Evropa se rozpadá

Povrch naší planety je v neustálém pohybu. Nemáme však na mysli rotaci Země ani slapové pohyby vyvolané přitažlivostí okolních nebeských těles, ale pohyb litosférických desek. Ty se po povrchu zeměkoule posunují v důsledku zemské gravitace a cirkulace roztavených hmot v hloubkách stovek kilometrů pod zemským povrchem.

Mozaiku litosférických desek si můžeme zjednodušeně představit jako kopací míč sešitý z různě velkých kusů kůže. Podél některých „švů“ mozaiky dochází k oddalování desek, jinde na sebe desky narážejí a tlačí. V prvém případě se tak děje v riftových zónách, kde je rozestupování desek doprovázeno výlevy vulkanických hornin a zemětřesením (obr. 1). Asi nejznámějším místem, kde se litosférické desky rozbíhají na kontinentu, je Velká příkopová propadlina protínající východní Afriku. Tato riftová struktura začala vznikat před 35 miliony let a po několika dalších desítkách milionů let povede k oddělení východní Afriky od zbytku kontinentu.

Tam, kde se litosférické desky naopak k sobě přibližují, dochází zpravidla k podsouvání jedné pod druhou v tzv. subdukčních zónách (obr. 1). Takové kontakty desek jsou spojeny s hrnutím a přesouváním mocných horninových mas, která jsou doprovázena vulkanickou činností a zemětřeseními. Bývají při tom do značných výšek vyzdvižena pohoří, jejichž součástmi často bývají sopky. Příkladem jsou jihoamerické Andy. Pohyb litosférických desek vedl v některých fázích vývoje Země ke shlukování kontinentů, jindy k jejich opětovnému rozpadu a případnému zániku v subdukčních zónách.

Systém riftů (červené linie) a subdukčních zón (červené zubaté linie) na styku litosférických desek. Šipkami je naznačen směr pohybu desek, čísla udávají rychlost pohybu v cm za rok.Upraveno podle Monroe et al., Physical geology: Exploring the Earth, Thomson Brooks/Cole, 6th ed., 690 s., 2007

Nejmladší středoevropský vulkanismus

Západoevropský a středoevropský riftový systém. Zubaté linie představují zóny horotvorných procesů na styku evropské a africké desky.Upraveno podle Goes et al., Science, DOI: 10.1126/science.286.5446.1928

Ani Evropě se procesy spojené s pohybem litosférických desek nevyhýbají. V důsledku podsouvání africké desky pod desku evropskou došlo v průběhu posledních 70 milionů let k vyzdvižení horských pásem od Pyrenejí přes Alpy až po Karpaty a balkánská pohoří (Dinaridy, Helenidy, Thrácko-makedonský masiv). Tlaky na severní a západní předpolí alpského horstva vedly před 40 miliony let k vyklenutí zemské kůry a ke vzniku západoevropského a středoevropského riftového systému. Tuto strukturu můžeme dnes ve fragmentech sledovat od francouzského Centrálního masivu přes rýnský prolom až do našeho Podkrušnohoří (viz obr. 2 a detailní vysvětlení v rámečku).

Spojujícím znakem jednotlivých riftů je třetihorní a čtvrtohorní vulkanická činnost a častější výskyt zemětřesení. Na našem území je z oherského riftu (pojmenovaného podle řeky Ohře, která jím pod Krušnými horami protéká) doložena nejmladší sopečná činnost z okolí Chebu a Františkových Lázní. Ještě před 170 až 100 tisíci lety zde soptily nevelké vulkány – Železná a Komorní hůrka. Doznívající sopečná aktivita riftu se dodnes projevuje vývěry termálních i chladných vod a výrony kysličníku uhličitého na řadě míst v západních Čechách. Není náhodou, že právě tady, u obce Nový Kostel, se nachází naše nejaktivnější zemětřesná oblast (viz Petra Štěpančíková, Vesmír 98, 296, 2019/5).

Pojďme se však podívat do oblasti s jednoznačně nejmladší sopečnou činností, vázanou na středoevropský rift. Najdeme ji na západě Německa v pohoří Eifel. Vznikla zde řada vulkánů, které však většinou nemají podobu klasických sopečných kuželů. Vulkány prozrazuje přítomnost tzv. maarových jezer, která vyplňují sopečné krátery, vzniklé během poslední erupce sopky. Nejmladší a z geologického hlediska nejvýznamnější sopečný výbuch se udál před 12 900 lety. Vulkán je pojmenován podle jezera vyplňujícího jeho dva propojené krátery – Laacher See (obr. 4). Lokalita je vzdálena 23 km severozápadně od města Koblenz a leží na soutoku Rýna a Mosely.

