projektem energooszczędnego budynku biurowego, więc był ciekaw, ile energii mogą zaoszczędzić we własnym domu. Krótko mówiąc, Friedmanowie byli z nami. Zaczęliśmy w lipcową niedzielę. Pogoda była łagodna jak na tę porę roku w północnej Wirginii, gdzie mieszkamy. W nocy przeszedł chłodny front – otworzyłem okna sypialni, by wpuścić świeży powiew. Byliśmy tak przyzwyczajeni do pracującej przez całą dobę klimatyzacji, że niemal zapomniałem, że okna w ogóle się otwierają. Rankiem obudziły nas ptaki. Naszym pierwszym zadaniem było wypracowanie metod przeliczania codziennych czynności na kilogramy CO2. Chcieliśmy monitorować proces, tak by móc korygować postępowanie. PJ zgłosiła się na ochotnika do odczytywania licznika zużycia energii każdego ranka oraz zapisywania kilometrów przejechanych naszą mazdą miata. Za to ja spisywałem dane z licznika naszej hondy CR-V oraz przedzierałem się przez krzaki za domem, żeby odczytać licznik gazomierza. Wszystko skrzętnie nanosiliśmy na wykres przyczepiony taśmą do kredensu w kuchni. Litr benzyny, jak się dowiedzieliśmy, dorzuca ogromną porcję – aż 2,34 kg – dwutlenku węgla do atmosfery. To spora część naszego dziennego limitu. Wyprodukowana w USA kilowatogodzina energii skutkuje emisją 0,7 kg CO2. Zużycie metra sześciennego gazu ziemnego uwalnia prawie 2 kg CO2. Aby uzyskać przybliżony obraz naszego dotychczasowego udziału w podgrzewaniu atmosfery, wprowadziłem dane z ostatnich rachunków do kilku kalkulatorów internetowych. Każdy z nich zażądał nieco innych informacji i każdy podał inny wynik. Żaden nie dawał powodów do zadowolenia. Strona Agencji Ochrony Środowiska (EPA) oszacowała naszą roczną emisję CO2 na 24 618 kg, czyli 30 proc. więcej niż przeciętna dla dwuosobowej rodziny w Stanach – największe obciążenie stanowiła energia używana do ogrzewania i chłodzenia domu. Najwyraźniej musieliśmy pójść dalej, niż mi się wydawało. Zacząłem bój od zejścia z latarką do piwnicy. W większości domów jednorodzinnych sam kocioł do podgrzewania wody zużywa 12 proc. energii. Zamierzałem ustawić jego termostat na 49°C – wartość zalecaną przez ekspertów. Gdy jednak bliżej przyjrzałem się naszemu zbiornikowi, zorientowałem się, że posiada tylko dwa ustawienia: „gorąca” i „ciepła” – żadnej skali. Nie wiedząc, co to dokładnie znaczy, przekręciłem na „ciepła” z nadzieją, że właśnie o to chodzi. (Woda okazała się za chłodna i później musiałem nieco przekręcić tarczę). Gdy PJ odjechała hondą, żeby odebrać przyjaciółkę z kościoła, wyciągnąłem urządzenia do przycinania trawnika: elektryczną kosiarkę, elektryczną podkaszarkę i elektryczną dmuchawę do liści. I wtedy mnie oświeciło – cały ten sprzęt to pożeracz energii. Więc wrzuciłem wszystko z powrotem do garażu, wskoczyłem do mazdy i popędziłem do sklepu, żeby się zorientować, ile kosztuje ręczna kosiarka starego typu. W najbliższym sklepie takiej nie mieli, więc pojechałem kilka kilometrów dalej, do placówki, która specjalizuje się w kosiarkach do trawy. Tam też nie było, chociaż wystawa zawalona była wielkimi samojezdnymi maszynami. (Przeciętna pchana kosiarka na benzynę – już wiedziałem – produkuje tyle zanieczyszczeń, co 11 samochodów; kosiarka samojezdna – tyle, ile 34 auta). W końcu znalazłem sklep, gdzie ostał się jeden egzemplarz ręcznej kosiarki – na wystawie. Gdy przespacerowałem się po sklepowej podłodze z tym sprzętem, byłem rozczarowany. W porównaniu z moim kablowym elektrycznym modelem, którym mogę łatwo kierować jedną ręką, manewrowanie szło niezgrabnie. Wróciłem do domu z pustymi rękoma. Kiedy wjeżdżałem do garażu, ogarnęło mnie nieprzyjemne uczucie, że głupio zmarnowałem mnóstwo czasu. Nie zdawałem sobie tylko sprawy, jak bardzo głupio, dopóki