Naše matička Země je stále geologicky velmi aktivní planetou. Právě její vnitřní „život“, který je nám většinou skryt, z ní dělá místo velmi příznivé pro život na jejím povrchu. Každá mince má však svůj rub i líc, a tak i vnitřní život naší planety dokáže ten, který bují na jejím povrchu, čas od času pořádně potrápit. Největší hrozbu pro něj představují takzvané „supervulkány“!
Žhavá planeta Země
Co je největší hrozbou pro lidstvo? Riziko jaderného konfliktu? Terorismus? Smrtící epidemie? Pád obřího meteoritu? Globální oteplování? Samá voda! Podle názoru velké části současných vědců dřímá největší hrozba pod zemským povrchem. Prozatím je tam pevně uzavřená, nemusí být však daleko čas, kdy se probudí k životu.
Exploze ničivé síly dokážou rozmetat celé ekosystémy či zničit celé civilizace. Kromě ničení však dokážou sopky paradoxně i tvořit. Exploze totiž přinášejí na zemský povrch řadu důležitých látek, které by jinak zůstaly uzavřeny v hlubinách. Pro život nejsou důležité pouze prvky jako uhlík, kyslík, vodí a dusík, ale například i síra a fosfor, které se na zem nejsnáze dostanou právě se sopečnou explozí. Sopky ale už také dokázaly několikrát vytrhnout trn z paty celé planetě. Takzvané skleníkové plyny, které se uvolňují při explozi, ji totiž napomohly „rozmrazit“ po dlouho trvajících zaledněních. Rozkvětu života do nové, dříve nevídané šíře však dokážou sopky „napomoci“ i jinak. Kataklyzmatické, tedy globální události totiž často přežijí formy organismů, které byly doposud odsouzeny k živoření v ústraní úspěšnějších kolegů. Teprve katastrofa je dokáže vytáhnout z evolučního dna na nový vrchol, a zahájit tak novou etapu vývoje života na Zemi.
Žhavý vnitřek Země
Ačkoliv se my, obyvatelé povrchu setkáme s vnitřním životem naší matičky Země skutečně zřídka, nic není dále od pravdy než představa, že Země je pouhým obrovitým balvanem putujícím vesmírem. Skutečnost je takřka opačná. Pod tenoučkou slupkou, zemskou kůrou, která má rozpětí (tloušťku?) jen 6–70 km, najdeme bouřlivý svět překypující energií. Kdybyste chtěli udělat cestu do středu Země, potkávali byste se až do hloubky 5000 km, kde začíná pevné zemské jádro, většinou jen s látkami v kapalném či alespoň polokapalném skupenství. Jak je vůbec možné, že většina obrovského vnitřku Země zůstává neustále v podobě kapaliny? Vždyť i k rozehřátí ledu nebo třeba olova je potřeba poměrně značné množství energie! Odpověď je třeba hledat v procesech, které uvnitř bouřlivého vnitřku Země probíhají. Zdrojem energie je především rozpad radioaktivních izotopů hojných prvků, například draslíku. Část energetického potenciálu je dána také zbytky gravitační energie, uvolněné při vzniku Země asi před 4,6 miliardy let.
Jako slupky cibule
Z pohledu astronoma je Země tzv. terestrickým typem planety, tedy takovou planetou, která je na rozdíl např. od plynných obrů Jupiteru či Saturnu tvořena převážně z křemičitých hornin. Ve sluneční soustavě jsou takovými planetami ještě naši nejbližší sousedé Merkur, Venuše, Mars a také náš Měsíc či Jupiterův měsíc Io. Pro tento typ planet je typická struktura, kterou bychom mohli vzdáleně přirovnat ke slupkám cibule. V případě Země tvoří její nejvnitřnější centrum jádro, složené především ze železa a niklu. Jeho vnitřní část, zvaná „jadérko“, je s největší pravděpodobností pevná, vnější jádro, v němž je přimíseno více kobaltu, síry a kyslíku, je proto ve stavu polotekutém. Za hranicí jádra, které geologové říkají Gutenbergova diskontinuita, se nachází nejprve spodní a pak i svrchní vrstva zemského pláště. V zemském plášti jsou nejhojněji zastoupenými prvky křemík, hořčík a hliník. Na naší cestě od středu Země jsme tak narazili na další zlomovou vrstvu, která je odborníky nazývána diskontinuita Mohorovičićova. Těsně za ní narazíme už jen na poslední vrstvu – pevnou zemskou kůru. Na nejtenčích místech, na dnech oceánů, je kůra silná pouhých 6–8 kilometrů. Nejsilnější je naopak na pevninských deskách, kde v místě vysokých pohoří dosahuje mocnosti až 70 km.
