Sopečná rodina Havajských ostrovů

Od počátku loňského května až do letních měsíců nebylo dne, kdy by světové agentury nepřinesly znepokojivé zprávy o důsledcích nebývale rozsáhlé erupce havajské sopky Kilauea. Pro tisíce lidí, kteří ztratili své domovy nebo je na delší čas museli opustit, jistě není útěchou, že v rámci geologického vývoje celého souostroví jde o zanedbatelnou epizodu.

Ostrov Havaj s aktivní sopkou Kilauea je posledním článkem na jihovýchodním okraji řetězce přibližně stovky ostrovů a ostrůvků vulkanického původu, které během třetihor a čtvrtohor postupně vyrostly ze dna Tichého oceánu. Havajské ostrovy, jeden z padesáti států USA a zároveň prvořadá destinace cestovního ruchu, vešly do učebnic geologie jako prototyp sopečného souostroví vzniklého nad tzv. horkou skvrnou. Tímto pojmem, případně jako plášťový diapir, jsou označována místa stabilně „usazená“ v litosféře, kde se kvůli zvýšené tepelné energii taví horniny a magma vystupuje k povrchu. Litosférické desky se nad tímto místem pohybují a vzniká řetězec sopečných ostrovů. Nejmladší z nich jsou na konci souostroví.

Tomuto schématu odpovídá i vývoj Havajských ostrovů, jejichž stáří roste od jihovýchodu na severozápad. Havajská vulkanologická observatoř, spravovaná Americkou geologickou vědeckovýzkumnou agenturou (USGS), monitoruje šest sopek považovaných za aktivní nebo v současnosti „spící“. Čtyři vystupují na ostrově Havaj (Kilauea, Mauna Loa, Hualalai a Mauna Kea), jedna na sousedním Maui (Haleakala) a šestá, nejmladší, se ostrovem teprve stane. Jde o podmořský vulkán Loihi, kterému však k hladině oceánu ještě několik set metrů chybí, a hlavní vulkanickou budoucnost má teprve před sebou (viz rovněž Vesmír 75, 653, 1996/11).

Ostatní ostrovy jsou v rámci havajské „sopečné rodiny“ vždy o jednu generaci starší a tomu odpovídá i tvářnost jejich povrchu, kde jsou vulkanické tvary už do značné míry poznamenány dlouhodobým působením vnějších činitelů.

Mauna Kea (4207 m) na ostrově Havaj je nejvyšším štítovým vulkánem na světě. Pohled z lávového pole na svahu sousední sopky Mauna Loa.Snímek Jan Vítek

Sopku vystřídal hluboký kaňon

Pokud se zastavíme u čtyř největších Havajských ostrovů (s rozlohou nad tisíc km²), pak nejvysazenější na severozápad, a tedy i nejstarší je Kauai. Představuje pouze skromný pozůstatek mladotřetihorního vulkánu a svědectví o jeho činnosti podává už jen horninová stavba s převahou bazaltoidů (čedičů) a vrstev pyroklastických uloženin (tufů). Střed ostrova vyplňuje hora Waialeale (1598 m), porostlá tropickým pralesem. Název jejího skalnatého vrcholku Kawaikini – „spousta vod“ – je jistě výstižný, protože návětrná strana patří k nejdeštivějším místům na světě. Průměrný roční úhrn srážek zde dosahuje 12 000 mm a odtékající voda rozčlenila svahy hustou sítí roklí s četnými vodopády.

Impozantním a na nevelkém ostrově unikátním povrchovým tvarem je kaňon Waimea, protínající v délce asi 15 km západní část ostrova. Zařezává se stovky metrů hluboko do nesourodých sopečných hornin a jeho působivé scenérie se stupňovitými, nezřídka pestrobarevnými skalními stěnami a útesy inspirovaly k označení Grand kaňon Pacifiku. Významným faktorem, který předcházel hloubkové erozi, byl vznik výrazné sníženiny v důsledku kolapsu západního svahu někdejšího vulkánu.