następnego dnia nie dokonaliśmy porannych odczytów. W poszukiwaniu bardziej przyjaznej planecie kosiarki przejechałem 39 km. PJ, aby odwiedzić przyjaciółkę w domu dla niepełnosprawnych, przebyła 43 km. Żeby ugotować obiad i wysuszyć ubrania, zużyliśmy 32 kWh energii elektrycznej i prawie 3 m³ gazu. Całkowita ilość wyemitowanego przez nas tego dnia CO2 wyniosła 47,9 kg. Trzy i pół razy więcej niż założony cel! – Chyba musimy bardziej się starać – powiedziała PJ. Po tygodniu otrzymaliśmy pomoc od profesjonalnego „lekarza domowego”, Eda Mincha z Energy Services Group. Poprosiliśmy go, żeby zrobił energetyczny audyt naszego domu, aby sprawdzić, czy nie przeoczyliśmy jakichś oczywistych możliwości oszczędzania. Minch najpierw odbył spacer dookoła domu, badając, czy architekt i budowniczy stworzyli jakieś możliwości przepływu powietrza z wnętrza i do wnętrza. Potem wszedł do środka i za pomocą skanera podczerwieni zbadał ściany wewnętrzne. Gorący lub zimny punkt mógłby oznaczać problem z przewodami wentylacyjnymi, albo że izolacja ściany nie spełnia swojej funkcji. Na koniec asystenci Mincha ustawili w drzwiach wejściowych potężny wentylator, by obniżyć ciśnienie wewnątrz domu i wywołać przepływ powietrza w każdym punkcie potencjalnego przecieku w ścianach. Nasz dom, jak wykazały pomiary, był o 50 proc. mniej szczelny, niż powinien. Przez wąską dziurę w fundamentach pod pomieszczeniem, gdzie znajduje się nasza pralnia, do przestrzeni podpodłogowej nawiało pełno liści z ogrodu. – To jest to otwarte okno – powiedział Minch. Załatanie dziury było teraz priorytetem, bo ogrzewanie domu może stanowić nawet połowę rachunku za energię, a koszty chłodzenia dochodzą do 10 proc. Powietrze płynące przez fundamenty stanowiło tylko część problemu. Równie poważną sprawą okazała się jego ucieczka z garderoby na drugim piętrze, gdzie znajduje się też niewielka jednostka grzewcza. Wnęka nie została całkowicie wyłożona panelami i powietrze wydostawało się na wolność przez sufit. Minch zalecił, byśmy dokończyli prace izolacyjne, gdy przyjdzie czas wymienić piec. Udzielił też paru rad na temat oświetlenia i sprzętu: – W dzisiejszych czasach w typowej kuchni pali się przez cały dzień dziesięć 75-watowych punktów świetlnych. To ogromne marnotrawstwo pieniędzy. Dodał, że ich zamiana na kompaktowe żarówki fluorescencyjne mogłaby przynieść właścicielowi domu oszczędność 200 dolarów rocznie. W zasadzie lodówki, pralki, zmywarki i pozostały sprzęt AGD mogą składać się na połowę rachunku gospodarstwa domowego za energię. – Nie da się wszystkiego naprawić od ręki – stwierdził John Bauer, gdy spytałem, jak sąsiedzi sobie radzą. – Kiedy zostaliśmy wegetarianami, nie od razu przestaliśmy jeść mięso. Najpierw zrezygnowaliśmy z jagnięciny. Potem z wieprzowego. Następnie z wołowiny. W końcu z drobiu. Teraz od kilku lat zmniejszamy spożycie ryb. Nie inaczej jest z dietą węglową. To była dobra rada, jestem pewien. Tymczasem gdziekolwiek spojrzałem, wszędzie roiło się od pożeraczy energii. Którejś nocy usiadłem na łóżku i naliczyłem dziesięć światełek: ładowarka do telefonu komórkowego, kalkulator, laptop, drukarka, radiobudzik, dekoder telewizji kablowej, ładowarka baterii do aparatu fotograficznego, wykrywacz tlenku węgla, baza telefonu bezprzewodowego, wykrywacz dymu. Po co to wszystko było włączone? Elektroniczne „wampiry” w trybie czuwania potrafią podwyższyć domowy rachunek za prąd o 8 proc. W tym czasie wyjechaliśmy z domu na długi weekend do Oregonu, na ślub mojej bratanicy Alyssy. Gdy nas nie było, zajmujący się naszymi psami opiekun kontynuował odczyty liczników gazu i prądu, a my – jadąc wynajętym autem z lotniska w Portland na wybrzeże Pacyfiku – prowadziliśmy