Článek
Útesy na nábřeží Limy, známé jako „Costa Verde,“ jsou výsledkem kombinace geologických procesů a klimatických podmínek, působících po miliony let. Tektonické pohyby byly příčinou zvedání příbřežních oblastí, zatímco eroze způsobená vlnami a větrem formovala jejich strmé stěny. Komplikované tektonické procesy jsou vyvolány srážkou podmořské litosférické desky s deskou kontinentální, vedoucí k subdukci těžší desky podmořské, pod lehčí desku kontinentální. Následkem tohoto tektonického střetu, který trvá již po miliony let, vznikají různé geologické jevy včetně deformace zemské kůry, což vedlo ke zvýšení výškové úrovně platformy deltových sedimentů řeky Rimac, na nichž spočívá město Lima a k vytváření útesů v jejich čele před vtokem do Tichého oceánu. Ty byly dále tvarovány erozními procesy způsobenými mořskými vlnami, větry a deštěm. Bouřlivé vlny narážející na pobřeží postupně odnášely měkčí horniny, což vedlo k jejich erozí a vytvoření strmých a stabilních útesů. Tyto jsou složeny nejen ze sedimentárních, ale i vulkanických hornin. Více méně vápencové útesy podléhají procesu chemické eroze způsobené kyselým deštěm a vlivem mořského vzduchu, který obsahuje soli. Tyto faktory urychlují erozi a tvarování útesů.
Abychom lépe pochopili mechanismus vzniku nábřežních útesů, musíme mít na zřeteli, že celá oblast Pacifiku byla po miliony roků pod vlivem poslední doby ledové, která trvala přibližně od 115 000 let př. n. l. a skončila rokem 11 700 let př. n. l., a tedy trvala zhruba 103 300 let a během té doby byla hladina Pacifiku o 120 metrů níže než dnes, což výrazně ovlivnilo krajinu a ekosystémy. Formování limského nábřeží je fascinující. Přirozené zpevnění sedimentů a subdukce hrály klíčovou roli v jeho stabilitě. Přestože je toto nábřeží odolné vůči zemětřesením díky své přírodní fortifikaci, kombinace velmi silného zemětřesení a tsunami by mohla způsobit rozsáhlé sesuvy a vést k vážným následkům pro Limu a okolní oblasti.
Geologické složení útesů je podle dosažitelných zdrojů representováno převážně sedimentárními horninami, hrubozrnnými vápnitými slepenci a pískovci. Nebylo mým úkolem a ani jsem neměl možnost osobně si prohlédnout jejich strmé stěny, budící spíše dojem, že jde o stmelené a komprimované štěrkopísky s vložkami jiných, včetně vulkanických a glaciálních horninových sedimentů a uvádělo mě v úžas, že útesy, vysoké až 80 metrů vydrží ve skoro vertikální poloze, což je v rozporu se zákony mechaniky zemin a hornin a přinejmenším by se měly zřítit při silných zemětřeseních. Dosud se to ale nestalo, i když zatím poslední, velmi silné zemětřesení v Limě dne 3 října 1975 s následnou méně silnou replikou dne 9. listopadu bylo katastrofální a lokálně bylo doprovázeno tsunami a sesuvy. Panovaly obavy ze zřícení některých částí útesu, tyto se naštěstí nenaplnily, i když dozvuky tohoto zemětřesení trvaly ještě několik měsíců.
Následky tohoto zemětřesení jsem měl možnost osobně posoudit a konzultovat s mnoha lidmi, neboť 9 prosince, tedy za měsíc po poslední jeho replice, jsem přiletěl do Limy nastoupit do funkce ředitele československé technické kanceláře. Toto velmi silné zemětřesení prokázalo, že útesy jsou odolné i proti vysokému stupni zemětřesení. Navíc, přítomnost svahové suti na jejich úpatí pomohla absorbovat energii zemětřesení a snížily riziko jejich sesutí.
Níže pod útesy směrem k moři se uložily a ukládají deltové sedimenty řeky Rimac, končící šikmou štěrkovou plošinou v moři, na níž se převalují s doprovodným hřměním s kakofónní pravidelností vysoké vlny, přehazující hromady písku a štěrku, vymývajíce jemné prachovité a hlinité součásti. Následuje dlouhý kontinentální (pevninský) šelf, neboli pevninský práh, což je část kontinentu zaplavená relativně mělkou vodou, nazývaný také šelfové moře. Pevninský práh se svažuje v mírném sklonu, který se pozvolně zvyšuje, až do míst, kde kontinentální šelf končí a začíná prudký kontinentální svah, který vede k oceánskému příkopu.
Peruánsko-chilský oceánský příkop, známý také jako Atakamský (Great Rifi Valley) je jedním z nejvýznamnějších geologických útvarů na světě. Nachází se ve vzdálenosti asi 160 km od nábřeží Limy. Dosahuje maximální hloubky 8 065 metrů, jeho průměrná šířka je 64 kilometrů. Je výsledkem subdukce východního okraje podmořské tektonické desky pod desku Jihoamerickou. Tento proces způsobuje častá zemětřesení a podmořskou sopečnou činnost. Tání hornin okolo podsouvající se desky vede k vulkanismu, což způsobuje, že mnoho vrcholů v Andách je sopečného původu. Zemětřesení okolo příkopu v důsledku výbuchu podmořského vulkánu způsobila ve 20. století devět velkých tsunami, které vedly k více než 2 000 úmrtím.
Dvě litosférické desky se pohybují směrem k sobě, deska kontinentální od východu k západu, deska oceánská od západu k východu a dochází k jejich konvergenci. Hustší oceánská deska se začne podsouvat pod lehčí kontinentální desku. Místo jejich setkání se nazývá subdukční zóna. V této oblasti dochází k intenzivní seizmické a vulkanické aktivitě. Oceánská deska pokračuje ve svém pohybu dolů do zemského pláště. Tento pohyb způsobuje na povrchu vznik hlubokomořského příkopu. Jak oceánská deska klesá hlouběji do pláště, teplo a tlak způsobují, že se část desky taje a uvolňuje magma. Toto magma může stoupat na povrch a způsobit vulkanickou činnost (viz vertikální vlnovky vlevo a vpravo od šipky směr pohybu). Autor Otto Horský.
Pohled inženýrského geologa
Lima leží na výběhové fosilní deltové platformě řeky Rimac, vytvořené za mnoho milionů let sedimentací sestávající ze štěrků a písků různé zrnitosti, a z hlinito - jílovitých sedimentů, obohacených četnými glaciálními a glaciofluviálními sedimenty.Mocnost platformy se odhaduje na desítky až stovky metrů, její šíře dosahuje desítky kilometrů. Deltová sedimentace je a vždy byla ovlivňována říčním režimem, normálními stavy a povodněmi, pobřežními procesy, zejména velikostí a energií vlnobití, tektonikou, zemětřeseními, sopečnou aktivitou a zejména klimatickými změnami, humidními či aridními. Velký vliv na formování platformy měla uvedená subdukce, vedoucí ke zvyšování erozní základny řeky a tedy ke stále hlubší erozi sedimentů, což vedlo a vede k porušování stability břehů řeky a ovlivňuje i čelo platformy. Řeka s délkou 160 km je částí povodí Tichého oceánu. Pramení ve vrchovině v provincii Huarochirí v regionu Lima. Před vstupem do oceánu protéká Limou a končí na nábřeží Limy a přístavu v Callao až 80 m vysokými útesy, jejichž čelo je tvořeno podle vzhledu zhutněnými štěrkopísky, zpevněnými prachy a jíly říčního a mořského původu.Na svazích pod útesy jsou sedimenty na přechodu mezi pevninským a mořským prostředím, končící štěrkopískovým valem vznikajícím v důsledku mohutného vlnobití na pobřeží deltové platformy.
Útes, vysoký přibližně 70 až 80 metrů, na němž spočívá městská zástavba, se svažuje na severu k poloostrovu La Punta, na jihu pak v distriktu Chorrillos k mysu Morro Solar. V druhé polovině prvního tisíciletí bylo téměř celé pobřeží pod vlivem civilizace Huari a po jejím kolapsu, spojeném pravděpodobně se změnou klimatu, se zde uchytily kultury Ichma a Chancay. S jejich příchodem se vytvořil nový etnický základ a vytvořilo se poměrně rychle rostoucí centrum poblíž oceánského pobřeží. Jejich vliv převládl až do druhé poloviny 15. století, tedy do doby, kdy přišli Inkové. (M. Rataj (2013). Předpokládejme tedy, že zatím posledním katastrofálním případem sesuvu pobřeží v důsledku porušení jeho stability přírodními vlivy, došlo podél predisponovaných podélných tektonických linií na okraji platformy k odloučení pobřežní linie a hrany útesů a k sesuvu katastrofálních rozměrů někdy ke konci prvního tisíciletí a vedlo k zániku kultury Huari.
Velkou záhadou pro mě je skutečnost, že štěrkopískové útesy na nábřeží Limy, dosahucí výšky až 80 metrů, jsou stabilní, což odporuje zákonům mechaniky zemin. Dokonce i odolávají častým zemětřesením, vodní erozi, povětrnostním smrštím, velkým teplotním změnám mezi zimou a létem. Vysvětlení můžeme hledat následujícím způsobem: : Mořská voda může obsahovat rozpustné minerály, které se mohou srážet mezi zrnky štěrku a písku, čímž se vytvoří přirozený cement. Tento proces může štěrkopísky zpevnit a zvýšit jejich stabilitu. Silná seizmická aktivita doprovázená otřesy způsobuje kompakci a konsolidaci vrstev štěrkopísků, což vede k jejich větší stabilitě. Přirozené erozní procesy a ukládání nových vrstev sedimentů mohou také hrát roli při zachování stability teras. Nové vrstvy sedimentů mohou působit jako podpora pro starší vrstvy. Organismy a mikroorganismy a kořeny rostlin mohou také přispívat k zpevnění štěrkopísků tím, že produkují látky, které fungují jako přírodní lepidlo.
Útes na nábřeží Limy, vysoký přibližně 70 až 80 metrů, na němž spočívá městská zástavba, zasahuje severním směrem až k přístavu Callao. Pohled na útesy shora a na celou limskou zátoku směrem k přístavu v Callao budí dojem, že celé terasové defilé je odlučnou oblastí gigantického sesuvu do moře, který pohřbil vše živé i neživé pod mořskou hladinu. Foto Otto Horský, 1975.
Část sesutých hmot dnes vytváří na pobřeží nehluboký dlouhý šelf zasahující až k oceánskému příkopu. Pro mě jako inženýrského geologa velkým otazníkem, co mohlo vyprovokovat a způsobit tuto kataklyzmatickou pohromu. Jeden z možných hypotetických scénářů událostí je následující:
Západně od Limy se nacházejí v Pacifiku podmořské Kordillery, v nichž dochází k oživení sopečné činnosti s doprovodným silným zemětřesením. Po výbuchu podmořského vulkánu dojde k dočasnému snížení hladiny a k ústupu moře od peruánského pobřeží, které tím pádem ztratí podporu poskytovanou dosud mohutnou masou mořské vody. Uvedené faktory způsobí narušení stability a sesuv okrajových částí litosférické desky, na níž stojí Lima, Callao a další města, do moře. Stačí si představit, že poměrně blízko pobřeží je v oceánu v oblasti podsouvání mořské desky pod desku kontinentální (subdukce) až 8 km hluboký oceánský příkop, jehož stěny upadají strmě do moře. Litosférická deska je zde navíc protkána systémem příčných a s pobřežím podélných tektonických linií. Po poklesu vodní hladiny nastane náhodná kombinace uvedených aktivních faktorů, umožňujících vznik sesuvů katastrofálních rozměrů a následná sto metrů vysoká vlna tsunami dokončí dílo zkázy.