Kaňon Waimea zvaný též Grand kaňon Pacifiku se zařezává stovky metrů hluboko do rozličných vulkanických hornin v západní části ostrova Kauai.Snímek Jan Vítek

Nad mrakodrapy a plážemi

Na sousedním ostrově Oahu vulkanická činnost probíhala především ve starších čtvrtohorách a z její mladší fáze pochází i skupina sopečných návrší a kráterů dokreslujících rámec jižního pobřeží s hlavním městem Honolulu. Nevelký kráter Punchbowl se po druhé světové válce stal pietním místem s národním památníkem a vojenským hřbitovem. Zbytek sopky Diamond Head (Diamantová hlava, 232 m) zase tvoří dominantu jihovýchodnímu okraji města se známou pláží Waikiki. Prstenec Diamantové hlavy obepíná asi kilometr široký kráter s výstupovou cestou na hojně navštěvovaný vyhlídkový vrchol. „Diamantové“ pojmenování návrší získalo údajně podle krystalů kalcitu, které se kdysi třpytily v souvrství tufu, a budily tak mylnou představu diamantů.

Také další vulkanické tvary v okolí jsou převážně z pyroklastických uloženin, navršených během erupcí v blízkosti pobřeží. Pokud se vystupující láva dostala do kontaktu s vodou, došlo k mohutné explozi (freatomagmatické erupci) s následným vznikem tufového kuželu nebo kruhového kráteru. Oba příklady najdeme hned vedle sebe v jihovýchodním cípu ostrova. Hlubokého amfiteátru kráteru Koko (368 m) využívá botanická zahrada, sousední tufový prstenec obepíná záliv Hanauma s písečnou pláží a převážně mělkým dnem „vystlaným“ trsy korálů.

Kaldera „spící“ sopky Halakala na ostrově Maui s čedičovou žílou a parazitickými tufovými kužely.Snímek Jan Vítek

Východnímu okraji hlavního havajského města Honolulu dominuje pozůstatek někdejší sopky Diamond Head (Diamantová hlava).Snímek Jan Vítek

V kaldeře spícího vulkánu

Mladší generaci havajské vulkanické rodiny představuje ostrov Maui. Téměř bezezbytku jej vyplňuje dvojice sopečných těles oddělených úzkou šíjí, v níž je položeno správní město Kahului. Západní poloostrov nese dávno vyhaslou sopku Puu Kukui (1764 m), mnohem rozsáhlejší území Východního Maui tvoří vulkán Haleakala (3056 m) – po „čtyřtisícovkách“ Mauna Kea a Mauna Loa na sousedním ostrově Havaj třetí nejvyšší štítová sopka na světě. Naposledy byla aktivní počátkem 17. století, nyní je vedena v kategorii „spící“.

Haleakala v havajském názvosloví znamená Dům slunce a monitorování Slunce má v programu i astronomická observatoř umístěná na vrcholek hory v roce 1964. Díky přístupové silnici je dobře dostupná i přilehlá kaldera – rozlehlá sníženina zaujímající značnou část sopečného masivu. Termín kaldera, vymezený pro mohutné sopečné krátery, zde ale platí jen s výhradou, protože nejde o výsledek pouze vulkanických, ale i erozních a sesuvných procesů. Součástí členitého, tvarově i barevně působivého reliéfu jsou desítky parazitických tufových kuželů, bizarní lávové tvary a vypreparované čedičové žíly. Povrch pokrývají sypké uloženiny od jemného písku a struskovitých kaménků až po metrové sopečné bomby.

Průzračného vzduchu pod vrcholkem hory Mauna Kea využívá významná astronomická observatoř ve správě Havajské univerzity.Snímek Jan Vítek

Erupce lávy na dně kráteru Halemaumau ve vrcholové partii sopky Kilauea. Snímek z konce dubna 2018 je v podstatě historický, krátce poté došlo k destrukci značné části kráteru.Snímek Jan Vítek

Ostrov štítových sopek

Ostrovu Havaj místní říkají Big Island (Velký ostrov), a to nejen kvůli odlišení od celého souostroví, ale i proto, že rozlohou (10 458 km²) ostatní výrazně převyšuje. Výjimečný je i současnou vulkanickou činností, produkující různé typy bazaltoidní (čedičové) lávy. Ta je málo viskózní, a proto se z místa erupce plošně rozlévá do rozsáhlých příkrovů a proudů, místy prostoupených lávovými tunely a jeskyněmi. Výsledkem dlouhodobých a často se opakujících erupcí jsou štítové sopky, vyznačující se velkou rozlohou a poměrně nízkým sklonem svahů.

