Nedávno postihla naši planetu řada přírodních katastrof. Zemětřesení v Mexiku a série hurikánů v karibské oblasti způsobily nevyčíslitelné škody. Srovnaly se zemí města i celé ostrovy, vybraly si svou daň na lidských životech i ekosystémech. Přesto jde jen o lokální nehody ve srovnání s apokalypsou, která by zničila celý svět a vyhubila většinu lidstva. S výbuchem supervulkánu.
Země v pohybu
Naše planeta je živá. Zemské desky plují po roztavených horninách pláště, některé se od sebe vzdalují, jiné do sebe narážejí. V těchto místech k povrchu proniká žhavé magma, což se projevuje sopečnými výbuchy. Místa, kde větší množství magmatu vystupuje z velké hloubky, se označují jako horké body. A právě nad nimi vznikají supervulkány, jejichž erupce dokáže změnit život na celé planetě. Nedochází k tomu příliš často, jednomu už ale hodiny téměř dotikaly.
Peklo pod parkem
Supervulkán pod Yellowstonským národním parkem je druhým největším na světě. Objem roztavené horniny, kterou obsahuje magmatický krb pod jeho kalderou, vědci odhadují na 250 miliard krychlových metrů. To je množství, které by více než 14krát naplnilo Grand kaňon. K výbuchu tu dochází přibližně jednou za 700 tisíc let. Naposledy vybuchl před 640 tisíci lety, což znamená, že datum příští erupce se nepříjemně blíží.
Sopka se probouzí
Zdá se, že Yellowstone vybuchuje s až překvapivou pravidelností. To by nám dávalo ještě nějaký čas pro hledání způsobu, jak tomu předejít. Jenže u supervulkánu nelze s ničím počítat najisto. Vybuchnout může zítra, příští týden nebo za tisíc let. Odhadnout to neumí ani vědci, kteří dlouhodobě sledují jeho aktivitu. A ti jsou poněkud znepokojeni - Yellowstonská kaldera začíná být nezvykle aktivní.
Dýchá a třese se
Již delší dobu se nad magmatickým krbem zvedá zemská kůra. Některý rok se zdvihne až o 20 cm, ale další třeba o 14 cm poklesne. Vědci nás uklidňují – sopka jenom dýchá. V oblasti se však zvyšuje i tektonická aktivita, každý týden se tu odehraje v průměru 464 drobných zemětřesení. K tomu, aby supervulkán vybuchl, to naštěstí nestačí. Roztavená hornina musí dosáhnout takové teploty, aby volně tekla. Pokud je chladnější, zůstává ve vazkém stavu a k erupci nedojde.
Nebezpečná krása
A právě na této skutečnosti založili vědci z NASA svůj plán, jak výbuchu Yellowstonu zabránit. Základní myšlenka je jednoduchá – magma je nutné ochladit. V současné době k tomu dochází přirozenou cestou, teplo z magmatického krbu odvádí spodní voda. Puklinami v zemské kůře proniká na povrch, kde se objevuje v podobě unikající páry, horkých pramenů, barevných jezírek a gejzírů. Tedy jevy, které do parku lákají tisíce návštěvníků.
Chlazení vodou
Podle propočtů vědců by stačilo zvýšit přirozené ochlazování o 35 %, což se snadno řekne, ale hůř udělá. Jednou z možností je vyvrtat otvory k magmatickému krbu, jimiž by mohla rychleji unikat pára. Magma by se tím ochlazovalo. Mizející voda by se však musela doplňovat a už to samo o sobě je v době, kdy se svět potýká s nedostatkem vody, kontroverzní. Navíc je tu obrovské riziko: Pokud by vrty byly příliš hluboké, mohly by narušit pevnost kůry nad magmatickým krbem a došlo by přesně k tomu, čemu se vědci snaží zabránit – k výbuchu. O této variantě se proto dál neuvažuje.
Dvojí výhoda
Druhá možnost počítá s vyvrtáním bočního 10 km dlouhého tunelu ke zdrojům horké vody, které magmatický krb obklopují. Přehřátá voda by se odtud odčerpávala a nahrazovala studenou. Tento způsob by byl mnohem méně rizikový a horkou vodu by šlo využívat v geotermálních elektrárnách o obrovském výkonu. Investice na vybudování tunelu a elektráren by dosahovaly miliard dolarů, ale ty by se v podobě levně vyprodukované elektřiny brzy vrátily. Navíc je toto řešení (snad) použitelné i pro další nebezpečné sopky a supervulkány.