Uvedená úvaha je nepodložená, hypotetická, nejsem historik ani badatel, vycházím pouze z vlastních profesionálních zkušenosti, neboť problematikou stability a sesouváním břehů velkých vodních nádrží a moře jsem se zabýval celý profesionální život. Ale mohu uvést i konkrétní příklady z nedaleké minulosti jako podpůrná fakta:
Existují historické záznamy o katastrofických zemětřeseních a tsunami v oblasti jižní Ameriky. Například, v Limě v roce 1746 způsobilo zemětřesení rozsáhlé škody a tsunami totálně zničilo přístav Callao. Tyto události ukazují, že tato oblast je geologicky aktivní a náchylná k podobným katastrofám.
Nedávné zemětřesení v Chile (27.2.2010) , kdy v důsledku podsouvání podmořské desky Nazca pod Jihoamerickou pevninskou desku došlo k extrémně silnému zemětřesení, které dosáhlo síly 8,8 stupnice Richterovy škály a poničilo města Concepción, Chillán a Talcahuano, je příkladem možnosti zkázy příbřežních oblastí podle mé teorie. Podle zpráv různých světových agentur, v některých místech se posunula pevninské deska až o 30 centimetrů západním směrem. Došlo i ke změně sklonu zemské rotace o 2,7 tisíciny úhlové vteřiny, což se na povrchu planety projeví posunem zemského pólu až o 8 centimetrů. Jestli došlo i k šokovému, byť nepatrnému zvednutí pohoří And a přímořských pláží, dosud nebylo ověřeno.
V roce 2024 zasáhly peruánské pobřeží mohutné vlny, které způsobily sesuvy půdy a zatopení přístavů a veřejných náměstí. Obyvatelé museli prchat do vyšších poloh. K vážnému poškození příbřežních útesů naštěstí nedošlo.
V oblasti jižní Ameriky byly nalezeny pozůstatky starověkých civilizací, které byly zničeny přírodními katastrofami. Například civilizace Norte Chico, 200 km severně od Limy, byla jednou z nejstarších známých civilizací v Americe a její náhlý zánik kolem roku 1800 př. n. l. by mohl být způsoben přírodními událostmi.
Rizika a ochrana:
Kombinace zemětřesení a tsunami může způsobit sesuvy půdy a vážně poškodit útesy včetně jejich zřícení podél podélných tektonických linií a poškozeni okolních oblastí. To představuje riziko pro obyvatele Limy a infrastrukturu.
Vzhledem k rizikům spojeným se seizmickou aktivitou a erozí jsou přijímána v Peru různá ochranná opatření. Patří sem monitorování seizmické aktivity, výstavba odolných struktur a ochrana přírodních a významných oblastí, včetně nábřežních útesů a jejich blízkého okolí.
Lima je skutečně fascinující místo, kde se setkávají přírodní krásy s geologickými procesy. Útesy v Limě nabízejí nádherné výhledy na oceán a město. Jsou oblíbeným místem pro turisty i místní obyvatele, kteří sem přicházejí obdivovat přírodní krásy a relaxovat. Proto stojí zato vyvinout veškeré možnosti současné vědy a techniky k jejich zachování.
Modelová situace vytváření a řícení pobřežních srubů na příkladu vodní nádrže Oravské přehrady na Slovensku , zvané Oravské moře, s pobřežím délky 92 km., které jsem zdokumentovl a navrhl sanační opatření. Foto Otto Horský, 1967.
Eroze částečně sesutých útesů na Oravské přehradě po snížení vodní hladiny kvůli sanačním úpravám břehové linie, jejichž projekt zpracoval autor tohoto článku Otto Horský. Foto 1967.
Zdroje:
Hydrologický systém TDPS, Proyecto Especial Lago Titicaca, Puno, PELT 2004.
https://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_de_Lima_de_1974
Martin Rataj, Lima: Problémy růstu latinskoamerické metropole. Universita Karlova v Praze, středisko Ibero-Amerických studií, Diplomová práce., 2013.
Horský, O. (1970): Oravská přehrada a deformace břehů nádrže. Lidé a země, 1970.
Horský, O. (1994): Ecological repairs of the Orava Dam reservoir shore banks. Mezinárodní kongres IAEG, Lisboa, Portugal, 1994.
Horský, O.- Spanilá, T. (1997): Remodeling of the reservoir baks by exogenous processes. Mezinárodní kongres IAEG, Athens, Grees, 1997.