Když zemské desky nestojí na místě
Ačkoliv to nám, lidem, tak rozhodně nepřipadá, zemská kůra, nebo ještě lépe řečeno litosféra, k níž kromě zemské kůry počítáme i nejsvrchnější vrstvičku zemského pláště, je v neustálém pohybu. Aby byl tento pohyb možný, musí mít pevná litosféra nejprve po čem „klouzat“. Tato kluzká vrstva, která leží zhruba v hloubce mezi 100–200 km, se nazývá astenosféra. Tlak těžkých litosférických desek ji udržuje v dobře kapalném stavu, který deskám na oplátku usnadňuje pohyb. Rychlost to není nijak závratná, i u těch největších „sprinterů“, tedy tenčích a lehčích oceánských desek, se jedná řádově o centimetry za rok. Znásobme si ale těch několik centimetrů stovkami milionů let, a rázem nám začnou kontinenty po Zemi běhat jako mravenci. Jednotlivých dílů napočítali geologové relativně hodně. Litosféra je podle nich rozlámána na 7 velkých a 12 menších litosférických desek.
„Život“ na hranicích
Místa, která tvoří hranice, bývají obvykle nejživějšími oblastmi. V živé paměti má tento jev jistě každý z nás, kdo někdy cestoval po silnici např. směrem k našim západním sousedům. Nejinak je tomu i v případě, že se jedná o hranice tak obrovských celků, jako jsou litosférické desky. Díky svému klouzání po astenosféře se desky přes sebe neustále buď podsouvají (konvergentní rozhraní) a zdvihají tak do výšky pohoří (Andy, Kordillery, Himaláje), nebo se od sebe naopak vzdalují (divergentní rozhraní) a výlevy lávy zde vytvářejí novou kůru (např. Středoatlantický oceánský hřbet). V některých vzácných případech se desky pouze potkají a „přetlačují se“. Takovým místům pak říkají geologové transformní rozhraní. Na řadě míst takového přetlačování pak vznikají obrovská zemětřesení (mezi Pacifickou a Severoamerickou litosférickou deskou, např. v oblasti San Andreas v Kalifornii). A jak souvisí pohyb desek se sopečnou činností? Nejvíce vulkánů nalezneme právě v některých oblastech kontaktů mezi nimi. Zdaleka to však neplatí ve stejné míře pro všechna kontaktní místa. Nejvíce to soptí tam, kde se od sebe desky vzdalují, a nebo naopak v místech, kde se oceánské desky zanořují pod desky pevninské, např. na takzvaném „ohnivém prstenci“ (Ring of Fire), který obklopuje Tichý oceán.
Geologická „horká místa“
Ne všechny vulkány však nacházíme pouze na hranicích litosférických desek. Existuje ještě jeden, vzácnější typ vulkanismu, který je pro pochopení podstaty supervulkánů klíčový. Anglický výraz pro takové oblasti zní „hot spots“ neboli „horké skvrny“. Taková místa jsou skutečně horká – aktivní vulkanismus na nich trvá i stovky tisíc let. První úspěšná teorie o jejich původu byla formulována relativně nedávno. Až v roce 1963 přišel slavný kanadský geofyzik John Tuzo Wilson s teorií, že řetězce vulkanických ostrovů typu např. Havaje či Galapág nevznikly v místech, kde se dotýkají litosférické desky. Horké místo se podle nich nepohybuje společně s deskami, ale „stojí na místě“ a desky se pohybují nad ním. Zespodu je zásobováno zvláštním proudem žhavé taveniny, která má původ až na hlubokém rozhraní mezi zemským jádrem a zemským pláštěm. Tyto proudy označují odborníci zvláštním názvem „plášťové chocholy“ („mantle plumes“). Žhavé magma si najde cestu k povrchu nejsnáze skrze relativně tenké litosférické desky, které tvoří dna oceánů. Geologickými „horkými místy“ jsou proto nejčastěji ostrovy jako již zmíněné Galapágy či Havaj, ale i ostrov Réunion a částečně i Island. „Horká místa“ mohou ležet i na pevnině – příkladem, s nímž se ještě setkáme, je americký národní park Yellowstone.
