Walter Pitman: Walter Pitman, geofyzik, který objevil klíč k deskové tektonice

Pozorování mořského dna náhle změnilo pohled na Zemi

Walter Pitman, mořský geofyzik, který si všiml klíčového dílu obrovské skládačky, jež způsobila revoluci ve vědách o Zemi, zemřel v říjnu. ve věku 87 let. Příčinou byly komplikace způsobené zápalem plic, uvedla jeho rodina; zemřel v Hebrejském domově v Riverdale v N.Y. V době smrti byl speciálním vědeckým pracovníkem na Lamont-Doherty Earth Observatory Kolumbijské univerzity v Palisades v N.Y.,

V 60. letech 20. století Pitman a jeho kolegové prokázali, že magnetická polarita mořského dna se mění v čase a prostoru – signál, že se kůra na oceánském dně pohybuje, protože se v průběhu let až stovek tisíc let vytvářejí nové úseky a staré se ničí. To potvrdilo myšlenku, že zemský povrch je rozdělen na pohyblivé části, které vytvářejí kontinenty a oceány, zemětřesení a sopky – teorii deskové tektoniky, na níž stojí celá moderní věda o Zemi. Pitman se mimo jiné věnoval také průkopnické práci o změnách hladiny moří v minulosti. Představil také dodnes hojně diskutovanou hypotézu, že biblická potopa byla skutečnou událostí, která se odehrála v oblasti dnešního Černého moře.

Walter Pitman v roce 2001. (Všechny fotografie s laskavým svolením Lamont-Doherty Earth Observatory)

Walter Clarkson Pitman III se narodil 21. října 1931 v Newarku ve státě New Jersey a vyrůstal na malé farmě u Morristownu ve státě New Jersey. jeho otec Walter Pitman Jr. byl administrativním inženýrem v Bellových laboratořích, kde působilo mnoho vědců, kteří pracovali na klíčových technologiích 20. století včetně laserů a tranzistorů. Jeho matka, bývalá Esther Shermanová, byla v domácnosti.

Pitmanův otec ho často bral s sebou do práce a seznamoval ho s výzkumníky, kteří mu trpělivě vysvětlovali, co dělají – což je zkušenost, která ho později inspirovala k tomu, aby se stal vědcem. Jeho dědeček vlastnil několik sportovních rybářských lodí, které vyplouvaly z pobřeží New Jersey, a Pitman na nich trávil hodně času. “Jakmile jsem překonal mořskou nemoc, stal se oceán mým starým přítelem,” řekl v rozhovoru v roce 2016. “Někdy násilnickým přítelem, ale přítelem.”

Pitman absolvoval v roce 1956 pensylvánskou Lehigh University, kde získal titul v oboru elektrotechniky, a nastoupil jako projektový manažer u společnosti Hazeltine Corporation, významného konstruktéra součástek pro rádia a další spotřební výrobky. Podle vlastního vyjádření se tam čtyři roky nudil. Výjimkou byl projekt vývoje navigačních přístrojů pro ponorky amerického námořnictva. Poté, co zjistil, že vědci v Lamont-Doherty v té době shromažďovali obrovské množství hlubokomořských dat a sami vyvíjeli přístroje, požádal o práci tam.

Walter Pitman na palubě výzkumné lodi Conrad,1964

Cca 2000

Pitman neměl kvalifikaci ani v geologii, ani v oceánografii, a tak se zpočátku zapsal jako technik elektroniky. V roce 1961 se vydal na Lamontově škuneru Vema na devítiměsíční plavbu přes východní Atlantik, jižní Pacifik a Jižní oceán až k okraji polárního ledovce. Mimo jiné měl udržovat v chodu magnetometr a další přístroje, pomáhat vytahovat jádra sedimentů z mořského dna a házet přes palubu dynamitové tyče, aby se vytvořila ozvěna používaná k mapování dna. Díky této praxi byl přijat jako postgraduální student a začal se věnovat studiu magnetismu mořského dna.

V polovině 60. let 20. století stále více vědců získávalo důkazy o deskové tektonice neboli kontinentálním driftu, jak se tehdy říkalo. Jedním ze směrů zkoumání byl nedávno zmapovaný systém středooceánských hřbetů – podmořských sopečných řetězců, které opásaly zeměkouli jako stehy na baseballovém míči. Zastánci tvrdili, že láva vytékající z těchto hřbetů neustále vytváří nové úseky mořského dna; zároveň se vnější okraje oceánských pánví noří zpět pod kontinenty a vytvářejí sopky a zemětřesení, které se tak zřetelně shlukují podél pobřeží. Mnozí starší vědci, včetně prakticky všech Lamontových vedoucích pracovníků, si mysleli, že je to nesmysl.

