Vedci odhalili pôvod tajomného dunenia, ktoré sa ozývalo po celom svete

Text vyšiel pôvodne v denníku The Washington Post.

V polovici septembra minulého roka vedci zaznamenali podivné dunenie. Na výskumných staniciach po celom svete sa objavil zvláštny seizmický signál, ktorý však podľa všetkého nespôsobilo zemetrasenie.

Prešiel deň a pomalé otrasy sa stále ozývali. A keď dunenie pokračovalo aj tretí deň, začali sa schádzať vedci z celého sveta, aby prediskutovali, čo spôsobuje dunenie v zemi.

Niektorí si spočiatku mysleli, že seizmické prístroje zaznamenávajúce signál sú pokazené, ale to sa rýchlo vyvrátilo. Iní tvrdili, že možno ide o novú sopku, ktorá sa im vynára pred očami. Jeden z nich žartom vylúčil, že by mohlo ísť o mimozemšťanov. Keď sa rôzne teórie vyškrtli, vedci signál nazvali „neidentifikovaný seizmický objekt“ alebo USO.

„Nikto niečo také ešte nikdy nevidel. Nemáme to s čím porovnať,“ povedal Kristian Svennevig, geológ z Geologického prieskumu Dánska a Grónska.

O deväť dní neskôr vibrácie ustali, ale záhada USO vedcov trápiť neprestala – podľa štúdie publikovanej vo štvrtok v časopise Science sa im ju po roku konečne podarilo vyriešiť.

Na rozlúsknutie prípadu bolo potrebných približne 70 ľudí z 15 rôznych krajín a viac ako osemtisíc vymenených správ – dokopy by vytvorili zhruba 900-stranový detektívny román.

Čo teda jav spôsobilo? V skratke: vlny mega cunami, ktoré sa valili sem a tam vo fjorde v Grónsku, vytvorili vibrácie a tie sa následne rozšírili do celého sveta.

Ako v bazéne či vo vani

Dlhé vysvetlenie sa začína v atmosfére. Keďže koncentrácia skleníkových plynov sa v dôsledku klimatickej zmeny zvyšuje, tieto plyny zachytávajúce teplo urýchľujú topenie ľadu najmä v okolí zemských pólov.

Dňa 16. septembra minulého roka toto dodatočné teplo časom stenčilo ľadovec vo východnom Grónsku natoľko, že už nedokázal udržať horskú skalu nad ním.

Kus metamorfovanej horniny hrubý 150 metrov a široký a dlhý zhruba kilometer padol a vyvolal masívny zosuv pôdy. Skala a ľad, ktoré by stačili na naplnenie 10-tisíc olympijských bazénov, sa uvoľnili rýchlosťou až 47 metrov za sekundu a zosunuli sa o približne dva kilometre.

Lavína sa zrútila do Dicksonovho fjordu a vyvolala 200 metrov vysokú cunami - jednu z najvyšších v nedávnej histórii.

Ďalej od fjordu vlny cunami dosahujúce výšku štyri metre poškodili neobývanú výskumnú stanicu a zničili kultúrne a archeologické pamiatky vrátane starej traperskej chaty, ktorú počas jej storočnej histórie cunami nikdy nezasiahlo. Zničila sa tiež infraštruktúra v hodnote približne 200-tisíc dolárov.

Stojaté vlnenie

Hoci fjord Dickson bežne navštevujú turistické výletné lode, v blízkosti sa v danom čase nenachádzali žiadne. Neboli hlásené ani obete na životoch.

Vo fjorde sa medzitým mega vlna cunami pohybovala v zálive sem a tam a vytvorila jav nazývaný stojaté vlnenie. Nazýva sa tak rytmické kmitanie vody, ktoré často vidíme napríklad v bazéne alebo vo vani. Zdroj cunami bol taký energický, že stojaté vlnenie vyžarovalo seizmické vlny po celom svete a otriasalo planétou deväť dní, kým sa utíšilo.

Príslušníci dánskej armády vyplávali do fjordu len niekoľko dní po tejto udalosti, aby dronom zozbierali snímky zrútenej horskej steny a čela ľadovca a ďalších následkov cunami.

Samozrejme, Svennevig a mnohí jeho blízki kolegovia nevedeli o súvislosti medzi zosuvom pôdy spôsobeným cunami a stojatou vlnou v čase, keď sa udalosti vyvíjali.

Súvisiaci článok Súvisiaci článok Ľadovec skazy sa môže topiť oveľa rýchlejšie, ukazuje štúdia Čítajte 

Vtedy si lámali hlavy nad údajmi zo seizmografických staníc. Stojaté vlnenie sa na prístrojoch javilo ako pomalá vlna, zatiaľ čo v prípade zemetrasenia ide zvyčajne o šialený súhrn čiar. Okrem toho vlna podľa prístrojov dosahovala vrchol každých 92 sekúnd, čo je v porovnaní so zemetrasením pomalé.

Stojaté vlnenia sú síce dobre známe, ale niečo podobné ešte nikto nevidel. Svennevig, hlavný autor štúdie, povedal, že je to ako vidieť dúhu, ale s ďalšou farbou, ktorú nikto predtým nepozoroval.

„Keď sme začali robiť tento výskum, nikto nemal predstavu o tom, čo je hlavnou príčinou,“ povedal Carl Ebeling, spoluautor štúdie a seizmológ zo Scrippsovho oceánografického inštitútu na Kalifornskej univerzite v San Diegu.

„Dokonca aj v prípade veľkého zosuvu pôdy za normálnych okolností by to bolo ťažké vidieť v globálnom meradle, takže sa tu udialo niečo zvláštne.“

Domino efekt

Kým niektorí vedci skúmali zvláštne seizmické údaje, iná skupina sa dopočula o veľkej vlne cunami v odľahlom fjorde vo východnom Grónsku. Tieto dva tímy, spolu s inými, spojili svoje sily a rýchlo sa rozrástli do nepretržitej medzinárodnej spolupráce prostredníctvom systému zasielania správ. Skupina priniesla rôzne miestne údaje z terénu a vzdialené pozorovania v globálnom meradle.

„Vedeli sme, že došlo k zosuvu pôdy a cunami. Dalo sa to zistiť zo seizmického signálu,“ povedal Svennevig.

„Následne sa však objavil ďalší seizmický signál, ktorý pokračoval až deväť dní, a bol nasnímaný približne v tej istej oblasti, takže nám napadlo, že musia byť nejako spojené.“

Signál stojatého vlnenia bol taký mätúci, že jeden člen tímu sa pokúsil znovu vytvoriť dlhotrvajúce stojaté vlnenie vo svojej vani pomocou malého polystyrénového plaváka a meradla. Nepodarilo sa to, čo modelárov cunami vôbec neprekvapilo.

Namiesto toho sa obrátili na pokročilé matematické modely, aby simulovali výšku, pomalý pohyb a trvanie vlny. Aj vtedy spočiatku zlyhali.

Prelom nastal, keď od dánskej armády dostali nové batymetrické údaje fjordu (pozn.red. batymetria je náuka o dne vodných útvarov ako morí, riek či jazier), podobné topografickej mape, ktoré im umožnili lepšie zmapovať morské dno v počítačových modeloch.

Po ich zapracovaní tím použil model s bezprecedentne vysokým rozlíšením, aby ukázal, ako smer zosuvu spolu s jedinečne úzkym a ohnutým korytom fjordu viedol k deväťdňovému stojatému vlneniu.

Súvisiaci článok Súvisiaci článok Volajú ho ľadovec skazy. Ak sa zrúti, spôsobí katastrofický nárast morí Čítajte 

Svennevig a jeho kolegovia nie sú jediní, ktorí skúmali túto globálnu udalosť. V auguste tím šiestich nemeckých výskumníkov ju pozoroval prostredníctvom satelitných snímok. Ich publikované zistenia odhalili podobný príbeh, že masívny zosuv pôdy spôsobil cunami a dlhotrvajúce stojaté vlnenie, hoci celý proces zosúvania pôdy opisuje nová štúdia.

„Táto udalosť so svojimi fascinujúcimi, viac ako týždeň trvajúcimi osciláciami vyvolala záujem mnohých pracovných skupín na celom svete,“ uviedla Gesa Petersenová, ktorá bola autorkou augustovej štúdie, ale na novej sa nepodieľala. „Metódy, ktoré si tímy zvolili, sa líšia, ale výsledky sa dobre zhodujú.“

Hoci zosuv pôdy je zjavným iniciátorom udalostí, „hlavná príčina spočíva v klimatickej zmene,“ povedala Alice Gabrielová, spoluautorka novej štúdie a seizmologička zo Scrippsovho oceánografického inštitútu. Podľa nej ide o prvý zosuv pôdy takejto veľkosti, ktorý sa vyskytol vo východnom Grónsku. Veľké zosuvy pôdy sú známejšie v západnom Grónsku, ako napríklad masívna udalosť z roku 2017, ktorá si vyžiadala štyri obete a dve dediny zostali natrvalo opustené.

Mnohé aspekty zmeny klímy už destabilizujú horské svahy na celom svete, či už v dôsledku zvýšených zrážok, zvýšených teplôt vzduchu alebo úbytku snehu či ľadu, uviedla Leigh Stearnsová, glaciologička z Pensylvánskej univerzity, ktorá sa nepodieľala na žiadnej zo štúdií. Tento zosuv pôdy a cunami podľa nej poukazujú na domino efekt, ktorý môže nastať aj pri strate malého ľadovca, ale pravdepodobne to nebude posledný prípad, keďže teploty stúpajú.

„Nebolo by prekvapujúce, keby sa vo východnom Grónsku a inde vyskytli ďalšie destabilizačné udalosti,“ povedala.

Pred (august 2023) a po (september 2023) zosuve pôdy. (zdroj: Søren Rysgaard | Danish Army)