Stěna ohně a kyselý déšť. Výbuch islandské sopky Laki změnil klima na Zemi

Výbuch islandské sopky Laki před 235 lety byl tak silný, že na mnoho let změnil klima na celé Zemi. Nad Evropu poslal zvláštní žlutohnědou suchou mlhu. Po celém kontinentu zemřely desetitisíce lidí. Podobná erupce není vyloučena i v budoucnu, podle expertů by však měla mnohem ničivější následky.

V posledním měsíci jsme mohli sledovat dvě odlišné erupce sopek na Havaji a v Guatemale. Havajské erupce jsou typické především impozantními fontánami lávy z trhlin, které zaplavují bezprostřední okolí. Nedávná aktivita na Havaji naštěstí nikoho neusmrtila, protože aktivní lávové pole postupuje pomalu, takže obyvatelé dotčených oblastí měli možnost se včas evakuovat. 

V Guatemale byly erupce katastrofické a vytvořily žhavými plyny a úlomky sopečných hornin nasycené pyroklastické proudy, které se valily do okolí a usmrtily bez varování desítky obyvatel v přilehlých vesnicích.

Islandská sopka, která změnila celosvětové klima

V české kotlině se vždy při podobných katastrofách uklidňujeme, že nám uprostřed Evropy nic podobného nehrozí, protože sopky na našem území vyhasly před necelým půl milionem let. V pátek 8. června jsme si však připomněli 235. výročí od začátku erupce islandské sopky Laki.

Dramatické následky této erupce přitom způsobily zmatek a strádání i na našem území. Jedovaté plyny přinesly zkázu Islanďanům a otrávily ovzduší v celé Evropě. Navíc erupce dokázala změnit celosvětové klima na několik let a přinesla tuhé zimy v Evropě i Americe a sucho na africkém kontinentu.

Následné utrpení obyvatel v Evropě spojené s několikaletou neúrodou vyústilo v občanské nepokoje v řadě států a tím pomohlo zažehnout Velkou francouzskou revoluci. 

Island je známý pro celou řadu aktivních sopek, které v minulosti vybuchovaly s velkou intenzitou. Sopečná aktivita Islandu je dána tím, že se pod ostrovem nachází horká plášťová skvrna a zároveň ho půlí rozbíhavé deskové rozhraní, které pokračuje do středoatlantského hřbetu. Pod Islandem tedy vzniká velké množství magmatu tavením svrchního pláště.

V místech původních lávových fontán vznikly spečením vyvrhovaných lávových úlomků malé sopečné kužele, které jsou dnes pokryty silnou vrstvou mechů.

To, co se tehdy stalo na Islandu během erupce Laki roku 1783, popsal protestantský pastor Jón Steingrímsson, národní hrdina, který v dobách této těžké krize významně pomohl svým blízkým a sousedům. Jón zaznamenal události spojené s erupcí ve svém deníku a jeho pozorování jsou cenným zdrojem informací k pochopení rozsahu a průběhu celé sopečné erupce. Mezi těmito záznamy je bohužel mnoho zápisů o úmrtích obyvatel z jeho okrsku, včetně jeho ženy.

Jón se v neděli 8. června 1783 připravoval sloužit mši, když si všiml, že na severu k výšce stoupá hustý černý oblak, který postupně zahalil krajinu do temnoty. Zem začal pokrývat hustý prach, čerstvé pastviny spálil kyselý déšť. Několik místních se vydalo k blízkým hřbetům, aby zjistili, odkud erupce přichází. Na horizontu zahlédli dvacet sopečných kráterů, z kterých prýštila láva vysoko k nebi a vytvořila rychle tekoucí řeky lávy.

To, čemu předcházela zemětřesení a dunění z hloubi země, by se dalo popsat jako stěna ohně, otevřené brány do pekel vypuzující dusivý sirný zápach. Styl erupce připomínal lávové fontány vystupující z prasklin, jak jsme je mohli sledovat na Havaji, ale tato erupce byla mnohem silnější. Lávové fontány dle výpovědí svědků dosahovaly výšky přes tisíc metrů, nicméně tento údaj se dá jen těžko ověřit. Ze sto třiceti kráterů, které vznikly podél přibližně 27 km dlouhé trhliny, vyteklo postupně během osmi měsíců erupce 14 km³ lávy.