Výbuch Laacher See byl provázen vyvržením velkého množství sopečného materiálu a popela (viz rámeček Erupce vulkánu Laacher See...). Série výbuchů proběhla ve třech hlavních fázích a trvala několik týdnů, možná i měsíců. V blízkosti sopečného kráteru se během erupce uložilo souvrství mocné až 50 m (obr. 5). Nahromadění sopečného materiálu přehradilo také údolí nedalekého Rýna. Za touto bariérou vzniklo jezero o ploše kolem 140 km². Následné protržení hráze jezera způsobilo katastrofální povodně dále po proudu Rýna v dnešním Německu, Nizozemsku, a dokonce až v prostoru kanálu La Manche, který byl na konci doby ledové v důsledku nízké hladiny oceánů součástí evropské pevniny. Na území do 100 km od epicentra sopečné erupce byly rovněž doloženy požáry, změny vegetace, acidifikace povrchových vod v důsledku kyselých dešťů a úpadek lidského osídlení.¹⁾ Proudění vzduchu vyneslo sopečný popel do výšek kolem 30 km, kde byl vzhledem ke zvýšené teplotě ve stratosféře rozptýlen nad rozsáhlé oblasti Evropy.²⁾ Po usazení na zemském povrchu vznikla různě mocná vrstvička sopečného popela (tefra), která byla nalezena v rašelinách nebo v jezerních sedimentech na řadě míst zejména v Německu, severní Francii a Švýcarsku (obr. 3).

Plochy pokryté popelem po explozi vulkánu Laacher See před 12 900 lety. Čísla u izolinií značí mocnost vrstvy tefry a popela v cm uložené na zemském povrchu.Převzato a aktualizováno podle H.-U. Schmincke et al. Quaternary Int., 61, 61-72, 1999/1

Maarové jezero Laacher See, plocha 3,31 km², maximální hloubka 53 m.Snímek Profimedia.cz

Lokalita Wingertsbergswand – sopečný materiál uložený v průběhu exploze vulkánu Laacher See s vyznačenými časovými intervaly vzniku jednotlivých části souvrství.Snímek Jaroslav Kadlec

Nálezy tefry Laacher See v České republice

Na našem území byla tefra z exploze vulkánu Laacher See poprvé objevena v jezerních sedimentech z konce poslední doby ledové na lokalitě Stará jímka nedaleko Prášilského jezera na Šumavě. V době výbuchu patřila Stará jímka mezi plošně největší šumavská jezera. Úlomky vulkanického skla velké 10 až 50 mikronů byly identifikovány v hloubce kolem 4,5 m pod současným povrchem dnes již zazemněného jezera. Mikroskopické úlomky nalezeného vulkanického skla jsou plné dutinek po úniku plynů, jež se uvolňovaly při chladnutí roztavené horniny (obr. 6). Chemické složení šumavských úlomků se shoduje s tefrou z Laacher See a neliší se ani od podobných nedávných nálezů v Polsku.³⁾ Nalezená tefra není vidět pouhým okem, jelikož mikroskopické částečky sopečného skla tvoří jen příměs v jezerních sedimentech. Můžeme proto hovořit o kryptotefře.

Analýzy chemických prvků a detailní rozbor zbytků jezerní fauny v sedimentech Staré jímky poskytly ještě dva důležité poznatky. Prvním je skutečnost, že lokalita byla v době ukládání tefry ovlivněna přísunem fosforu, tedy prvku, který v horském jezeře nastartoval krátkou epizodu eutrofizace (zvýšení úživnosti prostředí). Druhým poznatkem je zjištění, že erupce v oblasti Laacher See pravděpodobně nebyla příčinou studené oscilace na samém sklonku poslední doby ledové. Tomuto ochlazení, označovanému jako mladší dryas, předcházel asi o jedno století sopečný výbuch v pohoří Eifel.⁴⁾ Nález popela z Laacher See v jezerních sedimentech Staré jímky je velmi významný, jelikož do budoucnosti umožňuje přesnější porovnání přírodních archivů z konce doby ledové na našem území s dalšími evropskými lokalitami. Sopečná tefra je totiž jakousi značkou dokládající totožné stáří sedimentů na různých místech.

Úlomky vulkanického skla (tefry) v jezerních sedimentech Staré jímky na Šumavě. Úlomky tefry jsou světlé barvy s dutinkami po plynových bublinách.Snímek V. Procházka

Neklidná budoucnost

Závěrem se ještě krátce vraťme k západo- a středoevropskému riftovému systému. Některé jeho části dodnes vykazují zvýšenou zemětřesnou aktivitu a zmíněnou velmi mladou sopečnou činnost. Jsou zde ještě další indikátory současných geologických pochodů – třeba stoupající zemský povrch. V oblasti Eifelského pohoří dnes povrch stoupá rychlostí 1–2 mm za rok, což je jasným dokladem, že rift je aktivní. Z pohledu geologů není vyloučeno, že v průběhu několika desítek milionů let právě zde dojde v důsledku pokračující riftogeneze k rozdělení Evropy a k zániku její dnešní podoby. V nepoměrně kratším časovém horizontu navíc nelze v Eifelu vyloučit opakování události typu sopečné erupce Laacher See. Na riziko takovéhoto scénáře upozorňuje také čerstvá studie specialistů ze Seismologické služby jihovýchodního Německa.⁵⁾ Detailní monitoring chování dřímajícího vulkánu je nezbytný, protože nová vulkanická událost by v jednom z nejlidnatějších regionů Evropy měla katastrofální následky.⁶⁾

Poděkování: Výzkum jezerních sedimentů Staré jímky je součástí projektu financovaného MŠMT č. LK21303 a GA ČR č. 17-05935S. Poděkování patří Dennisovi Machovi za překlady německy psaných textů o sopečné události Laacher See, uvedených u naučné stezky v lokalitě Wingertsbergswand v pohoří Eifel. Lokalita je součástí popularizačního projektu geoparku Vulkan Park.