zapis przejechanych kilometrów. Zdawałem sobie sprawę, że ta wycieczka nie wniesie do naszej węglowej diety nic dobrego. I tu zacząłem się zastanawiać – na ile istotne mogą być indywidualne wysiłki ograniczenia emisji gazu. Czy nasze działania mają w ogóle jakieś znaczenie, czy tylko poprawiają samopoczucie? Jak tylko wróciliśmy do domu, zacząłem szukać większej ilości danych. Okazało się, że USA produkują jedną piątą światowej emisji CO2 – około 6 mld ton rocznie. Ta zwalająca z nóg liczba może do 2030 r. zwiększyć się do 7 mld. Większość dwutlenku węgla pochodzi z energii konsumowanej przez domy, pojazdy i przemysł. Ile można by uniknąć – zaczęło mnie frapować – gdybyśmy wszyscy zacisnęli pasa? Co by się stało, gdyby cały kraj przeszedł na niskowęglową dietę? To nie samochody, lecz budynki wytwarzają najwięcej (38 proc.) CO2 w Stanach. Sytuacji nie poprawia raczej fakt, że przeciętny nowy dom jest o 45 proc. większy niż przed 30 laty. Przedsiębiorstwa takie jak Wal-Mart, których własnością są tysiące budynków, zorientowały się, że mogą uzyskać spore oszczędności, zmniejszając zużycie energii. Pilotażowe Supercentrum w Las Vegas zużywa do 45 proc. mniej energii niż porównywalne sklepy, do czego przyczyniają się m.in. ewaporacyjne klimatyzatory, ogrzewanie podłogowe, superwydajne chłodziarki i naturalne światło w salonach sprzedaży. Według Krajowego Laboratorium Oak Ridge renowacja urządzeń starszej daty i inteligentne projektowanie mogłyby zmniejszyć emisję CO2 z budynków na terenie USA o 200 mln ton rocznie. Lecz raport stwierdza, że osiągnięcie takiego celu jest mało prawdopodobne bez nowego prawa budowlanego, standardów urządzeń i bodźców finansowych. Po prostu jest zbyt wiele powodów, by nie podejmować odpowiednich działań. Na przykład właścicielom budynków na wynajem brak zachęty do inwestowania w takie szczegóły jak okna o wysokiej szczelności, systemy oświetlenia, ogrzewania i klimatyzacji, bo to lokatorzy, a nie oni płacą rachunki za energię. Natomiast ludzie mieszkający we własnych domach inwestycje w energetyczne usprawnienia odkładają na przyszłość. 60 proc. uczestników sondażu przeprowadzonego w 2007 r. stwierdziło, że nie ma wystarczających funduszy, by inwestować w remonty mające poprawić wydajność energetyczną domu. Drugim co do wielkości, po budynkach, źródłem CO2 jest transport, który dostarcza 34 proc. emisji krajowej. Nowe osiedla są budowane coraz dalej od centrów miast i każdego dnia pracy całe rodziny zmuszone są spędzać długie godziny w samochodzie. Według szacunków EPA (Agencji Ochrony Środowiska) w ciągu następnych 50 lat emisja gazów cieplarnianych wydalanych przez pojazdy może się zwiększyć o 80 proc. Trzecim poważnym źródłem CO2 jest sektor przemysłowy. Rafinerie, papiernie i inne zakłady odpowiadają za 28 proc. krajowej emisji dwutlenku węgla. Dla firm konkurujących na światowych rynkach celem numer jeden staje się wytworzenie najlepszego produktu po jak najkorzystniejszej cenie. Redukcja gazów cieplarnianych nie jest tak pilna. Niektóre zakłady nawet nie rejestrują emisji CO2. Ale zmiany nieuchronnie nadchodzą. Większość liderów biznesu spodziewa się w nieodległej przyszłości federalnych regulacji emisji CO2. Już teraz Nowy Jork i dziewięć innych stanów Północnego Wschodu USA zgodziło się na system limitów i handlu emisjami, zbliżony do wprowadzonego w Europie w 2005 r. Z czasem zostanie zredukowana emisja CO2 w dużych elektrowniach i każda z nich będzie musiała albo ograniczyć ilość zanieczyszczeń atmosferycznych, albo wykupić daną dawkę od zakładów, które dokonały redukcji. Jakiego sumarycznego wyniku możemy oczekiwać? Ile CO2 można by zatrzymać, gdyby cały naród przeszedł na niskowęglową dietę? Opracowanie firmy konsultingowej McKinsey & Company wylicza, że USA mogłyby corocznie emitować 1,3 mld ton CO2 mniej, używając wyłącznie obecnie dostępnych technologii, które same zarobiłyby na siebie, przynosząc oszczędności w zużyciu energii. Roczna emisja CO2 w USA zamiast wzrosnąć o ponad miliard ton do 2020 r., spadłaby o 200 mln ton rocznie. Potrzebna jest tylko wola. W końcu złapaliśmy z żoną właściwy rytm energooszczędnego życia. Zamiast jeździć samochodem, chodziliśmy pieszo na basen, w sobotę rano na targ udawaliśmy się rowerem i do zmroku przesiadywaliśmy na tarasie, rozmawiając i słuchając świerszczy. Kiedy tylko było to możliwe, pracowałem w domu za pośrednictwem internetu, a kiedy jechałem do miasta, korzystałem z autobusu i metra. Nawet gdy zrobiło się gorąco i parno, nie odczuliśmy dyskomfortu, w dużej mierze dzięki wielkiemu wentylatorowi sufitowemu, który zainstalowaliśmy w sypialni pod koniec czerwca. – Ten wentylator to mój nowy najlepszy przyjaciel – podsumowała PJ. Prawdę mówiąc, kiedy przekroczyliśmy wyznaczoną na 1 sierpnia linię mety, mierzony cyframi rezultat naszego przedsięwzięcia wyglądał nieźle. W stosunku do lipca ubiegłego roku zmniejszyliśmy zużycie energii o 70 proc., gazu ziemnego o 40 proc., a liczbę przejechanych autem kilometrów do połowy średniej krajowej. W przeliczeniu na CO2 zredukowaliśmy emisję gazu do średnio 32 kg dziennie, co – chociaż dwukrotnie przewyższało zaplanowaną ilość – i tak równało się połowie średniej krajowej. To zachęcający rezultat – myślałem – dopóki nie wprowadziłem do rachunku emisji CO2 naszej podróży lotniczej do Oregonu. Nie spodziewałem się, że samolot z kompletem pasażerów w przeliczeniu na osobę wytworzy niemal połowę CO2, który przedostałby się do atmosfery, gdybyśmy pojechali z PJ do Oregonu i z powrotem naszą hondą CR-V. Przelot w obie strony dorzucił równowartość 1 135 kg CO2 do naszego rachunku, z nawiązką podwajając dzienną średnią z 32 do 68 kg – pięć razy więcej niż nasz cel. W porównaniu z nami Bauerowie spisali się znacznie lepiej. Jako że ich dom jest całkowicie zelektryfikowany, Kyoko starała się rzadziej używać elektrycznej suszarki do ubrań i wywieszać pranie na zewnątrz, tak jak to robili z Johnem, kiedy mieszkali w suchej Australii Zachodniej. Jednakże ich rozbiegane trzylatki – Etienne i Ajanta – zmuszały Kyoko do 14 prań tygodniowo, a w wilgotnym klimacie Wirginii ubranie schnie cały dzień. – Nie było to tak dogodne rozwiązanie, jak się spodziewałam – powiedziała Kyoko. – Parę razy musiałam pędzić do domu z zakupów, zanim się rozpadało. Ostateczny rezultat Bauerów: 44,2 kg CO2 dziennie. Dla Friedmanów największą przeszkodą okazał się transport. Mają cztery auta i wszyscy dojeżdżają co dzień do pracy, więc liczba przejechanych w ciągu miesiąca kilometrów urosła do 7 300. – Nie wyobrażam sobie, żebyśmy mogli jeździć mniej – powiedziała Susan. – Każdy z nas zmierzał w innym kierunku i nie było żadnego innego sposobu, żeby się dostać do celu. Ich wynik: 112,5 kg CO2 dziennie. Nasz rachunek za zużyty w lipcu prąd zaowocował 190 dolarami oszczędności. Zdecydowaliśmy przeznaczyć część tego zysku na zrównoważenie szkód, które przyniosła nasza lotnicza podróż, i wpłaciliśmy 50 dolarów na konto Native Energy, jednej z organizacji non- -profit, które oszczędzają CO2, inwestując w elektrownie wiatrowe, słoneczne itp. Można, oczywiście, zrobić więcej. Możemy zawrzeć umowę na dostawę energii z regionalnych elektrowni wiatrowych. Możemy kupować żywność produkowaną na miejscu zamiast malin sprowadzanych w zimie z Chile czy wody butelkowanej na Fidżi. Możemy zapisać się do klubu redukcji CO2 w miejscowej drużynie harcerskiej, szkole, organizacji