Supervulkány mohou zcela změnit život na Zemi - problémy brzy očekává Itálie

Pandemie Covid-19 nebo ruská agrese na Ukrajině jistě vzbuzují obavy ze zhoršené bezpečnostní situace a krizí, které mohou nastat a ovlivnit celou společnost. Narozdíl od nemocí a agrese mezi lidmi ale existují i vlivy mimo lidskou kontrolu se silou tak ničivou, že bychom v mžiku zapomněli na neshody, politiku, války i ekonomické obtíže.

Sopky a vulkány ovlivnily život na zemi již v moderní historii, ty nejvíce ničivé erupce ale lidstvo zatím nezažilo. Aby existovalo relevantní porovnání ničivé síly supervulkánů, je třeba se nejprve zastavit u jejich menších alternativ, tedy erupcí do stupně sedm na škále stupnice síly vulkanických explozí (VEI). Takovými byly v historii známé výbuchy sopek Krakatoa, Tambora nebo erupce Hory sv. Heleny v USA roku 1980.

V moderní historii je zmapováno několik sopečných erupcí s ničivými důsledky a desetitisíci mrtvých. Erupce sopky Krakatoa v roce 1883 byla jednou z nich, slyšeli ji lidé vzdálení až 4 800 kilometrů daleko a přes 60 000 obětí zemřelo v důsledku valící se lávy, otravy sopečnými plyny a udušení. Indonéská sopka Tambora zas v roce 1815 zapříčinila, že v Evropě během léta padal sníh a ochladila svou erupcí planetu o více než tři stupně Celsia.

Jednou z nejlépe zdokumentovaných erupcí většího rozsahu, která poskytla vědcům neocenitelné poznatky, byla ta Hory svaté Heleny v USA roku 1980 - vědci probuzení vulkánu předpověděli, i tak ale erupce sopky změnila vulkanologii navždy a připomněla, kolik toho dosud o chování vulkánů a souvisejících katastrofách nevíme.

Dva měsíce před samotnou erupcí, od 13. října, vědci zaznamenali zemětřesení 4,2 stupně Richterovy škály, jehož epicentrum se nacházelo přímo pod sopkou a signalizovalo, že se nenávratně probudila. V dalších týdnech bylo denně zaznamenáváno pět až osm zemětřesení, která skončila až hlavní erupcí 18. května, kdy si vědci dva dny předtím mysleli, že je po všem. Pozorovatelé, kteří sopku sledovali z 8 kilometrů vzdálené stanice Coldwater zaznamenávali erupce modrých plamenů - vzniklé v důsledku spalování sopečných plynů - a až tři kilometry dlouhé sloupce světla, které šlehaly do výšky. Celkem 93 menších erupcí páry, světla a plynů předcházelo té hlavní, která 18. května zdevastovala oblast o rozloze přes 600 kilometrů čtverečních.

Od 1. dubna začala sopka růst a na její severní straně se rychlostí až dva metry denně tvořila „boule“, která nakonec dorostla až do výšky 120 metrů - ta byla tvořena pod obrovským tlakem magmatu na ztuhlé horniny na povrchu hory. Erupce se ale 16. května zastavily a pod nátlakem místních obyvatel byla do oblasti vpuštěna skupina chatařů a lesníků, aby provedli nutné práce a odvezli si své majetky. Vědci až do poslední chvíle nečekali explozi takové ničivé síly, jaká proběhla právě o dva dny později. Před samotnou erupcí došlo k evakuaci všech obyvatel z oblasti, i tak ale podle oficiálních záznamů vlády USA zemřelo 57 lidí.

V 8:53 hodin ráno dne 18. května došlo po zemětřesení o síle 5,1 stupně Richterovy škály k hlavní erupci. Ta odtrhla 700 metrů vysoký pás samotné sopky a vyvrhla termální energii o síle 1 600 nukleárních bomb. V přímém důsledku zahynulo okamžitě 57 lidí a v okolí 600 kilometrů čtverečních - přes 20 km od vulkánu všemi směry - se vypařily stromy i veškerá vegetace v důsledku žáru až pěti set stupňů Celsia a posléze tekoucího magmatu.

Dva vědci, kteří měli v osudný den z „bezpečné vzdálenosti“ stanice Coldwater horu sledovat, David Johnston a Reid Blackburn, zemřeli okamžitě, ačkoli byli vzdálení 10 a 13 kilometrů od sopky. Dalších 57 obětí úřady potvrdily, nicméně skutečný počet mohl být daleko vyšší. Dálnice, železnice, přes 200 domů a stromy na území až 900 kilometrů čtverečních byly zničeny žárem a lávou valící se rychlostí 350 kilometrů za hodinu, jejíž teplota i dva týdny po tragédii přesahovala 300 stupňů Celsia. Dva až čtyři centimetry vysoká vrstva popela dopadla na území o rozloze 57 000 km2 ,srovnatelné svou velikostí s celým Slovenskem.

Ačkoli by se tato erupce svou ničivou silou i zasaženým územím mohla zdát jako silná a nebezpečná, existují aktivní supervulkány, jejichž erupce formovaly planetu a nenávratně změnily život i klima na Zemi. Výbuchy supervulkánů mohou být oproti svaté Heleně 1 000 až 10 000 krát ničivější, některé z nich lze dohledat i v „blízké“ minulosti.

Zatímco výbuch Hory svaté Heleny vygeneroval pyroklastický proud o objemu zhruba 0,13 km3, u supervulkánů tato síla začíná na 1 000 km3 , tedy na síle bezmála 10 000 krát větší. Existuje přes 15 erupcí, které vědci k dnešnímu dni zmapovali a všechny měly jedno společné - nenávratně ovlivnily život na Zemi a klima následujících několika desetiletí, někdy i tisíců let.

Přesný počet není jistý, ale odhaduje se, že na Zemi existuje přibližně 20 supervulkánů.
Termín „supervulkán“ však není vědecký, ale po jeho popularizaci ve 40. letech 20. století jej i vědci široce přijali. Vulkán je klasifikován jako supervulkán, pokud je schopen vyvolat erupci o síle osm na indexu sopečné výbušnosti (Volcanic Explosivity Index) a vyvrhnout více než 1 000 kubických kilometrů materiálu. Tyto erupce, někdy nazývané „supererupce“, jsou největší a nejexplozivnější ze všech. Před erupcí se magma hromadí v komoře pod povrchem, kde dochází k nárůstu tlaku, dokud nakonec neprorazí zemskou kůru. Během erupce se magmatická komora vyprázdní, což může způsobit, že nadložní hornina ztratí oporu. Pokud není dostatečně podepřena, může se povrch propadnout a vytvořit prohlubeň známou jako kaldera.

Erupce o síle osm na stupnici sopečné výbušnosti je téměř nepředstavitelná, nikdo z dnes žijících lidí ani erupci supervulkánu nemohl zažít - nejbližší supererupce proběhla před přibližně 26 000 lety na území Nového Zélandu.

I „slabší“ erupce ale dopadají na životy milionů lidí, vyvření sopky Pinatubo na Filipínách v roce 1991 patří mezi největší erupce v novodobé historii. Přesto dosáhla pouze šestého stupně na indexu sopečné výbušnosti, což znamená, že byla přibližně 100 krát menší než hranice stanovená pro supervulkán a zároveň 10 krát silnější, než erupce Hory Svaté Heleny. Evakuováno muselo být před erupcí přes 500 000 lidí a i tak jich 1 000 v důsledku zemřelo.

Explozi supervulkánu tak lze označit za apokaliptickou událost, kterou moderní civilizace dosud ještě nezažila.

Nejbližší erupce supervulkánu nastala zhruba před 26 000 lety na území Nového Zélandu. Na vrcholu doby ledové explodoval supervulkán Oruanui v masivu Taupō o síle až 1 300 vyvržených kubických metrů magmatu v doprovodu miliard tun popela a plynů. Vědci odhadují, že celých šest týdnů po explozi putoval sopečný mrak plný popelu a plynů kolem planety, kdy zcela zablokoval sluneční svit čímž zásadně ovlivnil vegetaci. Erupce také ochladila planetu o zhruba 4 stupně po dobu minimálně osmi let.

V dnešní době by erupce vedla zcela jistě k úmrtí většiny obyvatel Nového Zélandu, kdy po výbuchu sopky zdokumentovali vědci 18 centimetrů vysokou vrstvu popela na území 1 000 kilometrů od sopky. Popel byl nalezen i na území Antarktidy a přibližně 2 cm vysokou vrstvu vědci identifikovali ve vzdálenostech až 5 500 kilometrů od sopky - 5 500 km je délka cesty z Londýna do New Yorku. Takové nánosy popela zcela zlikvidují přírodní vegetaci a zemědělskou půdu. Proud lávy byl tak ničivý a objemný, že dosáhl výšky až 200 metrů a putoval do vzdálenosti 650 kilometrů od vulkánu rychlostí přes 300 kilometrů za hodinu.

Ze všech explozí supervulkánů zmapovaných vědci je ale erupce sopky Oruanui v masivu Taupō ta nejslabší.

Jedna ze dvou nejničivějších erupcí supervulkánu ale nastala v „dohledné“ minulosti a její důsledky byly zničující pro všechen život na Zemi po dobu dalších staletí.

Před přibližně 74 000 lety došlo na ostrově Sumatra v Indonésii k „supererupci“, která vyvrhla odhadem 5 000 kubických kilometrů magmatu. Tato událost, známá jako erupce Toba, byla největší sopečnou erupcí za poslední 2 miliony let. Pro představu – 5 000 kubických kilometrů magmatu je více než stonásobné proti erupci sopky Krakatoa z roku 1883, která zabila přes 40 000 lidí. V důsledku erupce došlo k pokrytí celé Indie, částí Jižní Asie a jihovýchodní Číny vrstvou popela o výšce 5 centimetrů.

Erupce nastala v klíčovém období lidské evoluce, kdy byli naši předci připraveni k širší expanzi mimo Afriku. Síra uvolněná při explozivních erupcích dočasně ochladila zemské klima a část vědců tvrdí, že síra uvolněná při erupci Toba narušila klima natolik, že způsobila „sopečnou zimu“, která měla zásadní vliv na proměnu živočišných druhů a ochladila Zemi o více než 8 stupňů Celsia. Někteří odborníci se dokonce kloní k teorii, že v důsledku této katastrofy byla lidská populace zredukována na zhruba 10 000 jedinců - vychází při tom z celosvětového genetického mapování roku 1971, kde vědci zjistili zarážející podobnosti genofondu, které indikují dramatický pokles populace právě v období 80 000 až 70 000 let před naším letopočtem. Také u goril, šimpanzů a orangutánů byly zmapovány značné úbytky populace v inkriminované době.

Vypuštěný objem síry překročil 9 900 milionů tun - dnešní lidstvo by takové emise produkovalo přes 100 let, v důsledku ochlazení planety poté došlo k rozšíření ledovců a poklesu hladiny oceánů o zhruba 60 metrů.

Zatímco existují konspirační teorie o utajovaném probuzení sopky pod americkým národním parkem Yellowstone - jenž je také supervulkánem - vědci tyto hrozby marginalizují s tím, že nic nenasvědčuje blížící se explozi a naopak magma pod kalderou spíše tuhne. Opomíjený vulkán Campi Flegrei v Itálii je ale hrozbou zcela reálnou a v posledních letech vzbuzuje obavy - mnoho relevantních vědců varuje, že k explozi může dojít velmi brzy, možná i v následujících letech. Ačkoli teorie o potenciální „supererupci“ není vědci podporovaná a chybí pro ní dostatek důkazů, i stupně 5 nebo 6 vulkanické škály by byly zničující pro téměř 1,5 milionu obyvatel žijících v oblasti širší Neapole a ochromena by byla letecká doprava, zemědělství a elektrická síť v zemi. Související emise by ovlivnily zdraví obyvatel, zemědělské půdy a kvalitu zdrojů pitné vody na dalších několik let.

Hlavním důvodem nebezpečí kaldery Campi Flegrei je její poloha. Leží přímo pod italskou Neapolí a v posledních třech letech způsobila až 160 zemětřesení, kdy největší z nich dosáhlo 4,1 stupně Richterovy škály a usmrtilo dva lidi. Obavy vzbuzuje hlavně rostoucí tempo zvyšování povrchu, kdy mezi lety 2017 až 2020 došlo k maximálnímu růstu o 0,7 cm ročně, zatímco v první polovině roku 2024 se již jednalo o 2 cm měsíčně. Zvyšující se povrch indikuje vědcům nárůst tlaku magmatu a riziko výtlaku magmatického materiálu vulkánem na povrch společně s plyny a párou - pro Neapol by tato erupce byla zničující.

Italská vláda o problému a probouzejícím se vulkánu ví již delší dobu. I proto existují podrobné plány evakuace a neustálý monitoring vulkánu vědci. Italové žijící v Neapoli pravidelně trénují své chování v případě katastrofy a město disponuje množstvím únikových vozidel a rozpracovaném situačním plánu pro okamžitou evakuaci více než 1,5 milionu obyvatel žijících v oblasti.

Ačkoli moderní věda nezaznamenala příliš mnoho erupcí, každá tragédie je paradoxně nedocenitelným zdrojem informací, které mohou předejít milionům mrtvých a pomoci do budoucna hrozby lépe předvídat. Erupce sopky Pinatubo v roce 1991 byla detailně a přesně odhadnuta včetně správné studie dopadu, na jejímž základě byl zpracován evakuační plán a odsunuto přes 500 000 lidí, kteří mohli přijít o život.

Krizové plány a postupy, které mohou při erupcích sopek i supervulkánů zachránit miliony i miliardy lidí, tak drží v rukou opomíjení ochránci lidstva - geologové. Ti neřeší války, politické nálady a usilovně monitorují pohyby zemských desek a související hrozby. Až bude jednou lidstvo čelit ničivé síle supervulkánů, budou v rukou držet osud lidstva právě geologové a my musíme pouze doufat, že je vůdčí politické osobnosti budou poslouchat.

Mezinárodní společnost vulkanologů, kteří se hrozbami zabývají, je zastoupena odborníky z Ruska, Číny, Spojených států i Evropy, kteří mezi sebou sdílí informace, poznatkya vědění navzdory probíhajícím konfliktům, kdy právě jejich plány jsou zásadní pro zachování civilizace tak, jak ji známe.