Při plavbě do Pacifiku a Antarktidy v roce 1965 Pitman pomáhal shromažďovat magnetické údaje kolem jednoho takového nově zmapovaného útvaru, pacificko-antarktického hřbetu. Pitman, tehdy ještě student, měl o deskově-tektonické teorii jen mlhavé povědomí, dokud si o ní po návratu nepřečetl článek. Věděl však, že jiní badatelé nedávno prokázali, že magnetické pole Země periodicky obrací svou polaritu a že každý zvrat lze vyčíst z orientace minerálů ve vulkanických lávách, které ztuhly v době, kdy ke zvratu došlo. Vědci včetně mladého britského geofyzika Freda Vinea si všimli pravidelných vzorců přepólování v okolí některých hřebenů a tvrdili, že dokazují, že se hřebeny šíří. Důkazy však byly neprůkazné.

V následujících měsících Pitman a další Lamontova studentka Ellen Herronová zpracovali data ze své plavby a dvou dalších do stejné oblasti. Poté, co je všechny zkomprimovali, Pitman jednoho pozdního večera připevnil na dveře kolegovy kanceláře jednoduchou tužkou psanou tabulku. Vyplývalo z ní, že hřeben je z každé strany lemován zrcadlově obrácenou řadou pruhů, z nichž každý označuje novou změnu magnetické polarity. V kombinaci s již existujícími údaji, které shromáždili jiní, to přehledně ukazovalo sérii zvratů trvající 3,4 milionu let. Toto zjištění mu umožnilo vypočítat, že se hřeben rozšiřuje přibližně o 4,5 cm ročně. “Bylo to, jako by do nás uhodil blesk – měli jsme kouzelný klíč,” vzpomínal později Pitman. “Symetrie je něco, co prostě vidíte – nepřichází postupně. Jsem si jistý, že každý vědec má chvíle, kdy mu něco dojde a řekne si: ‘Panebože, takhle to funguje!’. “

V prosinci 1966 Pitman a jeho poradce James Heirtzler (do té doby sám odpůrce kontinentálního driftu) publikovali výsledky v předním časopise Science. Vine napsal doplňující syntézu podporující novou teorii. Téměř přes noc se opozice rozplynula. Brzy poté Pitman a jeho kolegové zdokumentovali podobné magnetické vzorce po celém světě.

V roce 1974 Pitman na základě shromážděných pozorování koordinoval sestavení globální mapy zobrazující stáří všech oceánských pánví a trajektorie kontinentů v průběhu eónů. “Nepředstavoval jsem si, že se někdy budu podílet na něčem tak ohromujícím a tak velmi, velmi důležitém v tak mladém věku,” řekl. “Pracovala na tom celá parta lidí a společně jsme toho za pár let dokázali hodně.”

Viz rozhovor s Pitmanem a jeho kolegou Billem Ryanem

Na konci 70. let vypracoval Pitman další sérii vlivných prací, v nichž ukázal, jak desková tektonika ovlivňuje rychlost změn mořské hladiny. Později zkoumal, jak hladina moře ovlivňuje stavbu pohoří na pevnině.

Dosažení těchto závěrů vyžadovalo zkoumání hor dat a Pitman byl součástí počítačové revoluce, která to vědcům umožnila. Pomohl napsat jeden z prvních softwarů, který výzkumníkům oceánů umožnil převést pozorování mořského dna do digitální podoby a následně je třídit. Sám se však počítačům vyhýbal; kolegové ho často vídali, jak celé hodiny sedí sám u rýsovacího stolu, manipuluje s čísly na ruční kalkulačce a snaží se něco vymyslet.

Pitman strávil mnoho měsíců na moři. V eseji pro historickou knihu Plate Tectonics popsal hluboké ticho, když loď v Antarktidě vypnula motory. “Těžká vrstva ledu tlumila vlny, ale ty se přesto pomalu převalovaly, zvedaly led vždy tak jemně o několik centimetrů a zase klesaly dolů, neustále sténaly, jako by led sám byl živý,” napsal. Podmínky mohly být nebezpečné. Několik let před Pitmanovou první plavbou smetlo silné moře z Vemy tři členy posádky; zachránili se jen dva. Pitmana samotného jednou málem smetla z lodi obrovská vlna a přežil jen díky tomu, že se držel vzpěry. Během Pitmanovy plavby u Chile v roce 1961 zahynul hlavní vědec lodi John Hennion, když na něm vybuchla půlka dynamitu, kterou se chystal hodit přes palubu. Spolu se změtí dalších výbušnin, které výbuch zapálil, na ně Pitman s kamarádem obrátili hasičskou hadici a spláchli je po palubě a z fantailu. Jejich rychlý zásah pravděpodobně zachránil ostatní členy posádky a možná i samotnou loď.

