V roce 1783 došlo na Islandu k erupci sopky Laki, která významně proměnila směřování lidské společnosti. Jedovaté plyny, které se během nepříliš známé erupce uvolnily, přinesly totiž nejenom zkázu Islanďanům, ale pravděpodobně také na několik let pozměnily klima na velké části severní polokoule. Na Severní Ameriku a Evropu následně dolehly tuhé zimy a na Afriku zničující sucha. Utrpení obyvatel spojené s několikaletou neúrodou vyústilo na řadě míst Evropy v občanské nepokoje, ze kterých vyrostla Velká francouzská revoluce otevírající cestu demokratizaci společnosti.
To, co se tehdy na Islandu během erupce Laki roku 1783 přesně stalo, popsal protestantský pastor Jón Steingrímsson, hrdina Islanďanů, který v dobách této těžké krize významně pomohl svým blízkým a sousedům. Jón zaznamenal události spojené se sopečnou erupcí ve svém deníku a jeho pozorování jsou cenným zdrojem informací k pochopení rozsahu a průběhu celé erupce. Mezi těmito záznamy se bohužel množily zápisy i o úmrtích obyvatel z jeho okrsku, včetně jeho ženy.
Místo erupce Laki je dobře viditelné i na satelitních snímcích, kde můžete spatřit sérii menších kuželovitých těles – malých sopek – seřazených do linie, a taktéž desítky kilometrů dlouhé lávové proudy, jež se dnes ukrývají pod vrstvou mechů.
Začátek erupce
Jón se v neděli 8. června 1783 připravoval sloužit v obci Kirkjubæjarklaustur (často označované jako Klaustur) v okrese Sída mši, když si všiml, že na severu stoupá k obloze hustý černý oblak, který během pár minut zahalil krajinu do temnoty. Zem začal pokrývat hustý prach. Kdo zůstal venku, jen těžko v nastalé temnotě hledal cestu zpět do bezpečí svého příbytku. Odpoledne začal od oceánu vanout čerstvý jihovýchodní vítr, černé mračno se proto částečně rozptýlilo a pastor Jón mohl svou bohoslužbu pod širým nebem odsloužit. Nicméně večer se peklo v plné síle vrátilo. Země se začala chvět, vrátily se přívaly černého prachu a úlomků sopečných hornin doprovázených pekelným zápachem, z oblohy se snášel kyselý déšť pálící lidi v očích i na kůži. V následujících dnech padly za oběť jedovatému dešti místní bohaté pastviny, na kterých se do té doby pásl nespočet dobytka.
Tehdy ještě nikdo nevěděl, že zdrojem těchto jevů je nově vzniklá sopečná trhlina ležící přibližně 45 kilometrů severozápadně od Jónovy vesnice v neobydlené části Islandu. Později bude nazvána Lakagígar (používá se na Islandu), či zkráceně Laki (používá se ve světě). A to po stejnojmenné hoře, která se uprostřed této trhliny nachází.
Začátek sopečné erupce nepřišel bez varování. Na jaře 1783 se nad částí jižního Islandu rozprostřel oblak namodralého kouře, jehož zdroj nebyl odhalen. Začátkem května posádka dánské plachetnice plavící se okolo jižního pobřeží Islandu tvrdila, že spatřila v horách ležících severně od místa, kde Jón žil, několik ohnivých sloupů stoupajících k nebi. O několik týdnů později se nečekaně rozvodnila řeka Skaftá protékající v blízkosti Jónovy vesnice. Špinavá a nepříjemně zapáchající voda zaplavila pastviny lemující břehy. Jen málokdo těmto předzvěstem blížícího se pekla věnoval pozornost. Když se proto krajinou začalo valit černé mračno, místní nevěděli, čemu čelí.
Odpověď ale přišla rychle. Pár dní po příchodu černého mračna totiž řeka Skaftá postupně vyschla. Přitom korytem se obvykle valilo tolik vody, že pro její překonání museli koně přeplavat přibližně 120 metrů široký úsek. 11. června pokryl krajinu sníh. Na pastvinách vznikla tvrdá ledová krusta bránící zvířatům v přístupu k pastvě. O den později se vyschlé koryto řeky Skaftá opětovně naplnilo. Jenže se do koryta nevrátila voda, ale rychle se pohybující a do ruda rozpálená láva.