Ostrov Havaj tvoří pět štítových sopek. V důsledku pohybu ostrova nad stabilní horkou skvrnou jsou seřazeny podle stáří od severozápadu k jihovýchodu v souladu s geologickým vývojem celého souostroví. Ze staročtvrtohorní sopky Kohala (1777 m) na severozápadě ostrova zbyl jen „hrbolatý“ horský hřbet, ale ani sousední, mnohem výraznější Mauna Kea už dávno není aktivní. Naposledy soptila před čtyřmi tisíci lety. Pokud k její nadmořské výšce 4207 m přičteme dalších téměř 6 km od základny na dně oceánu, jde o nejvyšší horu na světě. Na vrcholku s několika parazitickými kužely a krátery se často drží sníh (Mauna Kea znamená Bílá hora). Zdejších ideálních atmosférických podmínek s čistým vzduchem a většinou průzračnou oblohou využívá významná hvězdářská observatoř.

Téměř polovinu rozlohy ostrova zaujímá Mauna Loa (4169 m), což znamená Dlouhá hora. Ať se na tuto nejmohutnější štítovou sopku na světě podíváme z kterékoliv strany, vždy má tvar oble protáhlého horského hřbetu. Do vrcholu se zahlubuje rozsáhlá kaldera, svahy jsou od nadmořské výšky přibližně 3000 m zcela bez vegetace. Pokrývá je „měsíční krajina“ s několika generacemi lávových proudů (poslední z erupce r. 1984), které jsou dokonalou učebnicí vulkanického reliéfu. Prolínají se tu zejména dva základní typy lávy, jejichž havajské lidové pojmenování vešlo do mezinárodní odborné terminologie. Hladká nebo různě zprohýbaná a zřasená provazová láva se nazývá pahoe-hoe, termínem aa (z citoslovce „au, au“) je označována láva ostrá a škvárovitá. Běžné jsou i další, často bizarní lávové tvary, např. skalnaté homole (hornita) a hřebeny (tumuly) vzniklé při ochlazování proudící taveniny.

Ani třetí nejmladší havajská sopka Hualalai není nadmořskou výškou 2521 m žádným trpaslíkem, ale v sousedství dvou obřích vulkánů se poněkud ztrácí. Výrazná je hlavně od západního pobřeží, kde lávového proudu z poslední erupce v roce 1801 využívá plocha mezinárodního letiště u města Kona.

Největší pozornost ve skromné vegetaci na sopce Haleakala budí nápadný endemit mečolist stříbrný ( Argyroxiphium sandwicense ) z čeledi hvězdnicovitých.Snímek Jan Vítek

„Měsíční krajina“ na temeni sopky Mauna Loa s bizarními tvary provazové lávy typu pahoe-hoe a škvárovitou lávou typu aa (tmavé plochy v levé horní části snímku).Snímek Jan Vítek

Sopka na horké skvrně

Nejmladší sopka Kilauea (1222 m) vystupuje v jihovýchodní části ostrova Havaj a patří mezi nejaktivnější i nejsledovanější vulkány na světě. Její aktivita trvá s krátkými přestávkami už přes dvě století a od roku 1983 je nepřetržitá. Kilauea představuje modelovou ukázku současného vývoje štítové sopky. Vrcholovou kalderu provází „kouřící“ fumaroly a několik dílčích kráterů. Například kráter Halemaumau („dům ohně“) je podle dávné domorodé pověsti sídlem havajské bohyně ohně Pelé a také místem, kde se až do destrukce kráteru v důsledku erupce v minulém roce daly dobře sledovat fontány žhavé lávy.

V posledních desetiletích se vulkanická aktivita stěhuje do prostoru tzv. východního zlomu, sahajícího až do jihovýchodní části ostrova Havaj. Láva kromě občasných povrchových výlevů proudí podzemními „cestami“ k jižnímu břehu a přispívá k zvětšování plochy ostrova. Loňská výrazná erupce byla vyvolána intenzivnějším vzestupem lávy z magmatického krbu. Začala počátkem května sérií zemětřesení (o síle až 6,9 stupně Richterovy stupnice) a explozemi v kráteru Puu Oo, k nimž došlo na kontaktu žhavé taveniny s podzemní vodou. Následovala rozsáhlá produkce lávy ze soustavy postupně se otevírajících, na sebe navazujících nebo souběžných trhlin a dílčích kráterů. Výjimečnost této události spočívá hlavně v tom, že oproti erupcím v minulých desetiletích láva zasáhla ve velké míře obydlená území i dosti daleko od mateřského vulkánu (asi 40 km) a zničila mnoho domů.