ekologicznej. – Jeśli uda się skłonić wystarczającą liczbę ludzi do działania w wystarczającej liczbie społeczności, można mieć ogromny wpływ – mówi David Gershon, autor książki Dieta niskowęglowa: 30-dniowy program zrzucenia 2 268 kg. – Ktoś to nazwał „strategią myszy na lodzie”. Nie trzeba, żeby zadziałały wszystkie elementy składowe – wystarczy, że lód zostanie zaatakowany z wielu kierunków, a w końcu się załamie. Jeżeli cały świat drastycznie nie zredukuje emisji CO2, która od 1990 r. wzrosła o 30 proc., i tak wszyscy mocno ucierpimy. Według prognoz w ciągu następnych 10 lat aż 80 proc. popytu na energię będzie powstawać w Chinach, Indiach i innych krajach rozwijających się. Obecnie w Chinach co tydzień przyrasta ekwiwalent dwóch średniej wielkości elektrowni węglowych, tak że w 2007 r. emisja CO2 z terenu Chin przekraczała już amerykańską. Zahamowanie emisji globalnej będzie dużo trudniejsze niż jej ograniczenie na obszarze USA, bo gospodarki krajów rozwijających się szybciej rosną. Jednak wszędzie zaczyna się tak samo – od poprawy termoizolacji domów, bardziej energooszczędnego oświetlenia, zmniejszenia zużycia paliwa przez samochody i bardziej inteligentnych metod produkcji w przemyśle. Aby osiągnąć poważniejszą redukcję (80 proc. do roku 2050, jak radził Tim Flannery), musimy szybciej zastępować paliwa kopalne odnawialną energią z elektrowni wiatrowych, słonecznych, geotermalnych i biogazowych. Musimy ograniczyć wylesianie, które jest dodatkowym źródłem gazów cieplarnianych. No i rozwinąć technologie przechwytywania i magazynowania w ziemi dwutlenku węgla z istniejących elektrowni. Energooszczędność może dać nam trochę czasu – przypuszczalnie ze 20 lat – na rozwiązanie problemu usunięcia węgla z diety mieszkańców całej planety. W Szwecji powstały pierwsze „neutralne węglowo” domy, Niemcy zbiły cenę energii słonecznej do przystępnego poziomu, Japonia produkuje energooszczędne samochody, a bogate miasta Holandii zapełniły się rowerami. Czy Amerykanie chcieliby dorównać takim wysiłkom? Być może, powiada R. James Woolsey, były dyrektor CIA: – Niektórzy są za, bo jest to sposób na zrobienie pieniędzy, inni – bo obawiają się terroryzmu lub globalnego ocieplenia, jeszcze inni są przekonani, że to obowiązek wynikający z ich przekonań religijnych. Wszystko zlewa się w jeden nurt – mówi Woolsey. Ten ruch zaczyna się w domu od wymiany żarówki, otwarcia okna lub jazdy rowerem na pocztę. Cóż mamy do stracenia?
Thomas Ulrich zobaczył ją pierwszy. Była jak długa, biała smuga na horyzoncie z pojedynczym czarnym pasem. Jej obecność zdradzały cienie sunące nad smugą. Cienie się poruszały (były to chmury), a smuga nie.
SAGA POLARNA część druga 2oo7 Dwaj poszukiwacze przygód ruszyli przez Arktykę śladami norweskiego pioniera badań polarnych. – Zdaje mi się, że widzę ziemię – powiedział do Børge’a Ouslanda, z którym od sześciu tygodni przemierzał Arktykę śladami dwóch sławnych podróżników. Startując z bieguna północnego, pokonali na nartach 974 km do tego miejsca u północnych brzegów Ziemi Franciszka Józefa, dalekiego syberyjskiego archipelagu, gdzie Fridtjof Nansen i Hjalmar Johansen szukali schronienia po swojej próbie dotarcia na biegun w 1895 r. Jak wielu norweskich chłopców Ousland słuchał na dobranoc opowieści o wyprawach Nansena. Po latach historie te zainspirowały go do odbycia pierwszej wędrówki na biegun na nartach w pojedynkę, bez wspomagania. Był tam 14 razy jako zawodowy przewodnik i poszukiwacz przygód. Teraz, wraz z Ulrichem, wspinaczem i fotografem, szli strasznym szlakiem Nansena i Johansena sprzed 112 lat. Nikt więcej tego nie powtórzył. – Ciągnęliśmy ze sobą książkę Nansena, dlatego wiedzieliśmy, czego się spodziewać – mówi Ulrich. – Tak jak oni mieliśmy narty i kajaki – dodaje Ousland – ale zamiast psów używaliśmy latawców do kiteskiingu, co pozwalało nam poruszać się na nartach szybciej. No i oczywiście sprzęt łącznościowy i nawigacyjny. Oni nigdy nie mieli pewności, gdzie są. Na ich starej mapie w ogóle nie można było polegać. Ziemia, którą zobaczył Ulrich, to brzeg wyspy nazwanej przez Nansena imionami żony i córki – Eva-Liv. To, że wędrowcy widzieli ląd, nie znaczyło jeszcze, iż zdołają na nim stanąć. Kiedy Nansen i Johansen dostrzegli wyspę Eva-Liv po raz pierwszy, sądzili, że znajdą się na niej za dzień–dwa. W rzeczywistości z najwyższym trudem zdołali tam dotrzeć po 13 dniach. W czerwcu 2007 r. Ulrich i Ousland stanęli wobec tych samych trudności. Równy lód morski, po którym gnali całymi dniami, ciągnąc poobijane plastikowe kajaki z żywnością i sprzętem, ustąpił miejsca chaosowi lodowego rumowiska. Jakby jakiś wielkolud ciskał olbrzymie bloki gdzie popadnie – opisywał tę samą scenerię Nansen. Co gorsza, cały ten bezład dryfował na północny zachód, odsuwając się od wyspy Eva-Liv. Kry wzajemnie na siebie napierały, wypychane od dołu przez silny prąd morski. Nie było innego wyjścia. Wędrowcy próbowali przedzierać się przez dryfujący lód. Znajdowali się wciąż z 15 km od lądu mimo nieustannego skakania z kry na krę z ciągniętymi na 12-metrowych linach ciężkimi kajakami. To wyczerpywało i szarpało nerwy. Kilka tygodni wcześniej Ousland raz już przebił lód i wpadł po pas do lodowatej wody. Teraz Ulrich miał natrętne wspomnienia koszmarnych przeżyć z 2006 r., gdy sztorm uwięził go na rozpadającej się krze koło syberyjskiego Przylądka Arktycznego (patrz: National Geographic styczeń 2007). Zdany ponownie na łaskę kruchego lodu, przyznał, że najadł się strachu. W nocy, gdy usiłowali zasnąć, pod nimi ruszał się lód. – Jakby ktoś nas kopał w plecy – twierdzi Ousland. Cisza była jakaś dziwna. Zimą lód morski straszliwie trzeszczy, gdy bloki pękają i trą o siebie, zaś przy łagodnej pogodzie wiosennej i temperaturze w okolicach 0°C kry grubości metra przełamują się bezgłośnie. Pewnego ranka, o godzinie 4.00, Ulrich obudził Ouslanda, by mu powiedzieć, iż dryfują od brzegu z prędkością prawie kilometra na godzinę, jak wynika ze wskazań GPS-a. Gdy rozsunęli namiot, zobaczyli otwierający się 100 m przed nimi wielki kanał czarnej wody. Natychmiast postanowili ruszyć w stronę lądu. – Powiedzieliśmy sobie, że nie zatrzymamy się, nim tam nie dotrzemy – wspominał Ousland. – Bo jeśli dziś nie wylądujemy na wyspie Eva-Liv, nigdy tam nie dojdziemy. Zawzięcie wiosłowali, kierując się na południowy wschód, przebili się przez gęstą mgłę i osiągnęli krawędź stabilnego lodu. Byli w drodze ponad dobę. Weszli na lód i Ulrich sprawdził dryf na GPS-ie. Żadnej zmiany położenia. Lód był na trwałe złączony z lądem. Udało się. Przez następne osiem tygodni podążali szlakiem Nansena i Johansena na południowy zachód archipelagu, przenosząc się z wyspy na wyspę. Ziemia Franciszka Józefa, kiedyś radziecka strefa militarna, obecnie nadal raczej nie- dostępna dla obcokrajowców, pozostaje równie dziewicza jak za czasów Nansena. Na przylądku Norwegija, na wyspie Jacksona, Ousland i Ulrich znaleźli ruiny nędznej kamiennej chaty z dachem ze skóry morsa, w której kiedyś zimowali sławni badacze, polując na białe niedźwiedzie i morsy. Nansen wiele nauczył się od Inuitów z grenlandzkiej wioski, gdzie spędził zimę 1888/1889. Dlatego gdy skończyło im się paliwo do kuchenki, używali z Johansenem lamp łojowych do gotowania. – Dziwię się, że się nie pozabijali – przyznaje Ulrich, patrząc na kamienny pierścień ciasnej chałupiny. – Przeżyli, bo nie chcieli się poddać. To jedyne wyjaśnienie – mówi Ousland. Nim