Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Ostrov La Palma

Geologická časovaná bomba?
 |  7. 12. 2006
 |  Vesmír 85, 737, 2006/12

Před několika lety proběhla tiskem zpráva, že na jednom z Kanárských ostrovů, La Palmě, existuje riziko gigantického skalního sesuvu. Zřícení jihozá­padní části ostrova do moře by vyvolalo obrovskou vlnu cunami, která by na západním břehu Atlantiku dosahovala výšky až 100 m a prakticky by smetla pobřežní města včetně New Yorku, Bostonu a Filadelfie.

V době na přelomu tisíciletí, bohaté na katastrofické vize, si tato zpráva neudržela pozornost nadlouho. Po přírodní katastrofě v jihovýchodní Asii však přichází „případ La Palma“ znovu na přetřes. Rozhodně si tento krásný ostrov zaslouží pozornost jako dějiště geologických pochodů, které mohou překvapit svou razancí.

Ostrov La Palma je hornatý, s nejvyšším bodem 2426 m n. m.: při celkové ploše 706 km2 je jeho relativní převýšení rekordní. Obrys ostrova je hruškovitý, se špičkou směřující k jihu. Jako většina Kanárských ostrovů má La Palma sopečné složení, v němž převažují bazalty (čediče). Je druhým nejmladším členem souostroví; mladší je jen El Hierro. Nejstarší suchozemské (subaerické) lávy na ostrově jsou zhruba 2 miliony let staré, leží však na starším podmořském souboru vyvřelin, který byl vyzdvižen a erodován ještě před vznikem suchozemského vulkánu. Tento „vzorek“ oceánské kůry je odkryt v dolní části mohutné podkovovité prolákliny Caldera de Taburiente, která tvoří jádro severní části ostrova a je jeho nejpozoruhodnější částí. Nic srovnatelného velikostí či vznikem se na ostatních Kanárských ostrovech nevyskytuje.

Pohled do nitra vyhaslého vulkánu

Caldera de Taburiente má svrchní části stěn téměř kolmé a k jihozápadu je odvodňována hlubokou roklí Barranco de las Angustias, ústící do moře. Je to fenomén, pro který Leopold von Buch (1774–1853), jeden ze zakladatelů geologie, poprvé použil slovo kaldera (španělsky la caldera je kotel) jako geologický termín. Dnes se tak označují velké kráterovité nebo podkovovité prohlubně v sopečných terénech, často přímo ve středu sopečného kuželu. Podmínkou je velikost přesahující aspoň 1 km; průměry kolem 10 km jsou běžné. Ukázalo se však, že mezi kalderami, kterých od té doby popsali vulkanologové stovky, je Caldera de Taburiente netypický, ne-li přímo výjimečný případ. Stručně řečeno: vznik běžných kalder byl podmíněn bouřlivou sopečnou činností (explozivním rozmetáním kuželu nebo jeho propadnutím do částečně vyprázdněného magmatického rezervoáru). Caldera de Taburiente však vznikla vodní erozí vulkánu, který měl poněkud zvláštní historii.

Za svůj vznik vděčí ostrov La Palma nejen nakupení sopečných produktů, ale i předcházejícímu výzdvihu mořského dna, o jehož příčinách a rozsahu mnoho nevíme. Jisté je, že více či méně přeměněné bazaltové lávy s polštářovou texturou, typickou pro podmořské výlevy, nacházíme dnes uvnitř kaldery ve výškách až 1500 m n. m. Na nich leží soubor bazaltových láv střídajících se s nesouvislými vyvrženinami (popely, struskami apod.). Tento soubor patří stratovulkánu Taburiente, dnes zcela vyhaslému, který pokrývá větší severní část ostrova. Sopečná činnost tohoto vulkánu trvala až do doby zhruba před 560 tisíci let, tedy po dobu téměř 1,5 milionu let. Jeho nadmořská výška se pravděpodobně blížila 3000 m. V posledních fázích vývoje stratovulkánu Taburiente se sopečné produkty hromadily hlavně na jeho jižním okraji, který tak vybíhal do svahového hřbetu. Asi před 560 tisíci let se západní bok tohoto hřbetu utrhl a došlo k obrovskému plošnému sesuvu, jehož masa sklouzla do moře na jihozápadní straně ostrova. Objem nadmořské části sesuvu je odhadován zhruba na 200 km3, do pohybu však pravděpodobně byla stržena i část podmořských uloženin. Tato událost a její rozměry, patrné v současném terénu La Palmy, jsou první příčinou obav z budoucího osudu ostrova a jeho důsledků v širším měřítku.