21. STOLETÍ dodává:
Žádná teorie není nezpochybnitelná. Do představy, že tzv. „horké skvrny“ jsou nehybně fixované na zemském povrchu, se nedávno opřel mezinárodní tým geofyziků pod vedením Johna Tarduna z americké University of Rochester. Podle jejich modelu, který využíval nová magnetická data z tichomořského dna, se zdá, že Havajské ostrovy vznikly před 80 miliony let o celých 30 stupňů severněji (a o celých 1500 km dále), než kde je nacházíme dnes. Havajské ostrovy jsou však dodnes vulkanicky aktivní a podle Tarduna existuje jen jediné vysvětlení – „horká skvrna“ se musela pohnout. Přelomová studie byla nedávno publikována v prestižním magazínu Science.
Kaldera neboli sopečný kotel
Když řeknete před vulkanologem „horké místo“, jednou z jeho prvních asociací bude nejspíše „kaldera“. Kaldera neboli sopečný kotel je vlastně obrovitý kráter, jehož vznik nějak souvisí se sopečnou explozí. Ne všechny kaldery však vznikly stejným způsobem. Některé se objevily tak, že se po vyprázdnění magmatického obsahu propadla centrální část sopky, původ jiných je třeba hledat ve vyhození celého centra sopky přímo během exploze. Rozsáhlé kotle mohou vzniknout také díky erozi, způsobené vodou či ledovci. Nás však zajímají zejména ty, o nichž jsou geologové přesvědčeni, že jsou to zbytky po explozích enormní velikosti, megakaldery. „Když magma vybuchne, sesune se veškerá pevná pokrývka magmatické komory dovnitř. Tento kolaps vytvoří obrovský kráter,“ popisuje vznik tohoto útvaru geolog Stephen Sparks z britské University of Bristol. Takovými místy jsou Cerro Galán v Argentině, Blake River v Kanadě či řada míst v USA (Yellowstone, San Juan Mountains, Saint Francois Mountain). Vzniklá prohlubeň může být po odeznění výbuchu zaplněna vodou – v takových případech mluvíme o tzv. kalderových jezerech. Když se sopka uprostřed jezera opět probudí k životu, může uprostřed jezera vzniknout i nový vulkanický ostrov.
21. STOLETÍ dodává:
A jak vlastně do geologického slovníku pronikl tento název? Slovo kaldera, které je dnes běžnou součástí mluvy vulkanologů, má svůj původ ve španělštině. Caldera totiž v tomto jazyce znamená přímo kotel a odvozuje se od místního názvu na ostrově La Palma na Kanárských ostrovech.
Trpaslíci mezi vulkány
Teprve před třemi lety, v létě 2006, publikovali v prestižním časopise Science vědci z University of California pod vedením Naota Hirana studii, v níž poukazují ještě na jeden, dříve neznámý způsob vzniku vulkánu. Na rozdíl od „horkých míst“ jsou „petit spots“ neboli „drobná místa“ relativně malá a vyskytují se také poměrně daleko od hranic litosférických desek. Tyto „sopečky“ vznikají především na dně moří v místech, kde desky klouzají jedna po druhé a v důsledku toho se občas ohýbají. Právě ohýbání vytváří tlak a teploty, díky nimž se rozžhavené magma dere na povrch. „Teorie „drobných míst“ předpovídá, že tento typ erupce se objeví vždy, když je oceánská deska ohýbána,“ vysvětluje podstatu objevu sám Hirana. Vzápětí však přiznává, že tato teorie bude muset hledat mnoho dalších potvrzení. „Abychom dokázali odpovědět na otázku, s jakou frekvencí se tento typ vulkánů vyskytuje, bude třeba prozkoumat ještě velkou část oceánského dna. Zatím víme pouze o dvou místech,“ přiznává autor objevu.
