Zneklidňující studie: K erupci supervulkánu může dojít náhle a bez předchozího varování

Práce geologů zahrnuje mimo jiné monitoring aktivity vulkánů. Vědci sledují nejrůznější parametry jako je seismická aktivita, šíření sopečného popela či množství emitovaného SO₂, a díky tomu obvykle dokážou veřejnost dostatečně dopředu varovat před erupcí.

Nyní však studium supervukánu Toba, který se nachází na indonéském ostrově Sumatra, přineslo znepokojivé zjištění – některé z klíčových varovných signálů se nemusejí dostavit vždy.

V rámci studie publikované v prestižním odborném časopise PNAS vědci zjistili, že gigantickým erupcím z Toby, které se odehrály před 840 000 a 75 000 lety, nepředcházel náhlý příliv magmatu do rezervoáru sopky. Místo toho se magma v tichost hromadilo průběžně.

Během každé ze zmíněných erupcí bylo vyvrženo přibližně 2 800 km³materiálu – magmatu a sopečného popelu. To je množství, které by dokázalo pokrýt celé Švýcarsko sedmi centimetrovou vrstvou. Zároveň je to 70 000 krát více magmatu, než kolik dosud vyvrhla sopka na La Palmě.

Je to začarovaný kruh

Zajímavé přitom je, že v pořadí druhá supererupce potřebovala k nahromadění magmatu méně než polovinu času než ta první. Důvodem byl postupný nárůstu teploty kontinentální kůry v okolí rezervoáru magmatu.

„Jde o ‚začarovaný kruh‘ erupcí,“ říká geolog Ping-Ping Liu z Pekingské univerzity. „Čím více magma ohřívá kůru, tím pomaleji se magma ochlazuje a tím rychleji se akumuluje uvnitř vulkánu.“

Vědci se zaměřili na analýzu chemického složení zirkonů v okolí supervulkánu Toba. Zirkony patří mezi minerály, které jsou produkovány explozivními sopečnými erupcemi. Uran obsažený v zirkonu se časem rozpadá za vzniku olova. Pomocí hmotnostní spektrometrie pak lze určit poměr mezi množstvím uranu a olova a na základě toho odhadnout stáří daného minerálu.

Díky tomu mají vědci k dispozici časovou osu jak samotných erupcí, tak hromadění magmatu, které jim předcházelo. Díky zmíněné technice výzkumníci mohou zároveň zjistit, kolik magmatu je nyní v rezervoáru již nashromážděno.

Kráter supervulkánu Toba je dnes zalit vodou a tvoří největší sopečné kráterové jezero na Zemi. Uprostřed jezera se nachází ostrov, který vznikl vlivem vzdouvající se hladiny magmatu. „Vidíme, že tento ostrov postupně narůstá, což naznačuje, že sopka je aktivní a že se pod ní hromadí magma,“ říká Ping-Ping Liu. Odhaduje se, že pod supervulkánem Toba by se dnes mohlo nacházet přibližně 320 km³ magmatu.

Supererupce přijde náhle a bez předchozího varování

Vědci odhadují, že na světě je asi 5–10 sopek schopných supererupce – takové, která by katastroficky ovlivnila globální klima.

Má se za to, že pradávné supervulkanické erupce z Toby mohly pokrýt celou jižní Asii značnou vrstvou popela, přičemž některé studie předkládají hypotézu, že ta poslední způsobila desetiletí trvající sopečnou zimu, kdy teploty po celém světě klesaly.

Lidstvo během své existence nezažilo supererupci takových rozměrů, jaká by mohla hrozit od supervulkánu Toba. Není proto jasné, jak by na ni v globálním měřítku reagovalo. Znepokojující zároveň je, že před blížící se supererupcí nemusíme dostat žádné varování, jak výzkumníci zjistili.

„Naše studie ukazuje, že před supererupcí nedochází k žádným extrémním událostem,“ říká Luca Caricchi z Ženevské univerzity, který se na výzkumu podílel. „To naznačuje, že známky blížící se supererupce, jako je výrazný nárůst seismické aktivity, zvýšení frekvence zemětřesení nebo rychlé zvednutí země, nemusí být tak zřejmé.“

„V případě sopky Toba se vše děje tiše pod zemí a analýza zirkonů nám nyní dává představu o tom, co jednou přijde,“ uzavírá Caricchi.

Originální publikace: https://www.pnas.org/content/118/45/e2101695118.

Zdroj: Science Alert, University of Geneva, zdroj titulního obrázku: Tanya Grypachevskaya, Unsplash.

Více o sopkách na CZECHSIGHT: