Obří červi z hlubin. V oceánu se skrývá genetický poklad

Riftie hlubinná patří mezi nejpozoruhodnější známé živočichy na planetě. Jedná se o největšího červa na světě, který dorůstá délky až tří metrů a tloušťky kolem 5 centimetrů.

Nicméně i pokud trpíte helmintofobií – chorobným strachem z červů –, bát se nemusíte. Na tohoto kroužkovce jen tak nenarazíte. Leda byste se vydali na samé dno Tichého oceánu. Tam riftie žije v hloubkách zhruba mezi 2 a 3,5 kilometry.

Je to jedno z nejodlehlejších míst na Zemi. Život by tam teoreticky neměl vůbec existovat – vždyť do extrémních hloubek nepronikne sluneční svit a tektonická aktivita puklinami v sopečném dně do vody vypouští mimo jiné obrovské množství sirovodíku. Vysoká teplota i tlak, chemická toxicita, kyselé prostředí a absence fotosyntézy by měly znamenat hlubinnou poušť bez života. Jenže tomu tak není.

Právě to dělá riftii tak zajímavou. Mohutné kolonie červů rostou v hlubokomořských hydrotermálních průduších poblíž vulkanicky aktivních oblastí, kde se tektonické desky od sebe vzdalují. A i když se nové průduchy objeví stovky kilometrů od nich, riftie jsou schopné se tam přemístit.

Na rozdíl od většiny živočichů nepřijímají potravu, energii získávají díky symbiotickým bakteriím, které v jejich těle využívají sirovodík z hydrotermálních průduchů k chemické syntéze organických látek. I když je jejich prostředí drsné, obří trubkovití červi žijí obklopeni společenstvím jiných organismů, které si vyvinuly velmi účinný metabolismus pro asimilaci anorganického oxidu uhličitého z vnějšího prostředí.

Někteří vědci vidí v enzymech zapojených do fixace a asimilace CO2 obrovský potenciál. Věří, že by lidstvo na dně oceánů mělo hledat klíč pro vývoj technologií pro efektivní zachycování oxidu uhličitého za účelem snížení skleníkových plynů v atmosféře.

Jen málokterá oblast planety je tak málo prozkoumaná jako hlubokomořské vody. Loňská studie dokonce tvrdí, že lidé zatím pozorovali méně než 0,001 % hlubokého mořského dna.

Výše uvedený příklad však má ilustrovat jeho obrovský význam. Potenciál tamních zdrojů může výrazně formovat budoucnost celého lidského společenství i planety jako takové.

Odborníci o tom mají jasno už dlouho. Přesto až donedávna byly tyto zdroje v právním vakuu – bez vlastníka, bez komplexní ochrany.

To se změnilo letos v lednu, kdy v účinnost vstoupila tzv. globální dohoda o oceánech, oficiálně Dohoda o biologické rozmanitosti mimo vnitrostátní jurisdikci (BBNJ), sjednaná v červnu 2023. Podepsalo ji 145 zemí světa, 86 zemí ji ratifikovalo. Česká republika je pouze v první kolonce.

Mezinárodní právníci i ochránci přírody – byť uznávají nutnost dalších navazujících parametrických úprav, o nichž ještě bude řeč – o smlouvě hovoří v superlativech. Nalezení shody napříč značnou částí světového společenství považují za „triumf multilateralismu“.

Seznam Zprávy hovořily s Jackem O’Connorem, seniorním vědcem z Institutu pro životní prostředí a lidskou bezpečnost při Univerzitě OSN, který vyzdvihuje zastřešující efekt úmluvy. „Smlouva o volném moři je prvním právně závazným nástrojem na ochranu a zajištění udržitelného využívání mořského života, který se tam nachází. Předtím neexistoval žádný kolektivně dohodnutý soubor pravidel pro ochranu volného moře,“ uvedl.

Doplnil, že dohoda „funguje jako deštník nad sítí existujících dohod, které byly dříve poněkud roztříštěné, zabývaly se různými částmi oceánu, ale navzájem spolu nekomunikovaly.“

Než se však ponoříme do jejích útrob a popíšeme její význam, je nutné vytyčit základní pojmy.

Úprava se, jak její celý oficiální název napovídá, vztahuje na volné moře. Termín označuje tu část oceánu, nad níž nemohou svou pravomoc vykonávat žádné státy. Mezinárodní vody zabírají přibližně dvě třetiny světového oceánu a patří všem společně nerozdílně, zemím při pobřeží i ve vnitrozemí – to je ostatně důvod, proč by smlouva měla zajímat i Českou republiku.

Volné moře definovala již v roce 1982 Úmluva OSN o mořském právu (UNCLOS), podle níž mezinárodní vody začínají 200 námořních mil (asi 370 kilometrů) od základní pobřežní čáry. Před touto hranicí má nejbližší pobřežní stát svou výlučnou ekonomickou zónu.