Ousland i Ulrich dotarli na przylądek Flora na wyspie Northbrook, gdzie Nansena i Johansena uratował brytyjski podróżnik Frederick George Jackson, też bardzo już pragnęli powrotu. Przyjaciel z Oslo zgodził się zabrać ich jachtem, ale jego przypłynięcie odwlekało się tygodniami. To bardzo spokojne miejsce z jeziorkiem, idealne na przeczekanie trzech tygodni – mówi Ulrich. – Inne wyspy pokryte są samymi skałami, kamieniami i lodem, natomiast przylądek Flora był zielony, porastały go mchy i kwiaty. – Oprócz nas mieszkały tam tysiące ptaków morskich gniazdujących w skalnych ścianach oraz biała niedźwiedzica z małym, głodna, bo w następstwie zmian klimatycznych zabrakło jej lodu morskiego do wędrówek. Każdej nocy misie podchodziły do ich obozowiska, by spróbować szczęścia i coś upolować. Podróżnicy odstraszali je racami. Gdy race się skończyły, polarnicy musieli płoszyć niedźwiedzie, częstując je pieprzowym sprayem, strzelając w powietrze, waląc w garnki i patelnie oraz wrzeszcząc na całe gardło. – Pogoniliśmy je do samej wody – mówi Ousland. – Potem już było pełne zrozumienie. 13 sierpnia u brzegu przylądka Flora pojawił się kecz Athene; Ousland z Ulrichem dopłynęli do niego kajakami. Po piętnastu tygodniach na dalekiej Północy przyszedł czas, by podążyć za duchem Nansena do domu, do Norwegii. Nansen wyprzedzał swoje czasy w sposobie myślenia o Arktyce i podróżach po niej – mówi Ousland. – My w porównaniu z nim mieliśmy wakacje – dodaje Ulrich. – Wiedzieliśmy, jaka droga jest przed nami. On nie miał pojęcia, dokąd i jak daleko musi iść.
Zawsze myślałem, że mrówki wiedzą, co robią. Gdy patrzyłem, jak maszerują po moim blacie kuchennym, sądziłem, że są pewne siebie, muszą mieć plan, że wiedzą, dokąd idą i po co. No bo jak inaczej wytyczałyby szlaki transportowe, budowały skomplikowane mrowiska, organizowały najazdy i robiły to wszystko, co zwykle robią mrówki?
Okazuje się jednak, że się myliłem. Mrówki nie są małymi inteligentnymi konstruktorami, architektami, nawet wojownikami – przynajmniej nie w pojedynkę. Gdy przychodzi chwila, że trzeba podjąć decyzję, większość mrówek nie ma pojęcia, co robić dalej. – Gdy się obserwuje pojedynczą mrówkę, jest się pod wrażeniem jej bezgranicznej nieudolności – mówi Deborah M. Gordon, biolog z Uniwersytetu Stanforda. Jak w takim razie wyjaśnić sukces w kolonizacji naszej planety odniesiony przez blisko 12 tys. gatunków mrówek? W ciągu 140 mln lat musiały się czegoś nauczyć. – Mrówki nie są inteligentne. To kolonia mrówek jest inteligentna – zapewnia badaczka. Mrowisko jest w stanie rozwiązywać problemy będące absolutnie poza zasięgiem indywidualnego osobnika, takie jak znalezienie najkrótszej drogi do źródła pokarmu, rozdzielenie różnych zadań między robotnice czy obrona terytorium przed sąsiadami. Jako pojedyncze osobniki mrówki to małe tępaki, jako kolonia – reagują szybko i skutecznie na wyzwania, jakie stawia im środowisko. Dokonują tego dzięki czemuś, co można by nazwać „inteligencją stadną”. Skąd się ona bierze? W jaki sposób proste działania osobników składają się na skomplikowane zachowanie grupy? Jak setki pszczół podejmują zasadnicze decyzje dotyczące wyboru miejsca na barć, skoro wiele z nich proponuje inne opcje? Jak to się dzieje, że śledzie płynące ławicą tak precyzyjnie koordynują ruchy, iż zmie-nia ona kierunek w mgnieniu oka niczym poje-dynczy, mieniący się srebrem organizm? Kolek- tywne umiejętności zwierząt – z których żadne nie ogarnia sytuacji, ale każde wnosi wkład w sukces grupy – wydają się nadprzyrodzone nawet biologom. Niemniej jednak w ostatnich dziesięcioleciach dokonali oni intrygujących odkryć. I tak na przykład okazało się, że jedną z zasadniczych cech kolonii