Láva se následně rozlila z koryta do přilehlých mokřadů, pastvin a farem. Při kontaktu s vodou explodovala, v okolí lávového proudu se proto ozýval neustálý hluk praskajícího kamení. Islanďané žijící poblíž řeky Skaftá byli svědky prvního z pěti podobných výlevů lávy, které Lakagígar v následujících osmi měsících vytvoří. Láva nakonec zaplaví okolo 600 km2 území, tedy přibližně 0,5 % Islandu! V jednu chvíli bude ohrožovat zničením i vesnici, ve které Jón působil. Naštěstí se čelo lávového proudu zastaví přibližně tři kilometry před ní.
To ale v půlce června ještě nikdo netušil.
Několik místních se ve snaze zjistit, odkud se černý oblak a láva vzala, vydalo 15. června k blízkým hřbetům, ze kterých je vidět do vnitrozemí. Na horizontu zahlédli dvacet sopečných kráterů, z kterých prýštila láva vysoko k nebi a tvořila rychle tekoucí řeku lávy. Nicméně odvážlivci nespatřili obrázek celý. Ve skutečnosti se na Islandu otevře přibližně 27 kilometrů dlouhá trhlina, na které vznikne okolo 130 sopečných kráterů, z nichž se bude valit bazaltová láva.
Dle výpovědí svědků láva tryskala na povrch ve formě lávových fontán, jaké bylo v roce 2018 možné sledovat na Havaji, ale erupce byla mnohem, mnohem silnější. Lávové fontány měly dosahovat výšky přes tisíc metrů, nicméně tento údaj se dá dnes jen těžko ověřit. S postupem času síla erupce ochabovala, láva byla nejprve nepravidelně vyvrhována unikajícími sopečnými plyny do menší výšky, až se nakonec začala ze sopečných kráterů jen volně vylévat. Vyvržená láva se chovala jako voda, tekla vyhloubenými koryty a vyhýbala se významným překážkám. Lávou byly proto ohroženy jen farmy ležící v blízkosti říčního koryta.
Sopečná činnost trvala osm měsíců, během kterých se na povrch dostalo 14 km3 lávy. Dne 7. února 1784 byly naposledy spatřeny ohně ozařující horizont. Je ale pravděpodobné, že Laki soptila nadále. Oblast jižního Islandu se totiž stále chvěla a na povrch dopadal stále sopečný prach a popel. Neustávaly ani přívaly sirného zápachu. Navíc na jaře 1784 se několikrát nenadále rozvodnily místní řeky, k čemuž na ostrově dochází vlivem překotného tání ledovce při kontaktu s lávou. Bylo ale zřejmé, že sopečná činnost slábla. S jjejím dozníváním ale útrapy obyvatelstva neskončily.
Smrtící plyny
Nebylo to totiž obrovské množství lávy vystoupivší na povrch, co významně poznamenalo dějiny Islandu a Evropy, ale doprovodný únik sopečných plynů. Na povrch se dostalo magma extrémně bohaté na síru a fluor. Odhaduje se, že za celou dobu erupce to bylo přibližně 122 milionů tun SO2, 15 milionů tun fluoru a 7 milionů tun chloru. Největší množství unikalo během několika prvních týdnů od začátku erupce, to bylo do atmosféry pumpováno okolo 1,7 milionu tun oxidu siřičitého (SO2) denně. Jednalo se tak o jedno z největších znečištění atmosféry v posledních 250 letech a největší produkci oxidu siřičitého sopkou za poslední tisíciletí (jen pro představu, podobné množství oxidu siřičitého by vyprodukovalo za rok přibližně 12 tisíc uhelných elektráren).
Sopečné plyny zasáhly jako první Island. Nad krajinou se začal vznášet jedovatý oblak tvořený toxickými látkami: sírou, fluorem a chlorem. Tyto částečky se začaly usazovat na povrchu ostrova, kde otrávily pastviny i povrchové zdroje vody toxickými látkami. Kontaminováno bylo minimálně 7000 km2Islandu. Následkem ztráty pastvin a těžké otravy fluorem zemřela v následujících týdnech polovina veškerého dobytka, která tehdy na Islandu žila. Fluor je sice v malém množství zdravý prospěšný, ale ve velkých dávkách škodí. Jeho vysoké koncentrace proto způsobily zvířatům i lidem rozpouštění zubní skloviny, poškození vnitřností a deformaci kostí. Vymřely i ryby v řekách a rybnících. S úhynem dobytka, ryb a otrávením úrody se následně v zimě 1783 dostavil na Island hladomor. Ten, společně s otravou jedovatými látkami, měl na svědomí smrt přibližně pětiny tehdejších obyvatel Islandu (téměř 6000 lidí).
Lidé utíkali z postižené oblasti. Island zaplavila vlna hladovějících a žebráků, kteří chodili od domu k domu a žadonili o trochu jídla. S decimací populace a neutuchajícím hladem se začal v postižených okresech hroutit společenský řád, celé komunity zkolabovaly. Začaly se objevovat případy rabování a krádeží; lidé dělali cokoliv, aby se udrželi na živu. Některé prameny nepřímo naznačují, že se postižení uchýlili i ke kanibalismu, nicméně nevyvratitelné důkazy chybí. Situace na ostrově byla natolik vážná, že dánská vláda, která tehdy Island spravovala, rozmýšlela, jestli zbývající populaci Islandu nepřemístí zpět do bezpečí Evropy.
Jedovatý sopečný prach se šíří Evropou
Island ale nebyl jediným územím, které exploze Laki postihla. Dva dny po začátku erupce, 10. června 1783, zaznamenali lidé žijící na Faerských ostrovech, ležících přibližně 450 kilometrů od místa erupce, spad velkého množství sopečného prachu a výskyt kyselých dešťů. Ten samý den pozorovali podobné jevy i lidé ve Skotsku, západním Norsku a Švédsku. Byl to první doklad mimo Island, že se na tomto ostrově něco velkolepého odehrálo.
Zvláštní žlutohnědý oblak, odborně zákal, se začal šířit nad Evropu. Během dvaceti dnů byl postupně zaznamenán od Lisabonu po Moskvu, včetně Prahy. Oblak halící Evropu byl tak hustý, že dobový tisk popisoval, že vycházející i zapadající Slunce mělo podobu krvavě červeného disku a že je bylo v poledne možné pozorovat nechráněným okem. V některých oblastech viditelnost klesla pod dva kilometry. Před jedovatým oblakem a jeho sirným zápachem se přitom nedalo utéct, prostupoval do domů, rozkládal se v nížinách i vysoko v horách. Oblak pálil v očích i v ústech. Evropané to ještě nevěděli, ale islandská sopka právě otrávila vzduch, který dýchali.
Netrpěli ale jen lidé. Přítomnost jedovatého oblaku obsahujícího síru poznamenala i rostliny. Pole, louky a lesy, které se obvykle v tuto roční dobu zelenaly, začaly hnědnout. Ze stromů opadávalo listí. Zdálo se, že podzim přišel o několik měsíců dříve. Oblak navíc doprovázely extrémně vysoké teploty a silné přívalové deště, léto 1783 se proto stalo nesnesitelným.
Vlivem aktuálního rozložení tlakových útvarů v atmosféře se oblak začal po Evropě pohybovat ve spirále. Nad kontinentem se proto dokázal držet po několik dlouhých týdnů. Oblak sopečného prachu to ale nezastavilo v šíření. Z dobových pozorování vyplývá, že se dostal v červenci nad Sibiř a později nejspíše až do Číny. Existují i prameny zaznamenávající výskyt zvláštního oblaku snižujícího viditelnost ze Severní Ameriky, dodnes je ale předmětem vědeckých diskusí, zdali je možné tato americká pozorování spojit s explozí Laki.
Záhy po příchodu jedovatého oblaku začali v Evropě umírat první lidé s respiračními a srdečními potížemi. Jen po Evropě jich bylo několik desítek tisíc. Společnosti se začala zmocňovat panika, že se po kontinentu šíří další smrtící epidemie chřipky či jiné nemoci. Nebylo to ale nic proti tomu, co mělo přijít. Severní polokouli totiž čekala zima, kterou lidstvo nepamatuje, a která přispěje k tomu, že část světa zasáhne zničující hladomor.
Když sopka mění klima…
Oxid siřičitý se společně s vodou v atmosféře může během několika týdnů přeměnit v kapičky kyseliny sírové. Tyto kapičky se následně přemění v sulfátové aerosolové částice, které jsou důležitým činitelem ve změnách klimatu. Dokážou totiž měnit teplotu v atmosféře. A to buď jejím ohříváním, nebo ochlazováním. Záleží totiž na tom, kde se aerosol nachází. Pokud je v troposféře, je schopen zachytávat teplo vyzařované z povrchu Země. Ve stratosféře je naopak schopen odrážet sluneční záření dopadající ze Slunce na Zem, a tím planetu ochlazovat.