Co je supervulkán
Vzniká nad horkým bodem v případě, že magma (směs roztavených hornin a plynů pronikající puklinami k povrchu Země ze zemského pláště) nemůže prorazit pevnou vrstvu zemské kůry. Magma se pod touto pokličkou hromadí, rozlévá se do stran a jeho tlak a teplota se zvyšuje. Při výbuchu pak nevzniká typický sopečný kužel, ale proláklina (kaldera). Vytvoří ji propad pevných hornin zemské kůry do vyprázdněného magmatického krbu.
Abychom sopku označili za supervulkán, musí splnit dvě podmínky: Mít tvar kaldery a dostatečné množství vyvrženého materiálu.
To se měří indexem sopečné výbušnosti (VEI = Volcanic Explosivity Index), který může mít hodnotu od 0 do 8. Za supervulkán se považují sopky s VEI 8 nebo 7. Indexem 8 jsou označeny sopky, které při výbuchu vyvrhnou více než 1000 km3 materiálu a sopečný mrak vystoupá do výšky přes 25 km (až do stratosféry). Sopky, které naráz vyvrhnou 100–1000 km3 materiálu a jejich sopečný mrak je vyšší než 20 km mají VEI 7. Sopky s VEI 6 už nemusí být supervulkánem, přesto jsou mimořádně nebezpečné, vyvrhnou 10–100 km3 materiálu a výška jejich sopečného mraku také může přesáhnout 20 km.
Aktivní supervulkány
Supervulkánů je asi 20, z toho šest aktivních. Jejich velikost vědci odhadují podle množství vyvrženého materiálu při jeho posledním výbuchu. A předpokládají, že ten další by byl stejně silný nebo možná ještě silnější.
Jezero Toba (VEI 8)
Naposledy vybuchl před 74 tisíci lety, kdy vyvrhl 2800 km3 horniny. Celou jižní Asii pokryla vrstva popela, oxid siřičitý v mracích zreagoval na kyselinu siřičitou. Na celé Zemi tak padaly kyselé deště, které ničily vegetaci. Oblak prachu zastínil slunce a způsobil ochlazení planety o 5 oC. Hromadné vymírání postihlo i lidskou populaci, z níž zřejmě přežilo jen pár tisíc osob. Dnes je na místě výbuchu kaldera vyplněná 100 km dlouhým, 30 km širokým a přes 500 m hlubokým jezerem stejného jména.
Supervulkán Yellowstone (VEI 8)
Naposledy vybuchl před 640 tisíci lety a vychrlil odhadem 1000 km3 materiálu. Sopečný prach tehdy pokryl většinu Severní Ameriky. Jeho dřívější erupce před 2,1 milionu let byla mnohem silnější – vulkán tehdy vychrlil 245 km3 hornin. Vědci se obávají, že příští erupce může být podobně mohutná.
Jezero Taupo (VEI 8)
Naposledy vybuchl před 26 500 lety a vyvrhl 1170 km3 horniny. Je to nejmladší výbuch supervulkánu s VEI 8, který pravděpodobně oddálil konec poslední doby ledové a podílel se na vymírání čtvrtohorní megafauny. Kalderu po výbuchu dnes vyplňuje jezero Taupo.
Supervulkán Long Valley (VEI 7)
Naposledy vybuchl před 760 lety, kdy vychrlil 600 km3 sopečného materiálu. Změnil klima na celé Zemi a sopečným prachem pokryl většinu Severní Ameriky.
Kaldera Aira (VEI 7)
Supervulkán s indexem 7 naposledy vybuchl před 22 tisíci lety a vychrlil do ovzduší 400 km3 sopečného materiálu. V současné době vědci zaznamenali jeho zvýšenou aktivitu.
Campi Flegrei (VEI 7)
Naposledy vybuchl před 39 tisíci lety a vyvrhl 500 km3 materiálu. Ten pokryl oblast sahající od Grónska až po Kavkaz. Následné změny klimatu se dost možná podílely i na ústupu neandrtálců. V současné době vědci zaznamenali zvýšenou aktivitu tohoto z větší části podmořského supervulkánu. Jeho výbuch by vymazal větší část Itálie, způsobil celosvětové ochlazení klimatu a vymření nejméně čtvrtiny evropské flóry a fauny pravděpodobně včetně lidí.
