Výbuchy sopek mění počasí i dějiny

Trvale chladné počasí, které jen občas vystřídá pár teplejších dní, a pak další povodňová série. Tak zatím vypadá ta část roku, na niž jsme se těšili jako na nejteplejší. Souvisí počasí s aktivitou sopky Eyjafjallajökull? Odborníci nejsou zcela jednotní. Nedávno meteoroložka Dagmar Honsová u řady lidí vzbudila obavy ze studeného léta, když ve sdělovacích prostředcích vystoupila s názorem, že množství vyvrženého sopečného materiálu stačí na to, aby léto bylo převážně chladné a deštivé - což jí zatím vychází.

S tím ale většina vědců nesouhlasí. Výbuch byl podle nich slabý a částečky sopečného materiálu nevystoupaly dost vysoko, aby mohly průběh počasí ovlivnit na delší dobu. Za výkyvy počasí vidí spíše nahromadění běžných meteorologických jevů.

"Z hlediska vlivu na klima a počasí je nejdůležitější, jestli má erupce takovou sílu, aby popel vyvrhla až do stratosféry," vysvětluje Blair Trewin z National Climate Centre v Melbourne. "Pokud se to nestane, dešťové srážky jej z nižších vrstev atmosféry rychle odstraní." Na to, aby sopečný popel doputoval až do stratosféry, však byla exploze Eyjafjallajökull slabá. "Na osmistupňové škále hodnocení síly sopečných erupcí dosáhla jen třetího stupně," uvádí Andrew Bell z University of Edinburgh.

Prach ve stratosféře Tato klasifikace je pro určení důsledků důležitá (viz box). Když erupce vyvrhne částečky popela a sopečné plyny až do stratosféry, vzdušné proudy v těchto výškách (tzv. jet stream) je roznesou kolem celé planety. Tam odrážejí paprsky zpět do vesmíru. Mezi sopečnými plyny sice jsou i takové, které způsobují skleníkový efekt (včetně CO2, vodních par a metanu), převažují ale složky, které klima ochlazují. Na prvním místě jde o oxid siřičitý, který dlouhodobě zůstává ve stratosféře a nedovolí slunečním paprskům proniknout.

Například při erupci filipínské sopky Mt. Pinatubo v roce 1991 se do ovzduší dostalo asi 15 milionů tun tohoto plynu. Především jemu vědci přisuzují následné snížení průměrné teploty o půl stupně Celsia. Naproti tomu Eyjafjallajökull v nejaktivnější fázi současné erupce chrlila denně asi 3000 tun oxidu siřičitého a celkem ho zatím uvolnila "jen" okolo 90 tisíc tun. I proto se většina odborníků kloní spíš k názoru, že pokud nedojde ke zvratu, dlouhodobý pokles teplot nás nečeká.

Souvisejí s výbuchem na Islandu vydatné deště, které v posledních týdnech trápily střední Evropu? Zcela vyloučit se to nedá, i když většina meteorologů s tím nesouhlasí. Částečky prachu totiž působí v mracích jako tzv. kondenzační jádra, na kterých se z páry stává voda. Tyto děje se odehrávají v nižších vrstvách atmosféry, tzv. troposféře. Teoreticky proto nelze vyloučit, že se i slabší erupce krátkodobě nepodepíše na počasí - i když ne na celé planetě, ale jen v určitých oblastech.

Otázka, zda a jak sopky ovlivňují počasí nebo dokonce klima, je ale naléhavá bez ohledu na to. Nejen proto, že v minulosti po výbuchu Eyjafjallajökull často následovalo silnější běsnění její sousedky Katly. Na naší planetě je dost dalších vulkánů, které mohou kdykoliv způsobit velké nepříjemnosti. Někdy i takové, že jedno deštivé léto je proti nim zanedbatelná prkotina.

Deset egyptských ran

Největší sopečnou erupcí za dobu trvání civilizace byl výbuch vulkánu Théra v Egejském moři někdy mezi lety 1627 - 1620 před naším letopočtem. Do atmosféry rozmetal 60 krychlových kilometrů horniny a bezprostředně ukončil rozvoj mínojské civilizace na Krétě. Egyptské záznamy z té doby vypovídají o ničivých přívalových deštích a bouřích. Nechybí ani názor, že "deset egyptských ran", které podle Starého zákona předcházely exodu Židů z Egypta, souviselo právě s erupcí Théry. V téže době na vzdálenou Čínu dolehla neúroda, která vedla k neklidu ve společnosti, a letokruhy stromů dokazují ochlazení také v Severní Americe.

O dvě tisíciletí později sopečná erupce v Evropě odstartovala středověk. Dramatické ochlazení v letech 535 a 536 zřejmě řadu kmenů včetně Slovanů donutilo opustit původní sídliště. "Tehdy se objevilo mnoho zlých znamení," píše byzantský historik Procopius. "Slunce se zahalilo podivným závojem a jeho paprsky ztratily jas." Vědci se nejdřív domnívali, že příčinou mohl být pád asteroidu nebo komety. Vrty do ledovců ale naznačily něco jiného. Ve vrstvách z tohoto období se nachází zvýšené množství sloučenin síry. To není typické pro kosmické těleso - zato po síře páchne každá poctivá sopka.

Sopku, která katastrofu způsobila, se dosud nepodařilo usvědčit. Zřejmě šlo o některý z vulkánů v oblasti Jávy a Sumatry. Jako pravděpodobný pachatel se jeví Krakatoa, hora v Sundské úžině, která roku 1882 zahubila 36 tisíc lidí. Také po tomto výbuchu následovalo dlouhodobé ochlazení. Trvalo minimálně do roku 1888, někteří odborníci ale dávají do souvislosti s touto erupcí ještě katastrofální povodně v Čechách roku 1890, při nichž byl pobořen Karlův most.

Od hladomoru ke gilotině

O století dříve měl výbuch na Islandu pro Evropu ještě dramatičtější následky. Podle učebnic začala francouzská revoluce 14. července 1789 dobytím Bastily. Její historie ale možná sahá až k 8. červnu 1783. Tehdy na odlehlém Islandu pukla země a více než 130 kráterů začalo najednou chrlit sopečné plyny a žhavé magma. Nepřesně to bývá označováno jako výbuch sopky Laki, správněji šlo o sopečnou aktivitu trhliny úzké sice jen pár metrů, ale dlouhé celé kilometry. Gejzíry lávy byly vysoké bezmála půldruhého kilometru, žhavé jícny vyvrhly 14 krychlových kilometrů lávy, 120 milionů tun oxidu siřičitého a 8 milionů tun jedovatého fluorovodíku.

Tomu odpovídaly následky: čtvrtina obyvatelstva Islandu pomřela na otravu plyny, ostrov přišel o 80 procent ovcí a polovinu skotu. Na následky otravy zemřelo 23 tisíc lidí i ve Velké Británii. Do Čech dorazil jedovatý mrak už 17. června, o den později ho zaznamenali také v Berlíně. Otrávená půda nerodila, zemědělství zkolabovalo a následný hladomor si vybral další tisíce obětí. Celkový počet úmrtí souvisejících s erupcí se odhaduje na 2 miliony osob.

Následovalo prudké ochlazení. "Toho dne v noci mého domácího vzbudil chlad a on ke svému údivu za oknem spatřil zemi pokrytou bílým ledem," napsal roku 1783 v dopise britské Královské společnosti Sir John Cullum. Kalendář zrovna ukazoval červen. V následujících letech poklesla průměrná teplota o 4,8 stupně Celsia. Řada dlouhých zim a chladných lét se podepsala na úrodě a hlad přinášel sociální neklid. Francouzská revoluce a dramatické zvraty, které po ní postihly celou Evropu, byly možná jen opožděným vyvrcholením geologické katastrofy na Islandu.

A přitom ani takový výbuch zdaleka není to nejhorší, co by nás mohlo potkat. Teprve v nedávné době začali geologové zjišťovat, že lidstvo zatím vlastně mělo až neuvěřitelné štěstí. S nejhoršími vulkanickými katastrofami se na časové ose zatím minulo. Kdyby tomu tak nebylo, nejspíš bychom tu nebyli.

Došlo by totiž k jevu označovanému jako vulkanická zima. Prach vyvržený explozemi do atmosféry a dým z požárů by způsobil dlouhodobé zastínění slunce, odražení většího množství slunečních paprsků zpět do vesmíru a následkem toho dramatické ochlazení klimatu.

Například erupce vulkánu Toba na Sumatře před přibližně 73 tisíci lety, vyvrhla 800 krychlových kilometrů popela. Ochlazení klimatu o 10 až 15 stupňů pak trvalo 1800 let. Po celou tu dobu se prakticky nedostavilo léto. Předchůdci dnešních lidí se tehdy ocitli na samém pokraji vyhubení. Přežili možná jen proto, že nebyli zhýčkaní civilizací...

Supervulkány, které to umějí, existují. Nejznámější dřímá pod Yellowstonským parkem v USA, další v Indonésii i jinde. Katastrofa podle vědců pro příštích deset tisíc let nejspíš nehrozí. Kdyby se ale začaly probouzet, obrana prakticky není.

Stupnice síly sopečných výbuchů, Jak některé sopky ovlivnily klima

Podobně jako při zemětřesení se i pro hodnocení síly sopečné erupce používá osmibodová stupnice. VEI (Volcanic Explosive Index) hodnotí celou řadu kritérií, z nichž nejvýznamnější je objem vyvrženého materiálu. Vrcholnou fázi současné erupce Eyjafjallajökull většina autorů ohodnocuje stupněm 3, někteří stupněm 4.

Stupeň 1

Objem vyvrženého materiálu je menší než 10 tisíc krychlových metrů, erupce je neexplozivní, láva se volně vylévá, škody jsou obvykle malé. Takto soptí například Mauna Loa na Havaji.

Stupeň 2

Objem vyvrženého materiálu je 10 tisíc až milion krychlových metrů, výška mraku nad sopkou nepřevyšuje kilometr. Erupce jsou pravidelné, časté, bez větších škod. Takovým způsobem soptí například Stromboli v Itálii.

Stupeň 3

Sopka vyvrhne milion až 10 milionů krychlových metrů materiálu, výška mraku dosáhne 1 až 5 kilometrů. Týká se to například hory Galeras v Bolívii.

Stupeň 4

Objem vyvrženého materiálu je 0,1 až 1 kilometr krychlový (jedna miliarda krychlových metrů) a dostává se do výšky 10 až 25 kilometrů, až do stratosféry, což může ovlivnit klimatické podmínky. Ke katastrofám tohoto rozsahu dochází v průměru jednou za 10 let.

Stupeň 5

Objem vyvrženého materiálu je 1 až 10 krychlových kilometrů, dostává se do výšky větší než 25 km. Příkladem může být výbuch Vesuvu, který roku 79 zničil Pompeje, nebo výbuch Mt. St. Helen z roku 1980.

Stupeň 6

10 až 100 krychlových kilometrů vyvrženého materiálu ve výšce větší než 25 kilometrů znamená katastrofu s globálními důsledky. Tuto sílu měl například výbuch trhlinového systému Laki roku 1783. K podobným jevům dochází méně než jednou za století, za posledních 10 tisíc let došlo asi k 50 katastrofám tohoto typu.

Stupeň 7

Anglosaské tabulky takovou explozi popisují jako "superkolosální", do výšky přes 25 kilometrů je při ní vyvrženo 100 až 1000 krychlových metrů sopečných hmot. Dochází k ní méně než jednou za tisíciletí. Naposledy takto vybuchla Tambora roku 1815.

Stupeň 8

Vyvrženo je více než 1000 krychlových kilometrů materiálu do výšky přes 25 kilometrů, za posledních 10 tisíc let k takové erupci nedošlo. Nejmladší "megakolosální" výbuch tohoto typu předvedla před 26,5 tisíci lety sopka Taupo na Novém Zélandu.

Jak některé sopky ovlivnily klima

Toba, Indonésie

Před 74 tisíci lety ochladila klima o 10 až 15 stupňů Celsia na 1800 let.

Laki, Island

Vybuchla v roce 1783, ochlazení o 4,8 stupně Celsia trvalo pět až deset let.

Krakatoa, Indonésie

Erupce z roku 1882 snížila průměrnou teplotu na Zemi o 0,4 až 0,7 stupně Celsia na jeden až dva roky.

Mt. St. Helen, USA

Exploze, k níž došlo v roce 1980, na rok ochladila klima o 0,1 stupně Celsia.

Mt. Pinatubo, Filipíny

Výbuch z roku 1991 ovlivnil teplotu na jeden až dva roky, a to v průměru o 0,5 stupně Celsia.

AUTOR: Jan A. Novák
AUTOR-WEB: www.ihned.cz