I geologie má svého „Darwina“
Podle převážné většiny současných biologů zná jejich věda dvě období: dobu „před Darwinem“ a „dobu po Darwinovi“. Geologie má ale také svého „Darwina“. Byl jím německý fyzik a meteorolog Alfréd Wegener (1880–1930). Ačkoliv na Berlínské univerzitě původně vystudoval astronomii, začal se později věnovat řadě dalších oborů, zejména meteorologii a klimatologii. Byl průkopníkem užívání balonů pro meteorologická měření a předložil i teorii o vzniku tornád. Jeho nejvýznamnější příspěvek leží však v oblasti geologie. „Amatér“ Wegener si podobně jako Darwin povšiml toho, co dnes všem profesionálům leželo tak zřetelně před očima, že nebyli schopni si toho všinout. Řada nejrůznějších indicií (např. nápadná podobnost pobřeží Jižní Ameriky a Afriky) jej přivedla k myšlence deskové tektoniky a kontinentálního driftu. Podle Wegenera se kontinenty i dna oceánů pomalu pohybují a v průběhu milionů let na sebe narážejí. Tato teorie vysvětluje jak proměny umístění kontinentů a života na nich, tak vznik pohoří a vulkanických oblastí. Ve své době byl však jako „amatér“ geology přehlížen a jeho teorie došla plného uznání až v průběhu 50. a 60. let 20. století, tedy v době, kdy byl Wegener už více než 20 let po smrti.
5 nejnebezpečnějších supervulkánů současnosti
Sopečná činnost patří k Zemi zcela neodmyslitelně. Existovala ve všech fázích vývoje naší planety a během jejího geologického i biologického vývoje zasahovala více než kterýkoliv jiný projev neživé přírody. Nejvíce se na těchto zásazích dokázaly podílet právě supervulkány.
Do dnešní doby dokázali vědci najít na zemském povrchu mezi 45–50 supervulkány. Většina z nich je nejspíše vyhaslá, o některých to však s jistotou říci nemůžeme. Oblasti supervulkánů jsou totiž aktivní po velmi dlouhá časová období a rozpoznat vulkán vyhaslý od pouze dřímajícího (dormantního) není vždy jednoduché. Dobrou zprávou je, že erupce supervulkánů se nevyskytují příliš často – „pouze“ jednou za 50 000–100 000 let. Čím větší totiž sopka je, tím větší energii je třeba uvolnit k tomu, aby se probudila znovu k životu.
Škála sopečných výbuchů
Síla sopečných výbuchů může být velmi různá. Aby v nich měli vulkanologové pořádek, zavedli Chris Newhal a Steve Self z University of Hawai v roce 1982 škálu, pro kterou se užívá zkratka VEI (Volcanic Exposivity Index). Jednotlivé typy výbuchů usadili na osm příček žebříčku, přičemž následující je vždy desetinásobkem velikosti předchozí. Žebříček však nezačíná jedničkou, ale nulou – ta označuje malé, neexplozivní typy výbuchů. Teprve jednička označuje skutečné exploze, ale tak mírného typu, že se vyskytují prakticky denně. Na opačném konci škály najdeme naopak mega-kolosální erupce, které se objevují s frekvencí okolo 50 000–100 000 let. Pro takové výbuchy se vžila populární přezdívka „supervulkány“. Pro určení síly výbuchu používají vulkanologové kombinaci několika kritérií, přičemž tím nejdůležitějším je celkový objem produktů exploze. Jedná se o objem skutečně celkový, neboť produkty sopečného výbuchu mohou být velmi různorodé (viz rámeček) či vylitá láva (??). Škála VEI má ale přece jen jednu nevýhodu – tím, že bere v úvahu pouze objem erupce, zanedbává její sílu. Omluvou pro geology však je, že celkovou sílu erupce lze u dávno vybuchlých vulkánů lze těžko odhadnout.
1.Yellowstone ve Spojených státech
Kde se nachází: rozhraní států Idaho, Montana a Wyoming, USA
Kde naposled vybuchla: před 640 000 lety
Jak velký obsah exploze lze očekávat: V 8
Jaký typ vulkanismu zde nacházíme: horká skvrna
Snad nejznámějším místem, kde v minulosti došlo k opakovaným erupcím supervulkánů a je stále vulkanicky aktivní, je Yellowstonský národní park, jehož největší část leží v americkém státě Wyoming ve Skalistých horách. Toto úchvatné místo však nabízí užaslým návštěvníků v první řadě skutečně širokou paletu geotermálních jevů, spjatých s vulkanickou činností. V první řadě je to velký počet gejzírů (Old Faithful, Steamboat), ale také bahenní sopky či vývěvy horkých plynů, kterým odborníci říkají fumaroly. K explozím obří megakaldery zde došlo v minulosti už několikrát. Před 2,1 milionu roků došlo k výbuchu, který nazývají geologové podle oblasti, kterou zalil, Huckleberry Ridge. Vulkán během ní vyvrhnul 2500 km3 magmatu. Tato erupce však zdaleka nebyla poslední v dramatické yellowstoneské historii. Následovaly ji výbuchy přezdívané Mesa Falls před 1,3 milionu a Lava Creek před 640 000 let. Při erupci Messa Falls se uvolnilo »pouhých« 280 km3 magmatu (měla tedy sílu VEI 7), při posledním výbuchu to už bylo opět okolo 1000 km3. Obr pod Yellowstonem se však stále převaluje. Podle výpočtů geologů se země v Yellowstonu zvedla za posledních 100 let o 70 cm! Pravidelnost, s níž po 600 000 let přicházely v minulosti výbuchy, naznačuje, že už má dokonce nějakou dobu zpoždění.
2.Vulkán Toba na Sumatře
Kde se nachází: střed severní části ostrova Sumatra, Indonésie
Kde naposled vybuchla: před 75 000 lety
Jak velký obsah exploze lze očekávat: V 8
Jaký typ vulkanismu zde nacházíme: subdukční konvergentní rozhraní
Jezero Toba, které ve středu severní části indonéského ostrova Sumatra, je největším jezerem sopečného původu na světě. Rozhodně však není stopou po ledajakém vulkánu. Na tomto místě došlo k celé řadě megaexplozí, ty největší se udály před 840 000 a 700 000 lety. Poslední výbuch sopky Toba před 75 000 lety však všechny ostatní předčil – odhadované množství 3 000 km3 vyvrženého pyroklastického materiálu z něj dělá jednu z nejsilnějších explozí za posledních 25 milionů let. Kaldera, vzniklá tímto výbuchem, je skutečně majestátní – měří celých 100 km na délku a 30 km na šířku. Velikosti výbuchu také odpovídal jeho vliv na globální klima. Toba však, zdá se, také neřekla poslední slovo. Řada indicií svědčí pro to, že pod Sumatrou je dnes nashromážděný obrovský kotel eruptivního magmatu, který může vybuchnout v podstatě kdykoliv.
3.Taupo na Novém Zélandu
Kde se nachází: střed Severního ostrova Nového Zélandu
Kde naposled vybuchla: před 27 000 lety
Jak velký obsah exploze lze očekávat: V 8
Jaký typ vulkanismu zde nacházíme: subdukční konvergentní rozhraní
Exploze vulkánu na Sumatře byla sice obrovitá, nebyla však poslední superexplozí v dějinách Země. K poslednímu výbuchu o síle 8 došlo před 27 000 let na Novém Zélandu. Výbuch je znám jako erupce Oruanui a došlo k němu v místě, kde dnes leží největší z novozélandských jezer – jezero Taupo. Celkové množství vyvrženého materiálu bylo okolo 1170 km3 a exploze tak předčila i objem posledního výbuchu yellowstonského supervulkánu. Oblast Severního ostrova Nového Zélandu je stále vulkanicky velmi aktivní. Výbuch Oruanui sice nejsilnějším z výbuchů v této oblasti, geologové jich však dohromady napočítali celých 28! V roce 180 n. l. zde došlo k výbuchu známém jako Hapete, při němž bylo uvolněno celých 100 km3 materiálu. Tento výbuch považují historici za největší zaznamenaný výbuch v lidské historii. Po této explozi zrudlo nebe v Číně i v dalekém Římě. Poslední erupce v této oblasti se odehrála o 30 let později, v roce 210.
4. Long Valley v Kalifornii
Kde se nachází: středo-západní část státu Kalifornie
Kde naposled vybuchla: před 760 000 lety
Jak velký obsah exploze lze očekávat: V 7
Jaký typ vulkanismu zde nacházíme: vědci přesně nevědí, nejedná se však o subdukční zónu a nejspíše ani o horkou skvrnu
Kaldera, která tvoří údolí Long Valley v Kalifornii, se nachází v těsné blízkosti překrásných Mamutích hor. Vulkanická činnost na tomto místě začala již před více než třemi miliony let. Před 760 000 lety zde však došlo k obrovité explozi, při níž bylo ze zemských hlubin vyvrženo 600 km3 materiálu. V dalším průběhu let se exploze obnovovaly zhruba s 200 000letou periodicitou, nikdy však již pravděpodobně nedosáhly síly největšího výbuchu. Místo je však stále neklidné a od roku 1980 je toto místo přísně sledováno Geologickou službou USA. Dnes jsou pro toto místo typické zejména horké termální prameny, které lidé dlouhou dobu využívali k rekreaci. Od konce 60. let minulého století zde však došlo k několika náhlým úmrtím – díky geotermální nestabilitě místa se zde několik plavců doslova zaživa uvařilo. Americká vláda se proto v roce 2007 rozhodla toto místo pro veřejnost uzavřít.
5. Campi Flegrei u Neapole
Kde se nachází: v Kampánii na jihozápadě Itálie
Kde naposled vybuchla: před 39 000 tisíci lety
Jak velký obsah exploze lze očekávat: V 7
Jaký typ vulkanismu zde nacházíme: subdukční konvergentní rozhraní
Campi Flegrei neboli Flegrejská pole (z řeckého flégos = hořící) je název pro vulkanickou kalderu o průměru asi 13 km, ležící severozápadně od italské Neapole. V dnešní době je sice její větší část skryta pod mořskou hladinou, doutnající vulkány a bahenní sopky však nenechají nikoho na pochybách, že vulkanismus je na tomto místě stále živý. K úplně prvnímu výbuchu zde došlo asi před 47 000 lety, mohutnou kalderu však zformovala exploze před 39 000 lety, při němž sopka vyvrhla 200 km3 magmatu. Její výbuch tak představuje stupeň 7 ve škále sopečné explozivity. Další velký výbuch, díky němuž vznikla uprostřed staré kaldery ještě jedna menší, následoval před 12 000 lety. Celá oblast, která leží jen 35 kilometrů od legendárního Vesuvu, je velmi vulkanicky aktivní dodnes. Nadmořská výška kaldery se neustále mění, v roce 1538 bylo její zdvižení dokonce následováno erupcí, která vytvořila kužel Monte Nuovo. Pohyby kůry v 70. a 80. letech minulého století však už erupcemi následovány nebyly.
Svět po katastrofě
Ačkoliv jsou supervulkány poměrně vzácné, jejich výskyt je přece jen častější, než by si lidé přáli. Výbuch takové sopky by rozhodně změnil nejen životy naše, ale i podobu veškerého života na naší planetě. Jak by vypadal svět po takovém výbuchu?
„Ať už se nám to líbí nebo ne, příchod erupce supervulkánu je pouze otázkou času. A co horšího – není v silách lidstva, aby příchodu takové katastrofy jakkoliv zabránilo,“ říká prof. Ray Cas, vulkanolog z Monash University v Melbourne. Supervulkány představují pro lidstvo hrozbu, srovnatelnou snad jen se zasažením Země obrovským meteoritem. Na katastrofu způsobenou supervulkánem se lidé prostě nemohu skutečně nijak připravit. Nezbývá proto než čekat, že se naší generaci taková hrozba vyhne. Zcela jistě však nemine některou z generací, která přijde po nás.
Země se třese
Prakticky všechny sopečné exploze provází zvýšená seizmická aktivita čili zemětřesení. Ve většině případů nejsou zemětřesení vulkanického původu příliš nebezpečná, i když lidé žijící v oblastech blízko sopek by vám nejspíše tvrdili opak. Výbuch megakaldery je však něco úplně jiného. Obrovité množství žhavého magmatu, deroucího se na povrch, může způsobit zemětřesení přesahující devátý stupeň Richterovy škály. Zemětřesení o takové síle může způsobit obrovské škody i na místech vzdálenostech stovky kilometrů od epicentra. Vlna, která by byla prvním průvodním projevem megaexploze, by poničila většinu lidských zařízení – zpřetrhala by dráty elektrického vedení, porušila a zničila by veškeré plynovody a ropovody, zpřetrhala by pod zemí vedoucí kabely. Silnice i železnice by připomínaly spíše zašmodrchané tkaničky od bot, stejně tak by dopadla letiště s přistávacími dráhami. Lidé v okruhu několika set kilometrů od epicentra by se tak ocitli bez elektrického proudu, možnosti být zásobováni potravinami či pitnou vodu. Poničeny by byly i továrny, skladující nebezpečné chemikálie, či elektrárny, v jejichž reaktorech běží regulované štěpné reakce.
