Bylo jednou jedno zemětřesení
My z té severnější, zaalpské části Evropy mnoho strachu ze zemětřesení nemáme. Jsme ochotni připustit, že ve vzdálené cizině, v Japonsku, Indonésii či v Jižní Americe, seismický živel představuje opravdové nebezpečí, ničící lidské životy i majetky; my ale ta „naše“ zemětřesení – pokud je vůbec pocítíme – nejčastěji spojujeme jen s cinkajícími skleničkami, s prasklinami v omítce či – nedej pámbůh – s nějakým tím zříceným komínem. Přitom stačí překročit Alpy jižním směrem a rázem se ocitneme v oblasti nespoutaných přírodních živlů. Tu kupříkladu u atlantických břehů Portugalska, na rozhraní dvou obrovských bloků, které odděluje tektonické desky euroasijskou a africkou, vzniklo 1. listopadu 1755 nejsilnější „evropské“ zemětřesení. Dnes je označováno nejvyšším stupněm makroseismické intenzity (Io = XII), resp. velmi vysokým magnitudem s hodnotou 9 (viz rámeček na s. 635). Bylo to tedy jedno ze šesti nejsilnějších zemětřesení světa všech dob, které energeticky dosáhlo magnitudové devítky (některé odhady jsou opatrnější, udávají se i hodnoty nižší, např. 8,5, 8,7 nebo 8,9).
Jak moc se máme bát
Třeba nám zatrne: vždyť Lisabon není od Česka až tak daleko. Nemáme se i my obávat dynamických seismických projevů rozzlobené matky Gaie? Nemusíme. Pro zaalpskou Evropu seismické ohrožení tak vysokého stupně nehrozí. Proč?
Většina ničivých středomořských a atlantických zemětřesení leží v pásu seismicky aktivního zlomu oddělujícího tektonické desky Euroasijskou a Africkou, které se vůči sobě pohybují. Je pochopitelné, že takové dva kolosy v kontaktu, který není hladký, musí občas při vzájemných pohybech „zadrhnout“ na nerovnostech a následně střižně „poskočit“ (mluvíme o stick-slip mechanismu). Právě takový střižný skok generuje silná zemětřesení. Potvrzením vzniku zemětřesení v této hraniční zóně je nejenom ono lisabonské (1755), ale i kalábrijské (1783), sicilské (1693), messinské (1905 a 1908), dubrovnické (1667) a mnohá řecká a západoanatolská zemětřesení. Ta všechna onu hranici mezi oběma tektonickými obry, pro kterou se vžil výraz kolizní zóna, velmi zřetelně vymezují.
Tato kolizní zóna je od zaalpské Evropy natolik vzdálená, že nám od ní bezprostřední seismické nebezpečí nehrozí. Ve střední a severní Evropě jsou seismicky aktivní především lokální zlomy uvnitř euroasijské tektonické desky. Ty však ve většině případů nejsou schopny akumulovat tektonické napětí potřebné pro vznik opravdu silného zemětřesení.
Lisabonské zemětřesení 1. listopadu 1755
Lisabon náležel v polovině 19. století k nejvýstavnějším a (díky americkému zlatu a stříbru) i k nejbohatším městům Evropy. Spolu s Londýnem, Paříží a Neapolí patřil se svými 150 000 až 275 000 obyvateli (odhady se liší) ke čtyřem nejlidnatějším evropským metropolím. Z Lisabonu, sídelního města portugalského království, vyplouvaly již v 15. a 16. století koráby na zámořské cesty k břehům Jižní Ameriky a kolem Afriky až do jihovýchodní Asie. Zanedlouho opačným směrem putovaly lodi naplněné poklady z těchto oblastí, z nichž se mnohé staly portugalskými koloniemi. Jmenujme alespoň Brazílii, Angolu, Mosambik, Hormuz v Perském zálivu, enklávu Goa v Indii, Cejlon, Moluky, Timor…
V neděli dopoledne 1. listopadu 1755 začali Lisaboňané slavit důležitý katolický svátek Všech svatých. Ve velkém množství se účastnili svátečních bohoslužeb, zatímco kuchařky doma připravovaly v roztopených pecích slavnostní oběd. V 9.20 se země zachvěla. Nejsilnější otřesy trvaly poměrně dlouho: 2,5–6 minut. Stěny se počaly hroutit, stropy a klenby propadat, domy bortit. Lidé byli drceni pod troskami. Celkové odhady počtu mrtvých se pohybují mezi 60 000 až 100 000. Silných otřesů postihlo Lisabon ten den několik, nejsilnější mezi 11. a 12. hodinou, další silné dotřesy v odpoledních hodinách zničily domy do té doby jen porušené.