Společně s lávou se do atmosféry dostalo ohromné množství sopečných plynů a prachu. Odhaduje se 120 milionů tun SO₂, 12 milionů tun fluoru a velké množství chloru. Tyto plyny společně vytvořily jedovatou mlhu šířící se do okolí z místa erupce, usazený aerosol otrávil místní pastviny. Následkem ztráty pastvin a těžké otravy fluorem zemřela polovina dobytka na Islandu. Fluor způsobil rozpouštění zubní skloviny, vnitřností a deformaci kostí. 

S úhynem dobytka a otrávením úrody se dostavil na Island hladomor. Ten, společně s otravou jedovatými látkami, měl na svědomí smrt přibližně pětiny tehdejšího počtu obyvatel Islandu (téměř 6000 lidí). Situace na ostrově byla natolik vážná, že dánská vláda, která tehdy Island spravovala, rozmýšlela, jestli celou zbývající populaci Islandu nepřemístí do Evropy.

Jedovatá mlha

Nad Evropou se záhy také začala rozprostírat zvláštní žlutohnědá suchá mlha, o jejímž původu se diskutovalo. Během následujících dvaceti dnů byla mlha postupně zaznamenána na různých místech od Lisabonu po Moskvu, včetně Prahy. Na kontinentu vydržela dlouhé týdny. Začali umírat lidé s respiračními a srdečními potížemi a byly pozorovány neobvyklé výkyvy počasí.

Co přesně se stalo? Ohromné množství plynů a jemných sopečných částic, které vyvrhovala sopka Laki na dalekém Islandu, stoupaly vysoko do atmosféry. Oxid siřičitý se společně se vzdušnou vlhkostí přeměnil v kapičky kyseliny sírové. Tyto kapičky se následně přeměnily v sulfátové aerosolové částice, které jsou hlavním činitelem ve změnách klimatu. 

Vzhledem k tomu, že se hustý oblak těchto plynů dostal až do výšky 12 - 16 km, k hranici se stratosférou, jeho rozptylování bylo pomalé a bylo řízeno především vzdušným prouděním na severní polokouli. Zatímco sestupné proudy přinesly tyto aerosoly do Evropy záhy po erupci, velké množství jich zůstalo u hranice stratosféry.

Několikaletá změna klimatu

Aerosolové částice odrážejí sluneční záření zpět do vesmíru a ohřívají vzduch v jejich okolí. Zatímco v Evropě způsobily tyto aerosoly nesnesitelná horka a ničivé letní bouřky, celkově jejich přítomnost ve vyšších částech atmosféry zapříčinila ochlazení na celé planetě.

V USA v zimě zamrzla řeka Mississippi u New Orleans, v Mexickém zálivu plavaly ledové kry. Tuhou zimu popisují i v Evropě. Ve Vídni na následky mrazů zemřely desítky lidí. 

Do Prahy přinesly zkázu ničivé povodně způsobené rychlým táním sněhové pokrývky. Karlův most v Praze byl poničen vzedmutím vody s plovoucími krami ledu. Vltava stoupla o čtyři metry během dvanácti hodin. Z mostu se přitom zřítila do vody socha anděla, kterou potápěči vylovili až během oprav mostu v roce 2004. Ochlazení také zastavilo proudění monzunových větrů, které přináší vláhu na africký kontinent. Pokles hladiny Nilu a sucho způsobily hladomor, šestina obyvatel Egypta zemřela nebo dočasně odešla ze země (asi 500 tisíc lidí).

Spojitost chladného počasí a suché mlhy přisuzovali přírodovědci sopečné erupci a správně ukazovali na Island a jeho blízké ostrovy. Jón Steingrímsson následky erupce přežil. Ve chvílích, kdy byl jeho kostel v ohrožení postupující lávy, sloužil pro své věřící mši, při které se společně odevzdali boží milosti a modlili se za záchranu a zázrak. K údivu všech se po mši láva zastavila v řečišti nedaleko kostela.

Erupce sopky Laki je spojena s největšími exhalacemi sopečných plynů v moderní historii. Demografické výzkumy ukázaly, že na britských ostrovech následně po erupci dramaticky vzrostla úmrtnost. Odhaduje se, že jen v Anglii a ve Francii má suchá mlha a jemné prachové částice na svědomí okolo
40 000 životů. V dnešních podmínkách by jenom tyto jevy mohly připravit o život přibližně 140 000 obyvatel, pokud nepočítáme další následky dramatických klimatických změn.

Sopečné nebezpečí hrozí i v dnešní době

Ohlédnutí za touto významnou historickou erupcí sopky Laki nám připomíná zranitelnost naší společnosti. Vzpomeňme si například na erupci islandské sopky Eyjafjallajökull v roce 2010, která způsobila chaos v letecké dopravě.

Snímek islandské sopky Eyjafjallajokull pořízený z vrtulníku 17. dubna 2010

Islandská sopka Eyjafjallajökull chrlí sloup sopečného popela a dýmu. (20. dubna 2010)

Islandská sopka Eyjafjallajökull chrlí lávu, v mraku sopečného popela se kříží blesky. (20. dubna 2010)

Britové častovali Islanďany vtipem „send cash, not ash“, protože se erupce odehrála v období finanční krize islandských bank a řada Britů v nich měla uložené své peníze. A přitom erupce sopky Eyjafjallajökull byla jen malou sopečnou událostí, která by nevzbudila většího rozruchu, kdyby nevyřadila z provozu leteckou dopravu v Evropě.

O autorech

Mgr. Prokop Závada, Ph.D., (*1979) a Mgr. Petr Brož, Ph.D., (*1984) vystudovali Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy, pracují jako vědečtí pracovníci na Geofyzikálním ústavu AV ČR v. v. i.

Prokop Závada se zabývá výzkumem vyhaslých sopek v Čechách, v současnosti také dynamikou horotvorných pohybů v Českém Masívu a v Himálaji. K výzkumu často používá metodu škálovaného modelování.

Petr Brož se věnuje výzkumu sopečné činnosti na povrchu Marsu. Jeho specializací jsou malá sopečná tělesa vznikající při krátkodobé sopečné aktivitě. Oba autoři se věnují i popularizaci geovědních oborů.

Na našem území bychom se proto měli obávat nepřímých následků velmi silných erupcí, při kterých se sopečný popel a plyny dostanou do výšky nad 10 km. Právě tyto erupce způsobují změny klimatu vlivem změny intenzity dopadajícího slunečního záření. Takto silné erupce by v současnosti mohly způsobit hladomory i ve vyspělých částech světa. Měli bychom proto bedlivě sledovat aktivitu nebezpečných sopek, které jsou schopné explodovat s kolosální intenzitou.

Nutno dodat, že takové exploze nejsou naštěstí tak četné jako u menších sopek. V Evropě bychom se měli zaměřit například na sledování oblasti Campi Flegrei u Neapole. Dalším ložiskem zkázy je oblast Yellowstone v USA. Víme celkem o asi dvaceti aktivních a podobně nebezpečných místech na Zemi, která jsou schopna do atmosféry vyvrhnout 500-1000 km³ materiálu a tím ovlivnit klima na Zemi na desítky let.

Zdroje

Witze, A. a Kanipe, J., Island on Fire: The Extraordinary Story of a Forgotten Volcano That Changed the World, Pegasus Books LLC, New York, 2014, ISBN: 978-1605989587, 1st Edition.

Schmidt, A., Carslaw, K. S., Mann, G. W., Wilson, M., Breider, T. J., Pickering, S. J. & Thordarson, T. (2010), ‘The impact of the 1783-1784 AD Laki eruption on global aerosol formation processes and cloud condensation nuclei’, Atmospheric Chemistry and Physics 10(13), 6025–6041.