Horké magma cestuje
Obrovské zemětřesné vlny ohlašují ten nejhorší možný scénář. Magma, které vystoupilo z hlubin na rozraní zemského jádra a zemského pláště, už vytvořilo obrovitou a vroucí magmatickou komoru. Jakmile se taková komora začne probouzet k životu, může i jedna menší trhlina způsobit, že ji budou svým vznikem rychle následovat další a další a dominovým efektem rozevřou kalderu, jejíž průměr může být klidně několik desítek kilometrů. Magma by z takového kráteru mohlo tryskat i do výšky až 50 km a jeho horké proudy i dopad zničily veškerý život v okruhu okolo stovky kilometrů. Při megaexplozi totiž může dojít k uvolnění 1000 i více kubických kilometrů magmatu, které by pod svým příkrovem pohřbilo vše v okruhu desítek, možná i stovek kilometrů. V minulosti Země byla celá pásma takových megaexplozí zodpovědná za vznik oblastí, kterým geologové říkají „rozsáhlé vyvřelé oblasti“ (large igneous provinces, LIP). Oblasti o rozloze stovek čtverečních kilometrů v Indii, Antarktidě či západní Sibiři vznikly podle geologů takto obrovitým vylitím magmatu. Paleontologové předpokládají, že právě tento intenzivní vulkanismus byl zodpovědný některá z hromadných vymírání, kterých znají dějiny života na Zemi přinejmenším pět.
Nebezpečný popílek
Zemětřesení a rozlití obrovského množství žhavého magmatu v obrovském okolí rozběsněného vulkánu může trvat dny až týdny. Je však teprve předehrou pro další, mnohem déle trvající sérii katastrof. Spolu se lávou a žhavými plyny se do vzduchu dostane také obrovský oblak tichého, ale velmi účinného likvidátora všeho živého – sopečného popílku. Popílek tvoří velmi drobné, ale za to velmi ostré droboulinké částečky vyvržené horniny (viz rámeček). Oblasti, které nejblíže přiléhají k epicentru výbuchu, by popílek celé pohřbil pod svým příkrovem. Ale ani ve vzdálenějších oblastech by nebyl velký důvod k oslavám. Popílek je totiž velmi těžký – už pouhých 20 cm mocná vrstva by dokázala probořit střechu. I mnohem menší vrstva by však dokázala vše živé pořádně otrápit. Popílek by pokryl všechny rostliny, čímž by definitivně zamezil slunečním paprskům, aby mohly proniknout až k jejich listům. Zastavil by se tak proces fotosyntézy, díky němuž dokážou rostliny přetvářet sluneční energii, a potravní pyramidy by přišly o svůj pevný základ. Rostliny pokryté vrstvou popílku by také stěží někoho lákaly k jídlu. Zvířata i lidé by však pravděpodobně dříve než hlady zemřeli vinou toho, že by se sopečného popílku nadýchali. Když se smísí s vodou, která je přirozenou součástí organismu, vytvoří směs podobnou betonu, která doslova „zacementuje“ plíce.