Město, podobně jako v Jobově biblickém příběhu, postihly čtyři rány. První rána – opakované údery seismických vln – téměř srovnala se zemí celé čtvrti města, zejména části vybudované na náplavových vrstvách. Do nich se (vzhledem k vysokému útlumu seismických vln a jejich zpomalení v tomto prostředí) energie přesouvala a pohyby půdy zde byly nejničivější. Méně fatální škody utrpěly stavby založené na obou geologicky kompaktnějších úbočích centrální náplavové pánve města. Zničeno nebo silně poškozeno bylo asi 85 % městských budov.
Rána druhá – tsunami
Za této děs budící situace hledali mnozí obyvatelé bezpečí na člunech a lodích na zatím ještě klidné hladině řeky Tejo. To se však brzy ukázalo jako fatální rozhodnutí. Přibližně 30 minut po příchodu seismických vln byla v dálce, v ústí řeky Tejo do Atlantiku, spatřena z věže Bugio vysoká přívalová vlna řítící se vysokou rychlostí proti proudu řeky na město. Tsunami. Na záchranu na řece již čas nezbýval. Během několika krátkých minut se 6metrová vodní stěna obořila na nábřežní frontu domů. Později přicházející záplavové vlny byly ještě vyšší, prý až 12metrové. Silně poškozen byl i královský palác vystavěný na nábřeží řeky. Shořela v něm velká knihovna o 70 000 vzácných svazcích; za své vzal i královský archiv a sbírka obrazů význačných evropských mistrů (později byl palác rekonstruován, přičemž jeho spodní část byla podepřena mohutnými, dolů se rozšiřujícími pilíři). Vlna tsunami se rozlila do vzdálenosti 500–1000 metrů od původních břehů řeky Tejo a poškodila níže položené oblasti města. V centru města zátopa dosáhla až k dnešnímu náměstí Rossio.
Mořská zátopa se však neomezila jen na Lisabon. Nejvíce utrpěla pobřežní města v jihozápadní části země (například Sagres). Vlny tsunami tam dosahovaly až 30 metrů. Velké škody a vysoké ztráty na životech způsobily tsunami i v marockém pobřežním městě Northa (Kénitra?), kde vlny dosáhly 20metrové výše. Seismické škody utrpěla i vnitrozemská města Meknes a Fes. Lidské ztráty v Maroku byly odhadnuty na 10 000 osob. Nižší vlny tsunami byly zaznamenány na Azorských ostrovech, a dokonce až na brazilském pobřeží a v Karibiku. Vnitrozemské vodní efekty zasáhly i západní a severní Evropu: jezera a vodní plochy v Anglii, Skotsku, Nizozemí, Švýcarsku, Švédsku a Finsku se při průchodu seismických vln silně rozvlnily.
Zemětřesné efekty se projevily i na našem území. Seismické vlny při průchodu severními oblastmi Čech „přiskříply“ minerální prameny v teplických lázních, které vyvěraly mezi horninovými bloky. Za necelou půlhodinu si však stále rostoucí tlak v podzemních vodách opět prorazil cestu a pramen se obnovil s dvojnásobnou vydatností.
Rána třetí – oheň
Mnohá kamna, pece a ohniště roztopená při přípravě nedělního oběda, posloužila jako zdroje četných požárů – potvrzují to i soudobé rytiny. V Lisabonu té doby bylo s oblibou jako stavební materiál používáno dřevo z brazilských pralesů, dřevo mechanicky pevné, tvrdé, exoticky barevné, které se dalo dobře brousit a leštit. Toto tvrdé dřevo, jednou zapálené, šlo však jen obtížně uhasit. Boj s ohněm trval v Lisabonu nekonečných pět dní.
Rána čtvrtá – rabování
Poslední ranou byli lupiči rabující poškozené domy, paláce a kostely a bezohledně olupující nejen mrtvé, ale dokonce i živé zraněné spoluobčany. Portugalské prameny udávají, že hned poté, co se zpráva o zkáze Lisabonu roznesla po okolních zemích, počaly se kriminální živly z Portugalska a ze sousedního Španělska do města stahovat a bez rozpaků provádět své špinavé dílo. Tomu však rázně zamezil tehdejší ministerský předseda Sebastião José de Carvalho e Mello, známý jako markýz Pombal, který na vršcích města nechal postavit šibenice. Popraveno bylo 34 přistižených lotrů, drancování skončilo.