O rozloze sesuvu si lze udělat představu na některém z vyhlídkových míst ostrova, např. na severním okraji Caldery de Taburiente nebo při nástupu na hřebenovou túru po jižním, dosud aktivním sopečném hřbetu Cumbre Vieja (Ruta de los Volcanes). Západní svah nižšího hřebene Cumbre Nueva, přes nějž se často přelévají mraky přinášené severovýchodními pasáty, přibližně kopíruje hlavní odlučnou stěnu sesuvu, která se pozdější erozí jen mírně posunula k východu. Severozápadní okraj sesuvu, v podstatě rovnoběžný se směrem jeho pohybu, je naznačen průběhem Barranco de las Angustias (el barranco je španělsky rokle). Patrně tudy probíhá poruchové pásmo jihozápadního směru, které ovlivnilo sesuv i pozdější erozi. Následující sopečná činnost v severozápadní části prohlubně vzniklé sesuvem dala vznik menšímu vulkánu. Jeho zbytkem je hora Pico Bejenado (1857 m), zřetelně oddělená od starších vulkanitů roklí de las Angustias. Růst vulkánu Bejenado skončil asi před 500 tisíci let. Tehdy se začala vyvíjet Caldera de Taburiente, a to vodní erozí, probíhající nejprve v porušeném pásmu Barranco de las Angustias a dále zpětným postupem i rozšiřováním na úkor vlastního jádra vulkánu Taburiente i jeho mladšího doplňku (Bejenado). Dnešní rozměry kaldery (šířka 7 km, délka 15 km, hloubka kolem 2 km) svědčí o tom, že celkový objem odplavených hornin byl větší než 100 km3. Stěny kaldery otvírají jedinečný pohled do nitra vyhaslého vulkánu se střídáním lávových proudů a popelových vrstev. Místy jsou proťaté horninovými žilami různých směrů, které představují utuhlé lávové výplně přívodních drah magmatu.

Sopka s klamavým jménem

Po vzniku vulkánu Bejenado byla sopečná činnost na La Palmě nadlouho přerušena. Obnovená aktivita, která pokračuje občasnými erupcemi i v historické době, se omezuje na jižní část ostrova. Asi 40 % ostrovní plochy pokrývá tato epizodicky činná sopka, jejíž páteří je hřbet Cumbre Vieja, sbíhající na jihu k moři. Cumbre Vieja znamená „starý hřbet“ či „starý vrchol“, na rozdíl od „nového hřbetu“, Cumbre Nueva. Tato topografická jména však neodpovídají skutečnému relativnímu stáří a nesmějí nás zmást. K hodnotám absolutního stáří hornin, které tu uvádím, podotýkám, že jde o výsledky většího počtu geochronologických analýz, nedávno provedených metodou K-Ar, 1) které jsou konzistentní navzájem i s geologickými pozorováními v terénu. Jejich nepřesnosti by se většinou měly pohybovat v řádu procent.

Zvláštností vulkánu Cumbre Vieja je, že ne­má centrální kráter (nebo shluk kráterů, jako např. Etna), ale je poset množstvím drobných struskových kuželů, zřídka vyšších než 100 m, které jsou často produktem jediné erupce. Nejčastější a nejlépe zachované jsou tyto podružné (adventivní) kužely ve vrcholové části hřbetu. Lávové proudy vylité během erupcí často dosahují až do moře.

Během historické doby, která na Kanárských ostrovech trvá něco přes 500 let, byla sopka Cumbre Vieja na La Palmě činná šestkrát (v letech 1585, 1646, 1677, 1712, 1949 a 1971). Je to bezkonkurenčně nejaktivnější sopka Kanárských ostrovů, která má na svém kontě polovinu historických erupcí tohoto souostroví (2 erupce Lanzarote, 4 erupce Tenerife). Při poslední erupci (1971) blízko jižní špičky La Palmy vznikl nový kužel Teneguía, který byl už během svého vzniku podrobně studován vulkanology.