Zda se vyvržený sopečný materiál dokáže dostat až do stratosféry, je přitom závislé na výšce, do které hustý oblak sopečných plynů vystoupá. V případě Laki se odhaduje, že se popel dostal do výšky minimálně 9 kilometrů, ale nejspíše až 13 kilometrů. V oblasti rovníku se hranice troposféry a stratosféry, tzv. tropopauza, nachází ve výšce okolo 18 kilometrů, tedy výše, než mračno vystoupalo. Nicméně v případě Laki vstoupil do hry ještě druhý faktor. Tropopauza není všude stejně vysoko. Vlivem množství dopadajícího slunečního záření je troposféra mocnější v oblasti rovníků a slabší v oblasti pólů. Tam je tropopauza ve výšce přibližně 8 kilometrů. Laki leží okolo 64° severní šířky, hranice stratosféry je proto relativně nízko a 13 kilometrů vysoké sopečné mračno stratosféry dosáhlo. A to mělo dalekosáhlé následky.
Zatímco materiál vznášející se v troposféře je převážně deštěm poměrně rychle odstraněn (zpravidla v řádu dnů, tedy pokud není neustále obnovován), ze stratosféry se jednoduše nedostane. Materiál se tam může vznášet po několik let. Navíc může být vzdušným prouděním rychle rozprostřen nad celou planetu. Vzdušné proudění v nižších vrstvách atmosféry proto přineslo tyto aerosoly do Evropy záhy po erupci, velké množství jich ale nad celou severní polokoulí zůstalo ve stratosféře po několik let.
Zatímco v Evropě způsobily tyto aerosoly nesnesitelná horka a ničivé letní bouřky, celkově jejich přítomnost ve vyšších částech atmosféry způsobila ochlazení na celé planetě. Odhaduje se, že vlivem exploze Laki poklesly průměrné teploty na severní polokouli o 1,3 °C a nižší teploty vydržely po několik let.
Po letních vlnách veder roku 1783 přišla do Evropy tuhá zima, která byla jedna z nejhorších za posledních 250 let. Lidé po celém kontinentu umrzali na ulicích měst, například ve Vídni na následky mrazů umíralo 15 až 25 lidí denně. V okolí Holandska zamrzlo Severní moře tak, že dvojice bruslařů byla schopna urazit 25 kilometrů podél pobřeží. Ve Stockholmu naměřili v březnu teplotu -33,7 °C, nejnižší teplotu, která tam byla kdy v tuto roční dobu naměřena. Labe a Dunaj zcela zamrzly, což zablokovalo říční dopravu na těchto významných evropských dopravních tepnách. V horách se nahromadily obrovské zásoby sněhu, které začaly významně tát s nečekaně rychlým příchodem jarních teplot.
Na jaře 1784 proto postihly rozsáhlé oblasti Evropy devastující povodně. Dotkly se i Prahy. Hladina Vltavy se za 12 hodin zvedla o čtyři metry. Vzedmutí hladiny společně s plovoucími krami leduzapříčinilo poničení Karlova mostu. Z mostu se přitom zřítila do vody socha anděla, kterou potápěči vylovili až během oprav mostu v roce 2004.
Na základě výsledků klimatického modelování se navíc zdá, že ochlazení atmosféry bylo zodpovědné také za zastavení proudění monzunových větrů, které přináší vláhu nad africký kontinent. Značný rozdíl teplot mezi souší a oceánem dává vznik výraznému vzdušnému proudění, které přináší nad Afriku vláhu. Pokles teplot způsobil, že tento teplotní rozdíl nebyl tak silný, takže proudění v obvyklé síle nevzniklo. Monzun se tak v roce 1783 ani v následujících letech nad Afrikou neobjevil. Na kontinent proto nepřišly obvyklé srážky. Pokles hladiny Nilu a doprovodné sucho v deltě Nilu způsobily hladomor, šestina obyvatel Egypta zemřela nebo dočasně odešla ze země (asi 500 tisíc lidí).
Také v Severní Americe se zima 1783/1784 stala nejdelší a nejstudenější zimou, která byla kdy lidmi zaznamenána. V oblasti Nové Anglie se teplota pohybovala pod bodem mrazu nejdéle v historii, v New Jersey se potýkali s obrovskými přívaly sněhu. V oblasti přístavu Charleston v Jižní Karolíně panovaly takové mrazy, že bylo možné bruslit na zamrzlé hladině. Přístav v Baltimoru 2. ledna zamrzl a ledové sevření nepolevilo do 25. března. Řeka Mississippi zamrzla v New Orleans a ve vodách Mexického zálivu pluly ledové kry.
Nepřízeň počasí s následným hladomorem zasáhla i část Číny a Japonsko. Doposud zůstává předmětem diskuse, jestli i tyto jevy vzešly z důsledků sopky Lakagigár, či jestli byly zapříčiněny něčím jiným, například jevem El Niño ovlivňujícím počasí v oblasti Tichého oceánu. V dotčené době byl totiž vliv El Niña na počasí zrovna na vzestupu. A jelikož je klimatologie nesmírně komplexní věda, do níž vstupuje řada činitelů, je zpětně složité zjistit, jak který činitel ke změně klimatu přispěl.
Bez ohledu na to, jak velkou část severní polokoule sopečná erupce ovlivnila, se v Evropě obyvatelé s jejími následky vyrovnávali dlouho. Nepředvídatelné počasí s poklesem průměrných teplot totiž zapříčinily opakovanou neúrodu a s tím spojené strádání obyvatelstva. Hladové bouře se proháněly kontinentem a strhávaly Evropu do revolučního vření. To v roce 1789 v tehdejší monarchistické Francii vyústilo v útok na Bastilu a zažehnutí Velké francouzské revoluce, jež navždy změnila osud kontinentu. Dnes se proto část vědců kloní k názoru, že mezi revolučními událostmi a islandskou sopkou existuje zřejmá souvislost. Je proto možné, že za jednu z největších změn v politickém uspořádání Evropy vděčíme málo známé islandské sopce.
Poučení z Laki
Spojitost chladného počasí a sopečného mračna přisuzovali přírodovědci sopečné erupci a správně ukazovali na Island a jeho blízké ostrovy. Jón Steingrímsson následky erupce s hladomorem přežil (zemřel v roce 1791 ve věku 63 let). Ve chvílích, kdy byl jeho kostel v ohrožení postupující lávou, 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. Celá 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 sopečné mračno 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.
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. Britové častovali Islanďany vtipem „send cash, not ash“ (pošlete peníze, ne popel), 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 větší rozruch, kdyby nevyřadila z provozu leteckou dopravu v Evropě. I na území Česka 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 totiž 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 však dodat, že takové exploze nejsou naštěstí tak četné jako u menších sopek. V Evropě bychom se tak měli zaměřit například na sledování oblasti Campi Flegrei u Neapole. Dalším potenciálním zdrojem zkázy je oblast Yellowstone v USA. Víme celkem o asi dvaceti aktivních a podobně nebezpečných místech na Zemi, které jsou schopny do atmosféry vyvrhnout 500-1000 km3 materiálu a tím ovlivnit klima na Zemi na desítky let.
Proč k erupci došlo?
Sopečná činnost na Islandu je spojená s procesem deskové tektoniky. Ostrov Island totiž leží na rozbíhavém rozhraní středoatlantského hřbetu, kde k povrchu vystupuje velké množství magmatu. Vznik magmatu pod Islandem je dále umocněn tavením svrchního pláště v místě horké plášťové skvrny, kde je přenos tepla a tavení významnější než v jiných částech povrchu Země. Postupné vyvěrání a tuhnutí lávy tak dokázalo vytvořit přes 100 tisíc km2 velký ostrov uprostřed bouřlivého Atlantického oceánu (pro srovnání, Česká republika zaujímá plochu přibližně 79 tisíc km2).
Pozice Islandu na rozbíhajícím se rozhraní středooceánského hřbetu znamená, že celý ostrov je v podstatě trhán vedví – západní část ostrova se vzdaluje od východní, a to rychlostí přibližně několika centimetrů za rok. Přibližně rychlostí, jakou nám rostou nehty. Kůra je proto na řadě míst Islandu rozrušena a obsahuje řadu trhlin, po kterých může magma snadno vystupovat z hlubších partií Země k povrchu. V této zóně se nachází řada aktivních sopek, například Katla, Hekla, Krafla, Eyjafjallajökull či Bárðarbunga, dvojice sopek, které byly aktivní v minulých letech (2010, respektive 2014-2015), ale také výše popisovaná sopka Lakagígar.
Sopka se tak nachází v místě, kde sopečné erupce nejsou nic neobvyklého. Velké množství tepla pod povrchem totiž umožňuje vznik magmatu a série prasklin dovoluje jeho relativně snadný výstup k povrchu. Těžko odhadovat, kdy dojde k další sopečné erupci – v současnosti neexistuje metoda, jak erupce přesně předpovídat – ale můžeme si být docela jisti, že k sopečné činnosti v této části světa v budoucnu opětovně dojde.
K dalšímu čtení
- Witze 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. et al.: 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, 2010. DOI: 10.5194/acp-10-6025-2010.
Licence
Text je uvolněn pod svobodnou licencí. Při převzetí textu prosím uveďte: „Autoři textu Prokop Závada a Petr Brož (Geofyzikální ústav AV ČR), psáno pro časopis Vesmír, licence CC BY-SA 3.0.”
0 komentářů:
Okomentovat