Markýz Pombal
Pro místní obyvatelstvo byly nejhorší „první dny po“. Celé město bylo v troskách, poseté mrtvolami, všude zuřily požáry, k nimž byl obtížný přístup zejména ve starých čtvrtích, kde úzké uličky zavalily trosky zřícených budov. První dny trávilo přeživší obyvatelstvo za městskými hradbami, zatímco zruinované město s mrtvými vykrádaly smečky lupičů. Král Josef I., i když fyzicky nezraněn, byl zemětřesením silně psychicky poznamenán. Měl málo sil na ráznou organizaci a řízení záchranných a sanačních prací. Prý trpěl klaustrofobií a do rezidenčních budov ve městě se odmítal vrátit.
Zato markýz Pombal, který vzal otěže záchranných prací do vlastních rukou, byl pravým opakem krále. Tvrdě zatočil s lupiči, k proklestění do trosek a vyproštění mrtvých povolal vojsko. „Pohřběte mrtvé a zachraňte živé,“ tak definoval svůj program. Aby zabránil epidemiím, dal množství mrtvých rychle pohřbít do společných hrobů bez církevních obřadů. Tím se dostal do sporů s mocnými církevními kruhy a vysokou nobilitou. Ve svém úsilí však vytrval a dokázal realizovat svou představu – vybudovat nový střed města na náplavové rovině mezi náměstími Komerčním a Rossio na břehu řeky Tejo. Tato pombalinská architektura představuje výstavbu unifikovaných třípatrových domů v pravoúhlé síti (jakou známe z amerických měst). Jako první na světě byly domy se speciálními výztuhami a dalšími ochrannými prvky budovány jako seismicky odolné. Pombalovy domy stojí dodnes, později však Lisabonští, kterým již „seismicky otrnulo“, stavěli na těchto třípatrových budovách další patra.
Dnes je markýz Pombal pokládán za národního hrdinu. Je ztvárněn na pomníku a s hrdostí hledí na město, které dokázal pozvednout zpět do původní velikosti a krásy. Překážky, jimž musel čelit, symbolizuje na pomníku klubko zmijí u jeho nohou.
Lisabonské otazníky
Seismologové se k tomuto zemětřesení vracejí a přezkoumávají některé důležité otázky. Předně, kam opravdu lokalizovat ohnisko zemětřesení? Kolizní zónu mezi euroasijskou a africkou deskou západně od Gibraltaru totiž přerušuje několik kratších příčných zlomů, na nichž mohlo k onomu osudnému seismogennímu posunu dojít. V této souvislosti se často uvádí Pombalův příkop (Pombal Scarp), orientovaný příčně k hlavnímu západovýchodnímu směru kolizní zóny. Druhou otázkou je, jakého magnituda zemětřesení dosáhlo. Byla to opravdu devítka, nebo byl otřes slabší? Obě otázky spolu souvisejí: Může seismogenní posunutí na kratším postranním zlomu generovat obří zemětřesení o magnitudu M = 9? Úvahy vyústily ve třetí okruh otázek. Odehrálo se 1. 11. 1755 jedno, či dvě zemětřesení? Mohlo první zemětřesení (někde poblíž kolizní zóny) spustit druhé (již přikloupravené), třeba blíže Lisabonu, někde v ústí řeky Tejo? Pod ním je totiž také seismicky aktivní zlom. Dlouhá, několikaminutová série otřesů by takové představě nahrávala. Dnes by seismogramy ze sítě blízkých seismických stanic umožňovaly tuto otázku vyřešit. Avšak po čtvrttisícileté pauze? Necháme se překvapit.
Dalo by se očekávat, že kontinentální katastrofa takového rozměru, hloubky a dosahu, jíž bylo lisabonské zemětřesení, povzbudí celou Evropu a výrazně posune kupředu vědy o Zemi. Nestalo se tak, dokonce ani po sérii velkých zemětřesení v jižní Itálii, která počala tuto oblast sužovat r. 1783, trvala několik let a přinesla více než 100 000 obětí. Věda o zemětřesení (název seismologie se započal používat až koncem 19. století) se nemohla pohnout z místa bez objektivního „měřiče zemětřesení“, tedy seismometru. Ale to je již jiný příběh, který začíná až na přelomu 19. a 20. století.
Pozn.: Pozornému čtenáři jistě neuniklo, že ze sedmi zde reprodukovaných zobrazení byla čtyři vytvořena v Čechách.
Literatura
Walker B.: Earthquake, Time-Life Books, Alexandria, Virginia, USA, 1982.
