Pískovcový fenomén

Slovem fenomén (neobyčejný zjev, z ř. fainomenon – zjevující se) přírodovědci začali označovat podivuhodné krajinné oblasti, které se od ostatní krajiny liší celkovým vzhledem, charakterem půdy, vegetací či živočišstvem a hustým výskytem pozoruhodných stanovišť vymykajících se všemu, co lze běžně vidět jinde. Mluví se (a hlavně píše) o říčním, dolomitovém krasovém nebo hadcovém fenoménu. Analogicky k nim se posléze začalo hovořit také o fenoménu pískovcovém. Pískovcový fenomén je tedy souborné označení živých a neživých složek krajiny, které jsou vázány na geomorfologické tvary v pískovcových terénech. Občas se u nás mluví také o fenoménu kvádrových pískovců, neboť ty se v krajině projevují nejvýrazněji. V anglosaské literatuře se o kvádrovém pískovci nepíše, tam jsou uváděny jako hruběji zrnité či porézní (taková hornina často puká a rozpadá se na kvádry).

Krom toho se v souvislosti s pískovcem používá termín pískovcový reliéf, jímž se označují všechny tvary, které se na pískovci mohou vyskytovat. Důležitým činitelem pro výskyt pískovcového fenoménu jsou fyzikální a chemické vlastnosti pískovce.

Anglický červený pískovec

Ve středozápadní Anglii (v Cheshire a Merseyside) leží několik set metrů mocné vrstvy kontinentálních pískovců triasového stáří. Mluví se o nich jako o „nových“ pískovcích, aby se odlišily od starších červených pískovců ve Skotsku. Hornina je zde středně zrnitá, místy i hrubozrnná. Je tvořena převážně křemennými zrny, ale podíl méně stabilních minerálů je místy značný. Červená (růžová, červenohnědá či fialová, vzácně i žlutá) barva je způsobena oxidy a hydroxidy železa v tmelu. Tvrdost pískovce je dost kolísavá a závisí na druhotném zpevnění (silicifikaci), či naopak zvětrání. Červený pískovec je v okolí Liverpoolu oblíbeným stavebním kamenem, používaným od římských dob až do poloviny tohoto století.

Krajina tvořená červeným pískovcem má ráz pahorkatiny, zdvihající se od moře do výšek kolem

250 m n. m. Kromě četných umělých odkryvů, jako jsou lomy, zářezy železnic a silnic, je jen několik menších okrsků, kde je možno vidět přirozené pískovcové výchozy. Jsou to návrší u Liverpoolu v okolí

Wooltonu, výšiny při řece Mersey u Helsby a Frodshamu, a především chráněná území na poloostrově Wirral (viz obr. obrázek).

Oblast má roční úhrn srážek 750 mm při průměrné teplotě 4 oC v lednu a 16 oC v červenci, v zimě jsou však běžné přízemní mrazy a silné větry dosahující rychlosti kolem 120 km/h. Některé pískovcové výchozy jsou vystaveny příboji.

Skalní útvary

Ty výraznější tvary (mezoreliéf) najdeme v oblasti Hilbre Islands. Nejhojnější jsou zde srázy na pobřeží neboli pobřežní sruby (klify), které v místech neovlivněných příbojem přecházejí ve skalní defilé o výšce kolem 10 m. Charakteristické jsou ostrůvky

1–2 m nad maximem přílivu. Ke klifům jsou výjimečně přidruženy drobné skalní věže, skalní okna a přílivové jeskyně. Místy jsou klify chráněny skupinami bloků a balvanů.

Pískovcové okrsky ve vnitrozemí (Thurstaston Common, Frodsham) mají charakter suků či svědeckých výšin; z tvarů menšího měřítka jsou zastoupeny skalní stěny a defilé, občas suché rokle, strže a komíny. Časté jsou nízké výklenkovité převisy (abri) a střechovité převisy v nejvyšších částech skal – zárodečné formy skalních hřibů. Na Thurstaston Common jsou i silicifikované pískovce. Silicifikace sleduje pukliny ve směrech tektonických linií a místy se projevuje „krabičkovité zvětrávání“.

K drobnějším útvarům (mikroreliéfu) patří skalní římsy. Sledují původní zvrstvení pískovce, které bývá i šikmé či korytovité. Méně časté jsou voštiny. Vznikají snad kombinací solné eroze s bioerozí. Na klifech se strmými stěnami se bioeroze neuplatňuje, solná eroze je zde však dvojí: sůl je jednak přinášena vodním roztokem zevnitř skály, jednak vodní tříští na povrch. Zatímco solná eroze „zevnitř“ by měla rozšiřovat už existující dutiny (zvětšovat voštiny), solná eroze „zvenčí“ povrch spíš zarovnává. Přísun spodní vody však způsobuje i vznik tmelu v povrchové vrstvě horniny a tím vytváření skalní kůry. V ústí „kanálů“ uvnitř horniny se tvoří hnízda nového tmelu. K vyrovnání této nepravidelnosti už vzhledem k „vnější“ solné erozi nedojde, a tak vznikají jakési pískovcové „bambule“. Skalní kůry na klifech téměř chybějí. Ve vnitrozemí jsou častější černé skalní laky, kůry jsou běžné spíš na stavbách (viz Vesmír 75, 495, 1996/9).

Typickým tvarem pískovcového fenoménu jsou pseudoškrapy (důlky s hřebínky, obdoba krasových škrapů). Originální jsou „vodorovné voštiny“ v nejvyšších částech dostřiku vodní tříště. Příčinou vzniku důlků je jednak solná eroze při vysychání vody v jamkách, jednak prohlubování misek svíjením prorůstajících řasových filmů. Lišejníky rostoucí o něco výš nad mořskou hladinou mají naopak funkci ochrannou. Kruhové stélky lišejníků zabraňují jak mechanické, tak solné erozi, navíc mohou odebíráním vody urychlit vznik nového tmelu. Tak se pod lišejníkem vytváří kopeček, díky dlouhověkosti lišejníků i několik centimetrů vysoký.

Žije zde množství vodních ptáků, hlavně racků, hnízdících ve skalách a místy je pokrývajících trusem. Jinak jsou skály obývány hmyzem a pavouky. Živá příroda vnitrozemských okrsků je oproti původnímu stavu silně pozměněná. Hřbety a plošiny Thurstaston Common jsou porostlé vřesem, místy je vysazena borovice; výšiny u Frodshamu jsou pokryty dubovým lesem se zimostrázovým podrostem. Kromě účinku řasových porostů a lišejníků na příbřežní skály lze u Frodshamu sledovat trhání skal kořeny rostlin. Duby nejen rozšiřují staré pukliny, ale dokonce vytvářejí nové, jejich kořínky vrůstají do neporušených partií pískovce.

Srovnání s českým pískovcovým fenoménem

Červený pískovec v Anglii netvoří skalní města, typická pro českou pískovcovou krajinu. Deska nového červeného pískovce je velmi mocná a má jinou tektonickou historii, je proto méně rozpukaná. Fenomén červeného pískovce je navíc mnohem mladší, výlučně postglaciální. Některé tvary jsou spojeny s mořským pobřežím a v Čechách je proto nenajdeme.

Zvrstvení nového červeného pískovce je zpravidla výraznější než zvrstvení českých mořských svrchnokřídových pískovců, proto jsou tam hlavním prvkem reliéfu skalní lišty. Rychlejší destrukce nového červeného pískovce je mimo jiné výsledkem větších srážek v oblasti. Ty působí jednak přímo, jednak vymýváním roztoků podzemních vod brání vzniku skalních kůr, a tím i zpevnění skalních povrchů. Z téhož důvodu je i menší podíl stěn s voštinami. Povrchová solná eroze snad přispívá k lokálnímu vzniku hlíznatého povrchu pískovce, „bambulí“. Podobné útvary znám v Čechách dosud z jediné skalky pod vesnicí Truskavna na Kokořínsku.

Lišejníky v Čechách plní především destruktivní funkci, kdežto na površích nového červeného pískovce vystavených vodní tříšti naopak chrání před solnou erozí. Pískovcový reliéf jak v Čechách, tak v Anglii poskytuje spíše sušší niky v rámci daného typu klimatu.

Pískovcový fenomén v celosvětovém měřítku

Kontrast mezi pískovcovými oblastmi v Anglii a v Čechách ukazuje, že k pochopení pískovcového fenoménu obecně je třeba pokusit se nejprve o globální „zmapování“ pískovcového geobiologického fenoménu (viz obr. obrázek). Uvedené výskyty lze rozčlenit na pískovcový fenomén mírné klimatické zóny, suché subtropické zóny, a snad i zóny polární. Rozdíly spočívají mj. v odlišné míře fyzikální eroze a bioeroze a v odlišném poměru mechanických a chemických procesů utvářejících mikroreliéf. Za zmínku snad stojí, že ve vlhké tropické zóně se pískovcový fenomén neprojevuje – pískovec je asi tak rychle erodován, že ke vzniku zmiňovaných forem nemůže dojít.

Pískovcové fenomény zřejmě existovaly i ve starší geologické minulosti, a vzhledem k evoluci bioty musely projít v geologickém čase významnými změnami. Kaňonovitá údolí mohla být vyplněna mladšími sedimenty, skalní kůry s voštinami či stopami bioeroze nebo ochranné funkce vegetace mohou být obsaženy v některých sedimentech.

Studium geobiologických fenoménů by si zasloužilo větší pozornost. Umožňuje předvídat tvary reliéfu, procesy, které tyto tvary tvoří, a životní strategie na daném území.