mrówek jest to, że nikt nimi nie rządzi. Żołnierze nie mają generała. Robotnice nie mają brygadzisty. Jedyna rola królowej polega na składaniu jaj. Mrowisko funkcjonuje sprawnie bez żadnego kierownictwa, nawet jeśli liczy pół miliona robotnic. Opiera się na niezliczonych interakcjach między poszczególnymi mrówkami, z których każda funkcjonuje według bardzo prostych reguł. Takie układy naukowcy nazywają samoorganizującymi się. Zastanówmy się nad zagadnieniem rozdziału zadań. Deborah Gordon prowadzi na pustyni w Arizonie badania nad mrówkami żniwiarkami (Pogonomyrmex barbatus). Kolonia tych mró-wek codziennie rano wie, ile robotnic wysłać w teren po prowiant. Ta liczba jest zmienna, zależna od warunków. Zaopatrzeniowcy odkryli ostatnio zagłębie smacznych nasion? Trzeba będzie więcej robotnic, by przetransportować tę obfitość do mrowiska. Nocna burza uszkodziła mrowisko? Trzeba będzie zatrzymać więcej ro-botnic, by zajęły się usuwaniem powstałych szkód. Robotnica może być jednego dnia pracownikiem remontowym, a drugiego śmieciarzem. W jaki sposób kolonia to reguluje, skoro nikt nią nie rządzi? Deborah Gordon ma hipotezę.Mrówki porozumiewają się za pomocą dotyku i sygnałów zapachowych. Gdy jedna mrówka spotyka drugą, obwąchuje ją czułkami, chcąc się dowiedzieć, czy należą do tej samej kolonii i gdzie spotkana mrówka ostatnio pracowała (mrówki, które wychodzą poza mrowisko, wydzielają inną woń niż te, które pracują wewnątrz). Robotnice-zaopatrzeniowcy codziennie rano, zanim wyruszą z mrowiska, czekają, aż wrócą z porannego patrolu robotnice-zwiadowczynie. Gdy zwiadowczynie wchodzą do mrowiska, stykają się przelotnie czułkami z zaopatrzeniowcami. – Dla zaopatrzeniowca kontakt ze zwiadowczynią jest bodźcem do wyjścia z mrowiska. Ale tych zetknięć musi się nazbierać kilkanaście w odstępach mniejszych niż 10 sekund, dopiero potem zaopatrzeniowiec wyrusza – tłumaczy Gordon. Chcąc sprawdzić, jak to działa, Gordon ze swoim współpracownikiem, Michaelem Greene’em z Uniwersytetu Kolorado w Denver, przechwytywali robotnice-zwiadowczynie po wyjściu z mrowiska. Po odczekaniu pół godziny udawali powrót zwiadowców przez podrzucanie przy wejściu do mrowiska szklanych paciorków. Paciorki były pokryte bądź zapachem zwiadowczyń, bądź zapachem robotnic z brygady remontowej mrowiska lub też były bez zapachu. Tylko koraliki z zapachem zwiadowczyń skłaniały robotnice-zaopatrzeniowców do wyruszenia z mrowiska. Wniosek: zaopatrzeniowcy na podstawie częstości zetknięć ze zwiadowczyniami ustalają, czy można bezpiecznie wyjść. Jeśli napotykają zwiadowczynie z dużą częstotliwością, to znaczy, że pora wyruszyć po prowiant. Jeśli nie, lepiej poczekać. Może jest duży wiatr? A może nieopodal zaczaiła się jaszczurka? Zaopatrzeniowiec nie wraca, póki czegoś nie znajdzie. Im mniej jest pokarmu na zewnątrz, tym dłużej go trzeba szukać i tym później robotnica wraca. Im więcej jest dostępnego pokarmu, tym szybciej docierają zaopatrzeniowcy. Nikt więc nie decyduje, czy to dobry dzień na znoszenie pokarmu. To znaczy decyduje kolektyw, a nie żadna konkretna mrówka – wyjaśnia Gordon. Na tym polega inteligencja stadna: proste istoty przestrzegają prostych zasad, a każda działa, opierając się na informacjach z najbliższego otoczenia. Żadna z nich nie ogarnia sytuacji ogólnej. Żadna mrówka niczego innej nie każe. Niektóre gatunki są bardziej wyrafinowane. Na przykład Temnothorax albipennis potrafią ocenić jakość miejsca na założenie mrowiska za pomocą kilku kryteriów. Tak czy owak, nie potrzeba żadnego przywództwa, co podkreśla Iain Couzin, związany z uniwersytetami w Princeton i Oksfordzie: – Nawet skomplikowane zachowania mogą być koordynowane za pomocą prostych zależności.