S mořským dnem je to ještě o něco složitější. Obecně pro jeho výlučné ekonomické využívání – zejména ve smyslu těžby nerostných surovin – platí stejná hranice, nicméně ta se prodlužuje až na 350 námořních mil (asi 650 kilometrů) v případě, že do této vzdálenosti od základní linie sahá kontinentální šelf. Za touto hranicí pak dokument hovoří o tzv. Oblasti.

Základní dokument mořského práva v ní pak hovoří též o základních parametrech využívání zdrojů. Těmi však myslí pouze „všechny tuhé, tekuté nebo plynné nerostné zdroje nacházející se v Oblasti na mořském dně anebo pod ním, včetně polymetalických konkrecí.“

Jde o zdroje nesmírně bohaté na některé prvky, které mohou mít v moderní ekonomice velmi významnou roli. I administrativa amerického prezidenta Donalda Trumpa proto v loňském roce začala pracovat na systémovém rámci komerční těžby těchto „hroud“, které se v podstatě na hlubokomořském dně pouze povalují a teoreticky není nijak obtížné je zvednout.

Prakticky by to bylo obtížnější, a to z právních i environmentálních důvodů. Dané konkrece totiž rovněž poskytují život mnoha organismům – a to nejen různým druhům „mimozemsky“ vypadajících živočichů, které moderní věda ještě ani nemá pořádně zmapované, ale i mikrobům, kteří jsou provázaní i s ostatními ekosystémy.

Právě proto je důležitá dohoda BBNJ, která se mimo jiné vztahuje právě na ně. Tu mimochodem Spojené státy na rozdíl od UNCLOS podepsaly, nicméně zatím ji neratifikovaly.

Nově platná mezinárodní smlouva se vztahuje na řadu oblastí, ale využívání zdrojů je tou zřejmě nejvýznamnější. Jen pro pořádek – v tuto chvíli již hovoříme o zdrojích živých.

Ty mohou mít podle některých odborníků ještě větší význam než zdroje nerostné. V samém úvodu analýzy jsme zmínili možnost využití pro vývoj zařízení pro efektivní zachycování oxidu uhličitého, což vzhledem k pokračující klimatické krizi může představovat klíčovou technologii budoucnosti. Nicméně u toho potenciál živočichů na hlubokomořském dně ani zdaleka nekončí.

Věda jeho skutečný rozsah zatím pouze odhaduje, ale oblastí možného využití je řada.

Hlubokomořské organismy vesměs produkují velké množství biologicky aktivních molekul, které slouží například jako obranné látky nebo toxiny s významným potenciálem pro využití ve farmacii či medicíně. Jako příklad slouží především atypické analgetikum pro zmírnění silné a chronické bolesti zikonotid, prodávaný pod komerční značkou Prialt. Jedná se o derivát toxinu kuželovitého šneka druhu Conus magus.

Další oblastí využití je genetika. Část vědecké obce se dokonce domnívá, že formy života ve zdánlivě nehostinných podmínkách vod hluboko pod hladinou oceánů mohou být odpovědí pro vysvětlení samotného vzniku života na Zemi. Biochemický tým z University College London například v roce 2019 dokázal jako první vytvořit samouspořádající se protocely - předchůdce buněk - v prostředí podobném hydrotermálním průduchům.

„Existuje několik konkurenčních teorií, kde a jak vznikl život. Podmořské hydrotermální průduchy patří mezi nejslibnější místa pro vznik života – naše zjištění tuto teorii nyní podpořila pádnými experimentálními důkazy,“ uvedl k výzkumu na stránkách univerzity jeden z autorů studie Nick Lane.

Vědci hypotézu o vzniku života na dně moře dále opírají o několik zvláštních vlastností tamních organismů a ekosystémů – zejména schopnost přetvářet anorganický uhlík a další prvky na organické molekuly, využívání starobylých metabolických drah a spojení genů s chemickým metabolismem minerálů.

Na enzymatických reakcích je založeno mnoho genetických metod. Mikroorganismy z extrémních prostředí jsou proto důležitým zdrojem právě těchto enzymů, které umožňují kopírování a spojování molekul DNA v molekulární biologii, například ve formě polymerázy nebo ligázy.

Různé studie pak slibují i další přínosy využití hlubokomořských mikroorganismů: od rozkladu ropných látek nebo plastů přes bioremediaci znečištěných vod až po bioinženýrství a produkci nových materiálů s nezaměnitelnými vlastnostmi.

Tím se dostáváme zpět k dohodě BBNJ. Na využití zdrojů si mysleli všichni velcí světoví hráči. V budoucí ekonomice totiž mohou hrát rozdílovou roli – třeba i takovou, jakou sehrála už ropa a zemní plyn. Nevlastní je nikdo, ale kdo smí požívat jejich užitky? A za jakých podmínek?

