Zemětřesení nastávají nejen pod soušemi, ale i pod mořským dnem. Seizmické vlny uvádějí do pohybu obrovské množství vody a vznikají enormní oceánské vlny zvané tsunami. Na otevřeném oceánu je lze jen těžko odhalit, protože tam jsou velmi dlouhé a velmi nízké, jakmile ale dorazí do mělkých pobřežních vod, vztyčí se a stanou se smrtelnou hrozbou. Výška vlny v mělkých
Tsunami není pouhou zvětšeninou běžné mořské vlny. Má velmi velkou vlnovou délku, což znamená, že trvá nikoli sekundu nebo dvě, než se převalí, ale několik minut. Na pobřeží vypadá spíše jako obrovský příliv, který se valí vzhůru jako mohutná vodní stěna a zaplavuje celé pobřeží hluboko do vnitrozemí. ▲ SMETENÍ Tsunami po podmořském zemětřesení ničí v roce 2011 východní pobřeží Japonska.
Tsunami se šíří velkou rychlostí.
vodách vzroste.
PODMOŘSKÉ OTŘESY
Tam, kde v oceánském dně existují „živé“ zlomy, dochází v důsledku tření ke vzájemnému zaklesnutí horninových bloků. Prudká „poskočení“, jímž se čas od času vybije nashromážděná energie, způsobují podmořská zemětřesení. Má-li pohyb svislou složku, dojde k vyzdvižení obrovského množství vody a vznikne série velmi rychle se šířících a velmi dlouhých vln, jež se na pobřeží projeví devastujícími účinky.
šířící se šokové vlny Na zlomu dojde ke svislému pohybu.
MONSTRA MEZI VLNAMI Když tsunami dorazí na mělčinu, její čelo se zbrzdí třením o dno a vlna se vztyčí; na pobřeží pak smete vše, co jí stojí v cestě. ▶
MEZINÁRODNÍ POHROMA
VYBUCHUJÍCÍ OSTROVY
Tsunami mohou vznikat také jako následek sesuvu velkého množství horniny na podmořských svazích nebo sopečného výbuchu, pokud je exploze dostatečně mohutná, aby vyvolala tak silné otřesy. K tomu přispívá mořská voda, která proniká do žhavého srdce sopky a mění se v páru, takže v sopce narůstá tlak až k mohutnému výbuchu, jehož energie budí vlny tsunami. Ty mohou být stejně ničivé jako výbuch samotný. ◀ VULKANICKÁ BOMBA Sopečný ostrov Krakatoa poblíž Jávy vybuchl v roce 1883. Exploze způsobila vznik smrtící tsunami. Tmavší ostrov uprostřed snímku je nová sopka vyrůstající ze zatopeného staršího kráteru.
38
Tsunami se může šířit na dlouhé vzdálenosti, překonat celý oceán a zatopit i velmi vzdálená místa. V roce 2004 způsobilo zemětřesení v Indickém oceánu nedaleko indonéského ostrova Sumatra tsunami, které zabilo 230 000 lidí na pobřeží čtrnácti států.
Před
PLANETA ZEMĚ
PLANETA ZEMĚ
Tsunami
VODNÍ STĚNA
Voda je vytlačena vzhůru.
CHAOS
Vlny působí jako kolosální vodní buldozery, které před sebou hrnou vše, co jim stojí v cestě. Voda je přeplněná plovoucími troskami, jež ještě zvyšují její ničivou sílu a smrtící potenciál – jen málokomu, kdo se dostane do tohoto zmatku, se podaří přežít.
Po
▲ ZNIČENÁ OBLAST Oblast města Banda Aceh na pobřeží Sumatry byla zasažena ničivou tsunami v roce 2004.
39
KERNÁ POHOŘÍ
Horstva vznikají týmiž pochody, které způsobují zemětřesení. Okraje srážejících se desek se vrásní do podoby pásemných horstev. Tam, kde se kůra trhá, zapadají horninové bloky do nitra země a po stranách zůstávají vysoké stěny příkopové propadliny. Žhavotekuté magma vystupuje na zemský povrch a vytváří pod zemí masy utuhlé horniny, jež mohou být později odhaleny erozí okolních měkčích hornin.
