To, že většina vulkánů děsivě soptí a zahaluje nebe dýmem sopečných plynů, je nepřehlédnutelné. A není přitom zřejmé, kdo jim na toto scénické drama vydává emisní povolenky.
Každý vulkán je tak trochu originál, a konkrétní objem produkovaných plynů závisí na řadě faktorů. Obecně roste s rozdílem tlaku mezi taveninou a atmosférou. Magma totiž obsahuje plyny, které jsou za vysokých tlaků v magmatu rozpuštěné, ale jak tlak směrem k povrchu klesá, plyny se z magmatu uvolňují a vybublávají.
Jejich konkrétní chemickou skladbu a množství ovlivňuje složení hornin; hloubka, z jaké magma vyvěrá k povrchu; typ sopky (explozivní je z hlediska plynů jednorázově vysoce produktivní, výlevné zase charakterizuje nižší koncentrace oxidu siřičitého a celkově postupnější uvolňování), a spousta dalších podstatných maličkostí. Aby to celé nepřipomínalo pohádku o tom, jak šla sopka na vandr, dá se zobecněně konstatovat, že plynná složka tvoří u každé erupce přibližně 1–5 % celkové hmotnosti sopečného magmatu.
17. října 2021 |
Vypustí miliony, i skromné tuny
Složení sopečných plynů dominuje ze 70–90 % vodní pára, následována oxidem uhličitým, siřičitým a sirovodíkem. Kromě nich mohou být přítomny ve stopových koncentracích vodík, dusík, chlór, fluor, arsen, síra a oxid uhelnatý, doprovázené fluorovodíkem, chlorovodíkem a řadou dalších, toxických a životu nebezpečných substancí. Kolik jich může z jedné sopky do atmosféry uniknout? Záleží doslova kus od kusu.
Erupce filipínské Mount Pinatubo v roce 1991 byla schopna expedovat za jediný den do svrchních vrstev atmosféry 250 milionů tun sopečných plynů, včetně 20 milionů tun oxidu siřičitého. Vedle toho vypadá zlověstný kužel Pu‘u ‘Ō’ō havajského vulkánu Kilauea, který od roku 1983 „upouští“ každý den průměrně 150–1800 tun oxidu siřičitého, vyloženě skromně až neškodně. Zapomenout bychom neměli ani na jednu z nejmasivnějších erupcí známé historie, k níž v květnu 1815 došlo na stratovulkánu Tambora. Do atmosféry tehdy bylo „vyneseno“ stěží představitelné množství 160–213 kilometrů krychlových materiálu, a okolo 60 milionů tun oxidu siřičitého. Tato vpravdě super-kolosální událost si vysloužila ve vulkanologické klasifikaci VEI (Indexu vulkanické aktivity) stupeň č. 7, zatímco současná velmi aktuální erupce sopky Cumbre Vieja na Kanárských ostrovech se z ospalého VEI-0 propracovala na VEI-2, a v podstatě zatím opakuje scénář svých předchozích erupcí z let 1949 a 1971.
Tím nechceme snižovat obraz lidské tragédie, jen podotknout, že katastrofy spojené s erupcemi mohou mít o dost dynamičtější a hrozivější podobu, než na Kanárech. Cumbre Vieja zatím nedominuje světovým statistikám v úhrnu škod, ztrát na lidských životech a nakonec ani objemu produkovaných sopečných materiálů. Zato nejspíš přesvědčivě vede mediální pozorností, která je jí věnována. Snad proto, že je to Evropa a ne Asie nebo Pacifik. Takže i to, že se nad celou La Palma nyní do ovzduší dostává okolo 6 000 – 9 000 tun oxidu siřičitého denně (alespoň dle předběžných měření místně příslušného Kanárského vulkanologického institutu Involcan) někomu stačí k rýpnutí, že takový nepředložený a neplánovaný přísun do emisní statistiky snad ohrožuje evropské a světové klimatické cíle. Nemohli bychom se ovšem mýlit víc.
Lidé vs. sopky? Vedeme víc než stokrát
Potenciálně činných sopek, když tedy vynecháme ty skryté pod hladinou oceánů, je v současnosti známo na světě okolo 1 500. A zhruba třetina z nich o sobě už dala erupcemi vědět a platí za sopky aktivní. K obloze funící Cumbre Vieja je jen jednou z mnoha v dlouhém zástupu jiných aktivních, a ve své podobě přináší jen velmi skromný příspěvek k celosvětové emisní bilanci vulkánů. Podle odhadu expertů amerického USGC vypustí do atmosféry ročně okolo 260 milionů tun oxidu uhličitého. Že to zní jako zásadně velká suma?
Nebezpečnější než láva je plynNičivý obraz sopek v našich myslích obvykle utváří masivní exploze vlastní erupce, metající do vzdálenosti desítek kilometrů sopečné pumy; sesedající šedavý popílek, vrstvící se v metrových horizontech a hlavně plazivě nezastavitelná láva. Ve skutečnosti tyto projevy vulkanické aktivity pro lidské životy představují menší hrozbu, než sopečné plyny. Jsou poměrně těžké, klesají k povrchu, usazují se v neprofukovaných údolích a terénních depresích, vyčkávají. Sopkou produkovaný sirovodík nám v 0,000001% směsi se vzduchem může nepříjemně polechtat žaludek svým zápachem po zkažených vejcích, ale v koncentraci 0,01 % svůj zápach ztrácí, a jeho toxicita extrémně narůstá. Během pěti minut vás může připravit o vědomí, a do půl hodiny o život. Podobně si při 15% koncentraci počíná oxid uhličitý, zatímco vysoce koncentrovaný oxid siřičitý může dráždit sliznice a leptat. Vražednou silou těchto plynů je především to, že na rozdíl od žhavě se po povrchu sunoucí lávy zůstávají neviditelné. |
Vtip je v tom, že tato setrvalá činnost vulkánů je součástí přirozeného atmosférického pozadí, a ani zdaleka se neblíží našim každoročním antropogenním emisím. Přesněji: zatímco globální vulkanické emise produkují okolo 0,26 miliard tun ročně, ty antropogenní v současnosti přesahují 32,3 miliard tun. Vliv lidí na atmosféru je tedy, vyjádřen emisí bilancí, 120× větší, než příspěvek sopek. Které se svou aktivitou nepodílí ani na ekvivalentu 1 % antropogenní emisní bilance. A znovu – vulkány se chrlením sopečných plynů do atmosféry projevovaly vždy, zatímco měřitelně výraznější vliv ryze antropogenních emisí na globální oteplování lze datovat k počátkům Průmyslové revoluce.
Abychom ovšem sopkám neubírali všechny jejich zásluhy: oxid uhličitý, který emitují do atmosféry, nebyl sice zatím nikdy schopen propsat se do detekovatelného oteplení atmosféry (na rozdíl od našich antropogenních emisí), přesto svou nezanedbatelnou roli při globálním oteplování hrají. Neprotiřečíme si. Protože ona velmi horká vulkanická činnost paradoxně přispívá k ochlazování atmosféry. Jak?
Opravdu velký mrak udělá zimu
U vysokoenergetických erupcí může vyvržení materiálu, prachových částic a plynů do stratosféry, snížit prostupnost atmosféry pro sluneční paprsky, tím, že Zemi zastíní. Nejde jen o polétavé prachové částečky – oxid siřičitý a sulfan reagují s vodní párou na kyselinu sírovou, a vytváří aerosol, který setrvává ve vyšších vrstvách atmosféry 2–3 roky. Schopnost těchto částeček blokovat sluneční záření je proti klasickému prachu asi 10× vyšší. Zvýšené albedo, odrazivost slunečních paprsků, snižuje solární příjem planety, což vede k postupnému ochlazení. Sopečné zimě. V kontextu vulkanické činnosti a globálního oteplení se dá hovořit spíš o pozitivním vlivu sopek na stabilizaci klimatu.
Pravda, ne vždy to je úplně komfortní. Když ponecháme stranou odhad oněch 10 – 92 000 mrtvých, přímo navázaných k super-kolosální erupcí sopky Tambora v roce 1815, musíme započítat miliony dalších lidí, nepřímo ovlivněných následky této tragédie. Následující sezóna, ovlivněná sopečnou zimou, byla přezdívána Rokem, v němž nepřišlo léto. Katastrofou indukovanáproměna mikrobiologických společenstev, snížení úhrnu srážek, ovlivnění chemismu půd a kvality vodních zdrojů vyústilo v nadregionální neúrodu a hladomor. Což asi za snížení průměrné globální teploty o 1°C po dobu tří let asi úplně nestálo. U Mt. Pinatubo se pak dá hovořit o snížení průměrné globální teploty o 0,5–0,3°C, a vliv sopky z ostrova La Palma je prakticky nedetekovatelný.
Sopky mohly a samozřejmě stále ještě mohou svými emisemi plynů výrazně ovlivňovat planetární klima. Potenciál kanárské Cumbre Vieja je ale v tomto ohledu, a ve srovnání s emisemi antropogenními, skrovný až naprosto zanedbatelný. A to i v případě, že by se vulkán, tak už jako dvakrát dříve, do čtyř týdnů od první erupce opět neukáznil. Nelibost nad tím, že naše komíny tepelných elektráren už oxidy síry do ovzduší vypouštět nesmí, zatímco si nějaká sopka svéhlavě emituje tisíce tun denně, musíme překonat. Vulkány formovaly atmosféru naší planety po celou dobu její existence, zatímco náš ryze lidský příspěvek skleníkových plynů je čerstvější, a řádově větší.