Při chybějící regulaci fakticky platil princip „kdo dřív přijde, ten dřív mele“. Z toho by profitovala menšina států, zejména ty nejrozvinutější, které mají prostředky na financování nákladného výzkumu. Proto i v rámci jednání bohatší země prosazovaly volnější režim, zatímco chudší země zastávaly spravedlivější sdílení.

Tento rozpor vyjednávání zdržoval a ta se tak táhla už od roku 2004. Posílit důvěru mezi bohatými a chudšími zeměmi se v roce 2023 pokusila Evropská unie, která přislíbila 40 milionů eur na podporu ratifikace smlouvy a jejího rychlého uvedení do praxe.

Nakonec – k radosti rozvojových států – zvítězil princip „společného dědictví lidstva“. V mezinárodním právu není nový. Prameny jej používají už při úpravě nerostných zdrojů na mořském dně a uplatňuje se také v právním režimu vesmíru.

Konkrétně se zásada v textu dohody projevuje následovně:

„Žádný stát nesmí uplatňovat ani vykonávat svrchovanost nebo svrchovaná práva nad mořskými genetickými zdroji v oblastech mimo vnitrostátní jurisdikci. Žádné takové uplatňování nebo výkon svrchovanosti nebo svrchovaných práv nebude uznán.“

„Sběr mořských genetických zdrojů in situ (na místě – pozn. red.) v oblastech mimo vnitrostátní jurisdikci nepředstavuje právní základ pro jakýkoli nárok na jakoukoli část mořského prostředí nebo jeho zdrojů.“

Výsledkem je „spravedlivé a rovné sdílení přínosů“ vyplývajících z aktivit v těchto oblastech. V praxi to pro zdroje na mořském dně znamená, že veškeré přínosy – finanční i nefinanční – budou povinně sdíleny v rámci celého světového společenství. Část smlouvy se zaměřuje také na přenos mořských znalostí a technologií do rozvojových zemí. Pod hlavičkou BBNJ má vzniknout také počáteční finanční fond.

Význam dohody BBNJ ale nekončí u režimu sdílení genetických zdrojů. Činnost na volném moři i jeho dně bude nově standardně podléhat posuzování dopadů na životní prostředí. Smlouva používá institut environmental impact assessment (EIA), který známe třeba i z českého stavebního práva. Vychází ze zásad prevence a předběžné opatrnosti a každé potenciálně ohrožující jednání by mělo být předem schváleno. To by mohla být potenciální překážka nejen pro vytěžování genetických zdrojů, ale i pro těžbu už zmíněných polymetalických konkrecí, o níž uvažuje Donald Trump.

Hlavním účelem dohody je totiž ochrana jedinečných ekosystémů, které ve světových oceánech fungují, nejen na jejich dně. Pramen tak také vytváří rámec pro vznik „mořských chráněných oblastí“ – vymezených zón určených k ochraně biodiverzity, které byly dosud v mezinárodních vodách spíše výjimečné. Zejména již nebude nutné dosáhnout konsenzu pro jejich vytvoření, což byl faktor, který v minulosti často pokrok v ochraně přírody blokoval.

To by mohlo přispět k mezinárodnímu cíli stanovenému na konferenci COP15 o biodiverzitě v roce 2022: do roku 2030 chránit 30 % oceánů.

Pozitivní přínosy by se pak měly jen násobit. „Čím zdravější budou naše oceány, tím více nám budou schopny pomáhat zmírňovat dopady změny klimatu,“ míní O’Connor.

„Ochranou biodiverzity můžeme pomoci chránit procesy, které zachycují uhlík a udržují ho v mořském dně nebo v hlubokých vodách,“ doplňuje Lisa Levinová z Kalifornské univerzity.

Účinnost nové úpravy by podle odborníků také měla dodat impulz dalším opatřením na ochranu rychle se oteplujících světových oceánů, které fungují jako zásadní pohlcovač skleníkových plynů a absorbují většinu přebytečného tepla vznikajícího spalováním fosilních paliv. Vstřebávání oxidu uhličitého, nejvýznamnějšího skleníkového plynu, do oceánů si však vybírá daň v podobě jejich značného okyselení.

Nejdříve je však nutné rozvíjet stávající právní režim. Vstup smlouvy o volném moři v účinnost je pouze prvním krokem k její skutečné implementaci. Smluvní strany se nyní musí dohodnout zejména na podmínkách institucionálního zajištění a řídicích struktur, které její zavádění podpoří.

„Jednou z výzev bude koordinace nástrojů se stávajícími mezinárodními institucemi,“ uvedl pro deník Le Monde Joachim Claudet, výzkumník a poradce pro oceány ve francouzském Národním centru pro vědecký výzkum. „Veškeré aktivity, které už jsou regulovány jinou smlouvou, nemohou být regulovány smlouvou o volném moři.“ To je například případ rybolovu.

Jen pokud budou zavedeny správné řídicí a finanční mechanismy, může se smlouva o volném moři proměnit z přelomové dohody ve skutečně fungující mezinárodní smlouvu, která chrání světový oceán i jeho nezměrné bohatství.