Na některých místech pohyb tektonických desek trhá kontinenty na kusy. Podle otevírajících se zlomových pásem některé horninové bloky zapadají do podloží a vznikají riftová údolí – příkopové propadliny. Bloky na jejich okrajích ční stupňovitě vzhůru a vytvářejí kerná pohoří. Tímto způsobem vznikla například africká Velká příkopová propadlina se svými stupňovitými svahy. příkopová propadlina
kerné pohoří
Nesmírné procesy související s deskovou tektonikou jsou často spjaty také s procesy tavení hornin uvnitř kůry. Utuhnutím taveniny vznikají rozměrná tělesa granitů a jiných tvrdých hornin. Během času mohou být okolní měkčí horniny sneseny erozí a na povrchu se objeví tvrdý granit v podobě působivých hor. Podobný proces může odhalit podzemní části dávných sopek, tvořené utuhlou lávou. ▼ GRANITOVÝ OBR Poloviční dóm (Half Dome) v pohoří Sierra Nevada v Kalifornii je erozí odhalené granitové těleso, jež původně utuhlo hluboko pod zemským povrchem.
PLANETA ZEMĚ
PLANETA ZEMĚ
Jak rostou hory
TVRDÉ HORNINY
KOLIZNÍ ZÓNY
Tam, kde se oceánská kůra podsouvá pod kontinentální kůru, vznikne na okraji kontinentu pásmo vyvrásněných a vyzdvižených hor. Tento proces vytvořil například Andy, jež lemují celé západní pobřeží Jižní Ameriky, a Skalnaté hory, pohoří táhnoucí se podél západního okraje Severní Ameriky.
◀ VYZDVIŽENÍ Sněhem pokryté Andy jsou výsledkem podsouvání dna Tichého oceánu pod západní okraj Jižní Ameriky.
▼ STŘECHA SVĚTA Srážka Indické a Eurasijské desky vyzdvihla Himálaj, nejvyšší pohoří planety.
SRÁŽKA KONTINENTŮ
Srazí-li se dva kontinenty, je výsledkem zvrásnění a zbytnění kůry. V současnosti k tomu dochází například v asijském pohoří Himálaj, kde se Indická deska tlačí na Eurasijskou desku rychlostí asi 2,5 cm za rok.
roztahování kůry
ZAŠLÁ SLÁVA
Během času se pohoří zvolna snižují. Vlastní vahou zapadají do podloží jako těžší předměty do mokrého písku, hlavně jsou ale obrušovány vodou, ledem a větrem. Jakmile horotvorné pohyby v daném místě ustanou, je tento proces nezastavitelný. Nakonec může pohoří zcela zmizet. ▼ POTOMCI VELIKÁNŮ Oblé vrcholky Skotské vysočiny jsou pozůstatky dávných horských velikánů, postupně zbroušených erozí.
RYCHLÁ FAKTA „Korunu planety“ tvoří nejvyšší body jednotlivých kontinentů: ◾ Asie Mount Everest: 8 848 m, Himálaj, hranice Nepálu a Číny ◾ Jižní Amerika Aconcagua: 6 962 m, Andy, Argentina ◾ Severní Amerika Mount McKinley: 6 149 m, Aljašský hřbet, USA ◾ Afrika Kilimandžáro: 5 895 m, Velká příkopová propadlina, Tanzanie ◾ Evropa Elbrus: 5 642 m, Kavkaz, Čečensko, Rusko ◾ Antarktida Vinson Massif: 4 897 m, Ellsworthovo pohoří ◾ Oceánie Puncak Jaya: 4 884 m, pohoří Sudirman, Nová Guinea
41
Jen málo dějů v přírodě se svojí dramatičností vyrovná výbuchu sopky. Existuje řada typů sopek od jednoduchých prasklin v zemské kůře po obří kuželovité hory tvořené střídajícími se vrstvami lávy a sopečného popela. Velká většina sopek vzniká na aktivních rozhraních tektonických desek.
TVARY SOPEK
Sopečné tvary v krajině vznikají z vyvrženého materiálu. Tekuté lávy vytvářejí rozsáhlé ploché kužely zvané štítové sopky. Méně tekutá láva a vrstvy sopečného popela se mohou vršit do podoby takzvaných stratovulkánů (na obrázku). Láva stratovulkánů ztuhne na svazích a vzápětí je pokryta vrstvami popela. Každá následující erupce přidá novou vrstvu.
PLANETA ZEMĚ
PLANETA ZEMĚ
Sopky
oblak popela
vystupující láva
vrstvy starších sopečných hornin
staré lávové proudy
▶ SMRTÍCÍ
LÁVA
RIFTOVÉ SOPKY
V riftových zónách, kde se zemská kůra rozpíná, vede pokles tlaku k tavení plášťových hornin a do vzniklé mezery se tlačí bazaltové magma. Výbuchy riftových sopek bývají časté a poměrně předvídatelné. Na snímku je sopka Erta Ale v etiopské části Velké příkopové propadliny, v jejímž kráteru se už více než sto let nachází vroucí jezero roztavené lávy.
Proudy tekuté lávy vylévající se ze sopek na riftech a horkých skvrnách mohou téct na dlouhé vzdálenosti. Láva jiných sopek, třeba Etny na Sicílii, je méně tekutá a daleko se nedostane. Sopky na sbíhavých rozhraních mají někdy tak hustou a tak pomalu tekoucí lávu, že ta může sopku ucpat. Nahromaděný tlak potom vyvolá obzvláště prudkou explozi.
PYROKLASTICKÉ PROUDY
SOPKY HORKÝCH SKVRN Některé sopky vznikají daleko od deskových rozhraní – tam, kde pod litosférou v plášti působí horká skvrna. Jak se deska nad skvrnou posouvá, starší sopky vyhasínají a nad skvrnou vznikají nové, takže výsledkem je řada sopek od nejstarších po nejmladší. Na snímku z oběžné dráhy je řetězec Havajských ostrovů.
42
OBLAK Vzdouvající se smrtící oblak žhavého popela hrozí pohltit ujíždějící automobil při výbuchu filipínské sopky Mount Pinatubo v roce 1991.
▲ ETNA Láva vytékající ze sicilské sopky Etny má teplotu asi 1 000 °C.
Většina lávy a popela vymrštěného při výbuchu sopky vzápětí spadne k zemi a vytvoří na svazích sopky žhavou lavinu horninových úlomků a popela zvanou pyroklastický proud. Tyto proudy se mohou pohybovat rychlostí až 450 km za hodinu a mohou zaplavit široké okolí sopky, přičemž sežehnou vše, co jim stojí v cestě. 43
ERUPCE
PLANETA ZEMĚ
PLANETA ZEMĚ
Sopky je třeba stále pokládat za činné, nikoliv za vyhaslé, dokonce i když nevybuchly během posledních 10 000 let. Po mnoha letech nečinnosti se stratovulkán Tungurahua v jihoamerickém Ekvádoru probudil v roce 1999. Jeho erupce v roce 2010 vyvrhla popelový oblak do výšky až 2 km.
Sopečné výbuchy způsobily některé z nejhorších přírodních katastrof v dějinách. Nejnebezpečnějšími sopkami nejsou ty, které vybuchují často, ale naopak ty, které soptí jednou za několik století: lidé během času osídlí jejich svahy, obdělávají úrodné sopečné půdy, a dokonce si na úpatí vybudují města. Jakmile taková sopka znovu vybuchne, následky hrozí katastrofou.
Sundský průliv
Lakagígar Island
Erupce Červen 1783 až únor 1784 Vlastnosti Mohutný výlev lávy a mračno sopečných plynů Odhad počtu obětí 9 350 Riftové sopky často vybuchují tak pravidelně, že se od nich lidé drží dál. Existují ale výjimky. V roce 1783 vybuchlo na islandském riftu Lakagígar během osmi měsíců 140 kráterů, jež vyvrhly obrovské množství lávy a jedovatých plynů. Čtvrtina islandské populace zahynula na následky otrav a hladomoru a vliv erupcí byl patrný po celém světě. SMRTÍCÍ RIFT Část riftového systému Lakagígar, který v roce 1783 vybuchl v délce 26 km. Výsledkem byl největší proud lávy v moderní době. ▼
Erupce Srpen 1883 Vlastnosti Exploze, pyroklastické proudy, tsunami Odhad počtu obětí 36 417 Výbuch Krakatoy v roce 1883 vyvolal pyroklastické proudy a tsunami, které zabily desetitisíce lidí. Třesk exploze byl zřejmě nejhlasitějším dosud zaznamenaným zvukem.
▼ JAKÁ MATKA, TAKOVÁ DCERA Následující erupce daly vzniknout nové sopce v rozmetaném kráteru té staré. Nazývá se Anak Krakatau, což v indonéštině znamená „Dítě Krakatoy“.
Pinatubo
Tambora
Pelée
Erupce Červen 1991 Vlastnosti Popelové mračno, pyroklastické proudy, bahnotoky Odhad počtu obětí 800
Erupce Duben 1815 Vlastnosti Exploze, tsunami, popelové mračno Odhad počtu obětí 60 000
Erupce Květen 1902 Vlastnosti Popelové mračno, pyroklastické proudy Odhad počtu obětí 29 500
V roce 1991 rozmetala mohutná erupce vršek sopky Pinatubo a vyvrhla do ovzduší zhruba 10 km3 popela a hornin. Výsledkem byl obrovský oblak popela a smrtící pyroklastické proudy. Krajinu pokryl jemný popílek a vzniklé mračno kapiček kyseliny sírové se rozšířilo po celém světě.
Šlo o největší sopečný výbuch v zaznamenané historii – exploze byla slyšet na 2 000 km daleko. Sopečné plyny a popílek se rozšířily po celé zeměkouli a způsobily v roce 1816 „rok bez léta“. Následující všeobecná neúroda vedla k největším hladomorům 19. století.
Město Saint-Pierre pod sopkou Pelée bylo v době výbuchu plné lidí. Sopka vyvrhla ohromné mračno horkého popela, které se zhroutilo a změnilo v pyroklastický proud, jenž se vřítil do Saint-Pierre rychlostí větší než 650 km za hodinu, aby město pohřbil a zcela zničil. Téměř všichni lidé zahynuli.
Ostrov Luzon, Filipíny
Ostrov Sumbawa, Indonésie
PLANETA ZEMĚ
PLANETA ZEMĚ
Katastrofy
Krakatoa
Ostrov Martinik, Karibské moře
Santorini
Vesuv
Kyklady
Neapol, Itálie
Erupce Asi 1600 př. n. l. Vlastnosti Exploze, popelové mračno, tsunami Odhad počtu obětí Neznámý Sopečný ostrov vybuchl před mnoha tisíci let a kráter zatopilo moře. V kráteru vyrostla nová sopka, která explodovala před 3 600 lety; výbuch vyvolal obří vlny tsunami. V současnosti sopka opět narůstá (uprostřed vodní plochy v kráteru). Erupce Srpen 79 n. l. Vlastnosti Popelové mračno, pyroklastické proudy Odhad počtu obětí 2 100 Pravděpodobně nejznámější sopečná erupce nastala v roce 79 n. l. za trvání římského impéria. Vesuv po staletí dřímal, pak ale vybuchl s katastrofickou silou.
46
Pyroklastické proudy zcela zničily římská města Pompeje a Herculaneum a zahubily každého, kdo nestačil utéct.
47
Horké prameny a gejzíry
ČERNÉ KUŘÁKY
PLANETA ZEMĚ
V některých sopečných oblastech přichází voda vsakující se do podloží do styku s horkými horninami a poté vyvěrá na povrch v podobě horkých pramenů a někdy také gejzírů. V hlubinách oceánu vznikají obdobnými procesy „černé kuřáky“ přehřáté vody. VROUCÍ KOTEL
Horké prameny se vyskytují v oblastech se silnou sopečnou činností, kde jsou rozpálené horniny velmi mělko pod povrchem. Vysoký tlak v podzemí způsobuje, že se voda zahřívá vysoko nad svoji normální teplotu varu. Poté voda vyvře na povrch, kde vytvoří pářící horká jezírka. Ta jsou často obydlena barevnými mikroorganismy skupiny archea, jež přežívají i v takto extrémních podmínkách.
▲ TMAVÝ „KOUŘ“ Černý kuřák chrlí do chladného oceánu horkou vodu s vysráženými minerálními částicemi; v silném světle výzkumné ponorky vyhlíží jako kouřící tovární komín.
HORKÁ KOUPEL Horké prameny v Naganu ve středním Japonsku napájejí řadu jezírek, v nichž voda chladne na příjemných asi 50 °C. Makakové červenolící se v zimě, kdy teploty v oblasti klesají až k –15 °C, v teplé vodě s oblibou zahřívají. Opice sedí v pářící vodě, zahřívají se sopečným teplem a na hlavy jim padají sněhové vločky.
HORKÉ OKO Husté kolonie mikroorganismů vytvářejí barevné pásy v horkém jezírku nazvaném Morning Glory v Yellowstonském národním parku v USA. ▶
ROZPUŠTĚNÉ MINERÁLY
Přehřátá voda při vysokém tlaku, jenž panuje pod zemským povrchem, může dosáhnout teploty 300 °C i vyšší. Při této teplotě rozpouští minerály hornin, s nimiž přijde do styku, avšak když se voda dostane na povrch a chladne, rozpuštěné látky se z roztoku zase vysrážejí. Tento proces může vytvořit pozoruhodné terasy z minerálů, jež se vysrážejí v bezprostředním okolí vývěrů horké vody. ▼ TRAVERTINOVÉ TERASY Uhličitanová hornina zvaná travertin se sráží z mineralizované vody vyvěrající z horkých pramenů Pamukkale v severozápadním Turecku a vytváří působivé kaskády a jezírka.
BAHNO A PLYN
Horká voda a sopečné plyny vystupující k zemskému povrchu často reagují s horninami a mění je v jíl. Směs vody a jílu vytváří vývěry horkého tekutého bahna, kterým probublává unikající plyn – jde o takzvané bahenní sopky. Suché výrony sopečných plynů se označují jako fumaroly.
TLAKOVÝ SYSTÉM
Na nemnoha místech světa horká voda tryská vzhůru v podobě gejzírů. Váha vodního sloupce zvyšuje tlak, jemuž je voda dole u zdroje tepla vystavena, takže její bod varu je zvýšený. Jak se voda vespod zahřívá a rozpíná, je část vodního sloupce vytlačována na povrch, takže tlak v systému klesá. V jistém okamžiku začne přehřátá voda vřít, vodní pára vyrazí vzhůru a vytlačí zbývající vodu do výše. Po erupci se pukliny gejzíru opět plní vodou a děj se opakuje. ◀ GEJZÍR Gejzír v sopečné zóně Taupo na Novém Zélandu chrlí horkou vodu a vodní páru; existují gejzíry, které stříkají do výšky přes 100 m.
49
PLANETA ZEMĚ
V oblastech středooceánských riftů se vyskytují vývěry chrlící přehřátou mineralizovanou vodu do chladné vody oceánských hlubin. Jakmile se tato voda při styku s chladným okolím ochladí, rozpuštěné minerály se vysrážejí v jemné tmavé částice, takže vývěr připomíná jakýsi podvodní kouř. Vysrážené minerály často tvoří kolem vývěru věžovitý „komín“, z nějž kouř vychází.