Plyny, kam se podíváš
Největší pohromou nejen pro oblasti v okolí supervulkánu, ale pro celý svět jsou plyny, které při explozi uniknou do atmosféry. Jejich vliv na celou planetu je nesmírný. Kromě popílku uniknou do atmosféry zejména oxidy síry a uhlíku, ale například i sirovodík, florovodík či chlorovodík. Smíšení plynného oblaku s dešťovými mraky by přineslo intenzivní kyselé srážky. Většina těchto plynů je v první řadě jedovatá, v tom však jejich největší nebezpečí nespočívá. „Oblak plynů a popílku vytvoří v první řadě obrovský sopečný mrak, který na dlouhou dobu zastíní Slunce. Díky tomu dojde k rapidnímu ochlazení. Nejprve zamrzne svět v blízkosti epicentra, ochlazení se však začne lavinovitě šířit po celé zeměkouli,“ popisuje pravděpodobný scénář vulkanolog Iain Steward z britské University of Plymouth. U pouhého ochlazení však rozhodně nezůstane – podchlazení určité části zeměkoule totiž radikálně zamává s celou atmosférou. Vnitrozemské oblasti kontinentů, které jsou závislé na každoročním zavlažování monzunovými oblaky, by s největší pravděpodobností vyschly a nechaly by tak miliony lidí bez potravy. Vyvržené plyny by však měly i zcela opačný. Obrovské množství oxidu uhličitého, jednoho z hlavních skleníkových plynů, by po opadnutí sopečného mraku naopak přispělo k výraznému oteplení planety. Delikátně vyvážený systém cirkulace vodních pár v atmosféře by tak získal další těžkou ránu, z níž by se život nejen lidí vzpamatovával další desítky až stovky let.
Co dokáže sopka nadělit
Rozběsněný vulkán vyvrhuje tuny a tun tzv. pyroklastického materiálu neboli tefry, tedy pevných zbytků po původně tekutém a žhavém magmatu. Největší kusy tefry jsou sopečné pumy, tedy kusy horniny o velikosti nad 64 mm. Ty nejmenší jsou zase částečky menší než 2 mm, které tvoří popílek. Vulkanologové ale rozlišují ještě tzv. lapilli, jejichž části mají rozměry ohraničené velikostí předchozích dvou, pohybují se tedy mezi 2–64 mm. Kromě těchto částic patří k sopečným produktům i pemza, hornina s velkým množstvím uzavřených vzduchových bublin. Jméno havajské bohyně ohně, blesků a sopek nese poslední z tefrových materiálů, takzvané vlasy bohyně Pelé. Tento materiál není nic jiného než ztuhlá vlákna sopečného skla. Takový božský vlas může být dlouhý až 2 metry!
Není sopka jako sopka
Když se vysloví název sopka, většina lidí si představí kuželovitou horu s kráterem na vrcholu, z něhož se neustále zvedá oblak dýmu. Takový typ sopky nazývají geologové stratovulkán a najdeme mezi nimi ty nejznámější sopky světa – italskou Etnu, Vesuv či Stromboli, japonskou Fudži či ekvádorský vulkán Cotopaxi. Charakteristický kužel vzniká především díky tomu, že magma, které sopka vyvrhuje, je velmi viskózní (málo tekuté) a snadno se proto vrství na sebe. Má-li magma viskozitu nižší, což je důsledkem nižšího podílu oxidu křemičitého neboli křemene (SiO2), rozlévá se po okolí snadněji a charakteristický kužel nemá šanci vzniknout. Takovým sopkám říkají geologové sopky štítové. Jejich kužely nebývají vysoké, jsou však obrovské svojí rozlohou – jejich základna může mít i více než 100 km v průměru. Vrstvením vzniká i sopka typu sopečného dómu neboli kumulovulkánu. Jejich charakteristický kopulovitý tvar vzniká díky mnohonásobným erupcím různých typů magmatu.
„Neviditelné“ sopky
Řada typů vulkánů je však zcela skryta lidským zraků. Na dnech moří a oceánů běžně nacházíme podmořské vulkány. Díky tomu, že má voda podstatně chladivější účinek než vzduch, bývají podmořské sopky vymodelovány do podoby užších kuželů. V řadě případů tak dosáhnou až k hladině a vytvoří sopečný ostrov. Vulkány nemusí explodovat jen ve vodě v kapalném skupenství, ale i v pevném – pod ledovci. Odtátí ledovce pak odhalí charakteristický stolovitý útvar, které nacházíme například na Islandu či v kanadské Britské Kolumbii.
10 sopečných výbuchů za posledních 200 let s největším množstvím obětí
sopka rok oběti
Tambora, Indonésie 1815 60 000
Krakatau, Indonésie 1883 36 600
Mont Pelee, Martinik 1902 29 000
Nevado de Ruiz, Kolumbie 1985 23 000
Laki, Island 1783 10 521
Unzen, Japonsko 1792 15 318
Santa Maria, Guatemala 1902 7–13 000
Kelud, Indonésie 1919 5110
Santuiaguito, Guatemala 1929 5000
Galunggung, Indonésie 1822 4011