Kolegové popisovali Pitmana jako skromného, přátelského muže, který si spíše vyprávěl příběhy nebo pomáhal kolegům, než aby diskutoval o složitých vědeckých otázkách. John LaBrecque, jeden z mnoha Pitmanových studentů, uvedl, že ho Pitman jednou uklidnil poté, co LaBrecqueův rival připravil LaBrecquea o finance na velký projekt. Pitman vzal LaBrecquea na nedaleké driving range a povzbudil ho, aby svůj vztek přenesl na golfové míčky. Pitman pak našel obchvatné financování, aby se projekt uskutečnil. Ještě mnoho let poté, co Pitman v roce 1994 formálně odešel do důchodu, sloužil jeho byt na Upper West Side v New Yorku jako bezplatný hotel pro mnoho bývalých studentů projíždějících městem. Jeden z bývalých studentů si všiml, že před každodenní procházkou z bytu si Pitman nakládal do kapes dolarové bankovky, které rozdával bezdomovcům lemujícím Broadway.

Pitman (vlevo) s přítelem a kolegou Williamem Ryanem v Bosporské úžině, asi 1997.

V jednu chvíli se Pitman začal zajímat o otázku, zda některá současná vnitrozemská moře mohla být kdysi souší. Jedním z kandidátů na tuto možnost bylo Černé moře, které se úzkým tureckým Bosporským průlivem spojuje s mnohem větším Středozemním mořem. V 70. letech 20. století spolu s geologem Williamem Ryanem z Lamontu vyslovil domněnku, že Černé moře mohlo vzniknout po poslední době ledové, kdy se zvedla hladina oceánů, což způsobilo, že Středozemní moře překonalo úzkou šíji pevniny, která blokovala Bospor. Dokonce spekulovali, zda příběh biblické potopy v knize Genesis – Noemových 40 dní a 40 nocí deště – mohl být inspirován takovou událostí. Měli příležitost se k tomu vrátit v roce 1993, kdy jim napsal bulharský oceánograf s vlastními důkazy, že Černé moře bylo kdysi vyschlé. Díky osobním kontaktům se dostali na ruskou výzkumnou loď zkoumající dno Černého moře.

Hluboko pod vodou spatřili zjevné pozůstatky dávných pláží a sedimenty ukazující náhlý přechod od sladkovodních měkkýšů ke slaným, k němuž podle jejich odhadu došlo kolem roku 5600 před naším letopočtem. Zmatené usazeniny poblíž Bosporu naznačovaly, že kdysi došlo k prudkému přílivu vody. Jejich závěr: stoupající hladina Středozemního moře tekla přes Bosporskou šíji nejprve jako stružka, později se silou 200 Niagarských vodopádů. Stoupající voda by během několika týdnů nebo měsíců vyhnala lidi a zvířata z celé oblasti, která se stala Černým mořem – pravděpodobně proto vznikl příběh o Noemovi a související řecké a mezopotámské báje. Na tomto základě Pitman a Ryan vypracovali několik článků a v roce 1998 populární knihu Noemova potopa, která se zabývala geologií, archeologií, lingvistikou a mýty. Kniha jim přinesla příval publicity. Protichůdné tábory vědců od té doby tuto otázku zkoumaly a diskutovaly o ní, ale nikdy nedospěly ke shodě. Pitman a Ryanová se ještě v roce 2015 objevili v britském televizním dokumentu o potopě.

Pitmanovi se dostalo mnoha ocenění, včetně Vetlesenovy ceny za vědy o Zemi, medaile Maurice Ewinga Americké geofyzikální unie a medaile Alexandra Agassize Národní akademie věd. V 90. letech 20. století kolegové pojmenovali klikatící se zlom mořského dna u Antarktidy, který Pitman objevil, Pitmanova zlomová zóna. Návštěvníci jeho kanceláře, kterou si dobře udržoval i po svém formálním odchodu do důchodu, si všimli, že místo aby ceny pověsil na zeď, má je nenápadně naskládané na okenním parapetu.

Pitmanovo manželství s bývalou Virginií Piserovou skončilo rozvodem; nikdy se znovu neoženil. Zůstal po něm bratr Donald Pitman, dvě dcery, Amanda Pitmanová a Cordelie Pitmanová, a dvě vnoučata.

.