Bolt B. A.: Earthquakes and Geological Discovery, Scientific American, New York, 1993.
Kozák J., Moreira V. S. and Oldroyd D. R.: Iconography of the 1755 Lisbon Earthquake, Geophysical Institute, Acad. Sci. of the Czech Republic and Academia, The publisher of the Acad. Sci, of the Czech Republic, Prague 2005, (kontakt: kozak@ig.cas.cz).
Bolt B. A.: Earthquakes, W. H. Freeman and Co., New York 2006.
Oldroyd D. R., Amador F., Kozák J., Carneiro A. and Pinto M.: The Study of Earthquakes in the Hundred Years Following the Lisbon Earthquake of 1755. Earth Science History 26, 326–370, 2007/2.
IKONOGRAFIE LISABONSKÉHO ZEMĚTŘESENÍ
Jak Evropa na lisabonskou tragédii reagovala? Prohlídka tehdejších tiskovin potvrdí, že šokovaná byla celá evropská populace, jak učenci a intelektuálové, tak i ostatní lidé; ti první o události psali učené traktáty a úvahy, ti druzí o ní dychtivě četli. Pro vydavatele prvních periodik a pro tiskaře jednolistů (příležitostných novin) to byly zlaté časy. Obecný lid vytahoval z kapsy grošíky a kupoval jednolisty i jarmareční písničky o pádu Lisabonu spíše než málo srozumitelné učené traktáty. V polovině 18. století měla velká část evropské populace ještě se čtením potíže, proto se nejlépe prodávaly ilustrované popisy – obrázku rozuměl každý. Zda je zobrazení věrné, nebo zcela vymyšlené, mělo druhořadou důležitost.
Tehdejší zobrazení lisabonského zemětřesení – vesměs šlo o mědirytiny – pokrývá celou škálu korektnosti – od úplně věrných přes různě deformované až po naprosté fantazie.
Lisabonské veduty s tematikou zemětřesení z r. 1755 lze vystopovat i v řadě alpských i zaalpských zemí. Tomuto zemětřesení byla věnována pozornost zejména proto, že jeho účinky byly v těchto zemích také pozorovány a pociťovány.
Všechny obrazové ukázky jsou převzaty z české sbírky předfotografických obrazů účinků historických zemětřesení světa. Zhruba 1580 sbírkových položek bylo za posledních 45 let shromážděno při Geofyzikálním ústavu AV ČR v Praze. Nejpočetnější zastoupení v ní mají zobrazení dvou zemětřesení – kalábrijského r. 1783 (124 položek) a lisabonského r. 1755 (109 položek). Z druhého souboru byly vybrány reprodukované rytiny. Sbírka je dostupná prostřednictvím e-mailu kozak@ig.cas.cz; © Jan Kozák, reprofoto © Stanislav Vaněk.
Při oceňování velikosti či síly zemětřesení jsou často nesprávně zaměňovány dvě základní veličiny, totiž jeho intenzita a jeho magnitudo.
INTENZITA ZEMĚTŘESENÍ je veličina odvozená z lidských pozorování mechanických a dalších doprovodných účinků seismických pohybů země, jak je subjektivně zaznamenávají lidské smysly. Tyto seismické efekty zaznamenávali a zaznamenávají lidé na povrchu Země, přičemž pro vzájemné rozlišení a definice jednotlivých stupňů se ukázala jako nejvhodnější různě velká poškození povrchových konstrukcí (budov, komunikací apod.) a různě velké deformace zemského povrchu. Takto pozorovaná a klasifikovaná intenzita seismických efektů (ke které se často připojuje adjektivum makroseismická) byla jediným měřítkem síly zemětřesení až do r. 1935. V obydlených oblastech můžeme v zasažené oblasti jednotlivé lokality označit na mapě čísly příslušné makroseismické intenzity seismického poškození. Spojením bodů stejné hodnoty získáme izoseismální linie, z jejichž tvaru, průběhu, hustoty a rozsahu lze čerpat důležité informace – proto je makroseismické mapování tohoto typu využíváno dodnes. Jeho slabinou je, že lze aplikovat jen pro obydlená území a při dobře organizované dotazníkové kampani. První intenzitní seismické stupnice (o třech či čtyřech úrovních poškození) používali italští přírodovědci již v 17. a 18. století. Teprve v 19. století byla makroseismická škála postupně upřesňována a r. 1881 dosáhla nejprve 10 a brzy nato konečných 12 stupňů (I., II., …XII.). Dnes je v Evropě všeobecně uznávána 12stupňová makroseismická intenzitní stupnice EMS-98 (European Macroseismic Scale, 1998), která zohledňuje detaily mechanických deformací budov a konstrukcí i jemnosti lidských smyslových vjemů doprovázejících fotodokumentaci.
MAGNITUDO ZEMĚTŘESENÍ je oproti intenzitě objektivní, na lidských pozorováních nezávislá míra zemětřesením uvolněné seismické energie, odvozená od absolutní výchylky seismometru při průchodu seismické vlny. Magnitudové číslo zemětřesení definoval (podle návrhu japonského seismologa K. Wadatiho v r. 1931) americký profesor seismologie Charles Richter r. 1935 jako dekadický logaritmus největší amplitudové výchylky (v tisícinách milimetru) na seismogramu standardního Wood-Andersonova seismografu ve vzdálenosti 100 km od epicentra. Vzhledem k tomu, že do výpočetního vzorce pro magnitudo je kromě dalších údajů zahrnuta i funkce kompenzující vzdálenost místa registrace od epicentra zemětřesení, dávají výpočty magnituda téhož zemětřesení z různě vzdálených observatoří přibližně stejné magnitudové číslo. Jde tedy sice o dlouho hledaný objektivní údaj, který korektně charakterizuje uvolněnou seismickou energii, ale je to jen jedno skalární číslo, které neposkytuje další informace, jaká nesou makroseismická intenzitní data.
Výpočet magnituda je podmíněn přístrojovým seismografickým vybavením. Čtenáře může zajímat, jak se magnitudově oceňují historická zemětřesení, když se první seismografy objevily až po roce 1880. Pro současné snahy „přepočítávat“ intenzitní stupně historických zemětřesení na magnitudové hodnoty jsou konstruovány převodové tabulky a křivky. Výsledkem však nejsou naměřená magnitudová čísla, ale hodnoty zatížené větším či menším stupněm nejistoty.
Desková tektonika
Alfred Wegener (1880–1930), německý astronom, meteorolog, geofyzik a polárník, si již na počátku 20. století povšiml podobnosti západního reliéfu pobřeží Afriky a východního reliéfu Jižní Ameriky. Postupně odvodil teorii o průběhu vzájemných pohybů světových kontinentů (continental drift), kterou pod názvem Vznik pevnin a oceánů publikoval r. 1915. Přes četné počáteční výhrady k Wegenerově konceptu byly jeho představy jednoznačně potvrzeny.
V současnosti málokdo pochybuje o tom, že kontinenty jsou pod dnem moří a oceánů v těsném kontaktu a jsou rozděleny do 8–10 velkých a mnoha menších litosférických desek či bloků, které kloužou po svrchním povrchu pod nimi ležící astenosféry. Tyto desky se vůči sobě pohybují nestejnoměrně; rychlost pohybu desek byla zjištěna v rozmezí 0–10 cm za rok. Právě na kolizních zónách dochází k silovým kontaktům desek generujícím skoková střižná posunutí, která se na zemském povrchu projevují jako zemětřesení. Světová mapa rozložení ohnisek zemětřesení tak vlastně ukazuje hranice tektonických desek.
Ukazuje se, že směr vzájemného pohybu litosférických desek charakterizuje typ či druh seismogenního posunutí, ke kterému na rozhraní desek občas dochází. Horizontální posunutí desek podél rozhraní se označuje jako transformní. Dochází-li vlivem tektonických sil k oddalování desek, jde o posunutí divergentní či dilatační, rozestupující se. Při čelní kompresi desek mluvíme o posunutí typu thrust, vtlačení, vtisknutí. Podklouzne-li jedna deska při kompresi pod druhou, je to posunutí subdukční, tedy podsunutí. Mnohá zemětřesení mají mechanismus kombinovaný.
Dochází-li při vzájemné kolizi desek na jejich rozhraní k rychlým vertikálním posunům pod mořským dnem, posuny vodních mas způsobují přívalové vlny, pro něž se obecně vžil japonský výraz tsunami.
Mohutný vnitrozemský motor, který generuje pohyby gigantických zemských tektonických bloků, je stále ještě předmětem vědeckého zkoumání a diskusí; mnoho geofyziků je však přesvědčeno, že tyto síly mají svůj původ zejména v neustálé produkci tepla generovaného uvnitř Země rozpadem radioaktivních prvků.
Ke stažení
článek ve formátu pdf [1,39 MB]
O autorovi
Jan Kozák
Doporučujeme
Se štírem na štíru
Ustrašená společnost 