Historické erupce na Kanárských ostrovech měly většinou mírný průběh a patřily k strombolskému typu, pro nějž je charakteristické, že žhavá láva vyletuje z jícnu do vzduchu a dopadá poměrně blízko; tím vzniká struskový kužel. V průběhu erupcí si obvykle bokem kuželu prorážejí cestu lávové proudy. Ty mohou nadělat značné škody na obdělávaných pozemcích a budovách, ale zpravidla neohrožují životy. Lávy jsou převážně bazaltoidy (různé druhy čedičů v nejširším smyslu); jsou poměrně bohaté sodíkem a draslíkem. Objemy vulkanických produktů jednotlivých historických erupcí se odhadují většinou na první desítky milionů m3. Obvyklým měřítkům se vymykala erupční činnost na Lanzarote v letech 1730–1736, kdy vylité lávy o objemu nejméně 700 milionů m3 zničily několik vesnic.

Nejstarší známé lávy sopky Cumbre Vieja jsou datovány do doby před 123 tisíci let. Až do doby zhruba před 80 tisíci let byla sopečná činnost velmi silná a lávy stékající do moře výrazně přesáhly dnešní jihozápadní a jihovýchodní břehy. V následujícím období oslabení sopečné činnosti (před 80–20 tisíci let) mořská eroze zmenšila rozsah ostrova a zároveň s klesáním hladiny vytvořila nad západním pobřežím strmý sráz až 700 m vysoký. Tento sráz, odřezávající čela lávových proudů, je jednou z hlavních příčin rizika sesuvu západního boku vulkánu Cumbre Vieja. V následujícím období byl sice sráz pokryt kaskádovitě stékajícími lávami, ale je otázka, zda a jak tento lávový pokryv ovlivňuje stabilitu svahu. Během posledních 20 tisíc let ostrov sopečnou činností znovu narostl, zprvu hlavně na jihu a severovýchodě hřbetu C. Vieja. Po dobu asi 7000 let je těžiště erupcí soustředěno do osy hřbetu. To je projevem činnosti vulkanického riftu – rozpínajícího se pásma hlubokých trhlin, které přivádějí magma k povrchu. Některá z riftových trhlin by se mohla v povrchové části stát odlučnou plochou gigantického sesuvu podobného tomu, který se před 560 tisíci let oddělil na západě hřbetu Cumbre Nueva.

Prognóza by byla předčasná

Jak velké je riziko nastíněného katastrofického scénáře, lze velmi těžko posoudit. Nejde totiž jen o problém stability svahu z hlediska mechaniky zemin a hornin, ale o složitý systém, jehož vnitřní struktura, v detailech neznámá, může mít na stabilitu rozhodující vliv. Jde hlavně o to, jestli v potenciálně ohrožené části vulkánu existuje dostatečně velká oslabená zóna ukloněná k západu, která by se mohla vyvinout v transportní zónu sesuvu. Mohla by to být například zvodnělá vrstva sopečných popelů. Zdá se, že při obřím sesuvu před 560 tisíci let sehrálo tuto úlohu rozhraní mezi vyzdviženými staršími lávami podmořského původu a mladšími produkty vulkánu Taburiente. Toto rozhraní probíhá v jižní, dnes aktivní části ostrova hlouběji a může tak být „mimo hru“. Není však blíže známa stavba vulkánu Cumbre Vieja, v němž by mohla obdobnou úlohu sehrát nějaká jiná zóna oslabení.

Rizikovým faktorem je rovněž další sopečná erupce, již lze v budoucnosti očekávat. Erupcím obvykle předchází kratší či delší období otřesů – zemětřesení. To se může stát spouštěcím impulzem sesuvu. Při předposlední erupci (1949) byl pozorován ve vrcholové části hřbetu vznik zlomů menšího měřítka. Ty mohly souviset s pohybem magmatu v mělkých částech sopky, ale mohly by být zárodkem budoucího sesuvu. Sesuvy menšího rozsahu však nebyly ve vývoji La Palmy ničím neobvyklým. K prognóze dalšího vývoje proto bude třeba ještě podrobnější studium a soustavné sledování všech projevů aktivity.

Literatura

Carracedo J. C. a spol.: Geological Society of America Bulletin, May 1999
Scarth A., Tanguy J.-C.: Volcanoes of Europe, Oxford Univ. Press 2001

Poznámky

1) Metoda K-Ar: Radioaktivní draslík (K) se rozpadá na argon (Ar). Poločas rozpadu draslíku je 1 300 000 000 (1,3 miliardy) let. Kvůli dlouhému poloča­su rozpadu draslíku je tato metoda prakticky nepoužitelná k datování vzorků mladších než 500 000 let.

VŠECHNO, CO JSTE NIKDY NECHTĚLI VĚDĚT

Titulek je vypůjčený z knihy Billa McGuira A Guide to The End of the World. Z tohoto přehledu katastrofických událostí, které mohou na Zemi nastat, si všimněme cunami.

Snímky dna v okolí Havajských ostrovů identifikovaly na 70 míst, kde hrozí obrovské sesuvy, některé by znamenaly přemístění i více než 1000 kubických kilometrů vulkanického materiálu. V minulosti patrně již srovnatelné sesuvy nastaly, dokonce i v oblasti Havajských ostrovů. Asi před sto tisíci lety se sesunul obrovský svah vulkánu Mauna Loa. Svědčí o tom zbytky korálů, které cunami nepředstavitelných rozměrů vymrštilo až do výše 300 metrů (!!!) na pobřeží sousedního ostrova Lanai. Podobné pozůstatky, které mohou být stejného stáří, byly nalezeny 15 metrů nad hladinou moře na jižním pobřeží Nového Jižního Walesu, tj. ve vzdálenosti 7000 km. O původu obojích korálových pozůstatků se vedou diskuse, ale simulace sesuvů na počítači ukazuje, že cunami mohlo těchto rozměrů dosáhnout.

Jedním z potenciálních nebezpečí je (mega)cunami, které by vzniklo na nejzápadnějším z Kanárských ostrovů La Palma a ohrozilo by pobřežní oblasti Atlantického oceánu. Na ostrově se tyčí do výšky kolem osmnácti set metrů vulkán Cumbre Vieja. Tato hrozba nemusí být jen plodem mudrování teoretiků zabývajících se katastrofami. Velká část strmého západního úbočí se v roce 1949 začala sesouvat, ale naštěstí se po 4 metrech cesty zastavila.

Někteří geologové se domnívají, že několik set kubických kilometrů je od hlavního masivu vulkánu odtrženo a eventuálně se může dát znovu do pohybu. Odhady objemu uvolněného materiálu se pohybují od 150 do 500 kubických kilometrů. Představu o tom, jaké následky by tak velký sesuv pravděpodobně měl, si můžete učinit z připojeného schématu, které zachycuje výšku vlny v několika různých časech po kolapsu.

Tato cunami by ohrozila pobřeží Afriky, Evropy a Severní i Jižní Ameriky. Moc času na únik by ničivá vlna lidem na pobřeží neposkytla: břehy Afriky by byly zasaženy již za tři hodiny, břehy Evropy za pět hodin, východní pobřeží Severní Ameriky za osm hodin. Kdybych bydlel v ohrožené oblasti některého z těchto kontinentů, velmi by mne znepokojovalo, zda jsou v rozpočtech příslušných států dostatečné položky na budování systému včasného varování.

Předpovědi rozsahu možné katastrofy se liší podle objemu sesuvu. Pochybuji, že moje důvěra v jednotlivé vědce je tak vysoká, aby mne zcela uklidnilo tvrzení Iana Niewenhuise z techniky v Delftu, že na rozpad úbočí Cumbre Vieja si budeme muset nejméně 10 000 let počkat.

Další kapitoly McGuirovy knihy mne však ujišťují o tom, že ani v české kotlině není příliš poklidné místo pro život: např. není zanedbatelné ani riziko dopadu většího kosmického tělesa. Knihu vřele doporučuji k přečtení právě proto, že se zabývá tím, co bychom raději neslyšeli.

Ivan Boháček

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Geologie

O autorovi

Pavel Röhlich

RNDr. Pavel Röhlich, CSc., (*1931) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. Do r. 1993 pracoval jako geolog v Geoindustrii GMS Praha, kde se zabýval hlavně regionální a stratigrafickou geologií.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné