Na ľadovcovom povrchu, zapadnuté výraznou vrstvou snehu sú v pravidelných rozstupoch rozmiestnené vedecké prístroje. Vďaka satelitom určujú presnú polohu, zarazené do povrchu skúmajú, čo sa deje pod vrstvou snehu a ľadu.
Pod islandským ľadovcom Vatnajökull sa totiž nachádza rozsiahla sopečná kaldera, vulkán Grímsvötn. Je 21. máj roku 2011, podvečer a pod zamrznutou zemou sa zrazu začnú odohrávať výrazné zmeny. Po šiestej hodine poobede miestneho času si vedecké prístroje všimnú, že presúvať sa začína rozsiahly blok zeme. Vedci následne zalarmujú úrady a tie nariadia evakuáciu z okolia sopky.
O hodinu už Grímsvötn vybuchuje, stretnutie roztavenej horniny s ľadom vytvára ohromný chochol sopečného plynu a prachu, ktorý stúpa do viac než desaťkilometrovej výšky. Najaktívnejší islandský vulkán sa znovu pripomenul, aj keď dôsledky jeho erupcie boli podstatne menšie, ako keď miestna sopka Eyjafjallajökull zastavila európsku leteckú dopravu a spôsobila miliardové škody.
V skutočnosti sú však oba vulkány iba relatívne bezvýznamnými zástupcami na svetovej mape sopiek. Skutočných obrov, supervulkánov, je našťastie menej. A výbuchujú podstatne zriedkavejšie.
No po dopade ohromného asteroidu sú zrejme druhou najväčšou prírodnou katastrofou, ktorá by mohla ovplyvniť život na našej planéte. A ani proti sopkám sa dnes nedokážeme brániť.
Tikajú nám hodiny
Wim Malfait zo Spolkovej vysokej technickej školy v Zürichu sa veľmi nelíši od svojich kolegov. Odborníkov na fyziku našej zeme totiž spája spoločný problém. Dnes poznáme najmenej dvadsiatku supersopiek, ktoré by mohli ľuďom i životu na planéte spôsobiť vážne problémy.
Stačí totiž jednoduché rátanie: erupcia supervulkánu dokáže do svojho okolia poslať toľko materiálu, ktorý by zvládol pochovať niekoľkokilometrovou vrstvou akékoľvek mesto. Keď v roku 1992 vybuchla filipínska sopka Pinatubo, svet sa na pár mesiacov ochladil asi o pol stupňa. No až vybuchne supervulkán, planéta sa v priemere môže ochladiť až o desať stupňov – a to na niekoľko rokov.
Toto už zhruba vieme. Podstatne zložitejšie je však pochopiť mechanizmus, ako takéto supererupcie fungujú. A najmä, čo a kedy ich môže spôsobiť. Preto sa niekoľko vedeckých tímov rozhodlo na túto záhadu pozrieť. Wim Malfait bol v jednom z nich.
„Vieme, že nám tikajú hodiny,“ priznal švajčiarsky odborník pre BBC. „Nevieme, ako rýchlo nám tikajú. A čo sa musí stať, čo spúšťa takúto erupciu?“
Tých zlých správ je totiž niekoľko. Prvou napríklad, že supervulkán pod americkým Yellowstonským národným parkom je najmenej dvakrát taký veľký, ako sme si dosiaľ mysleli: jeho magmatický kozub má približne 90 kilometrov na dĺžku, 30 kilometrov na šírku a dva- až pätnásťkilometrov do hĺbky.
Druhou zlou správou je odhad, že nastal čas. Yellowstone napríklad vybuchol naposledy pred 640-tisíc rokmi a dnes tipujeme, že nejaká supererupcia sa odohrá každých stotisíc rokov.
„Toto je čosi, s čím sa pravdepodobne budeme musieť ako druh vyrovnať,“ dodáva Malfait. „V budúcnosti sa to jednoducho stane. Prirovnať to môžete k dopadu asteroidu – riziko v nejakom konkrétnom čase je malé. No ak k tomu dôjde, následky budú katastrofou.“
Futbalová lopta pod vodou
Dlho ani nebolo jasné, či supersopky vôbec môžu vybuchnúť samy od seba. Fungujú jednoducho inak, ako ich sto- až tisícnásobne menšie sesternice.
Pri bežnom vulkáne totiž v princípe stačí, že v magmatickom kozube pribúda roztavená hornina a zvyšuje sa tlak až do okamihu, keď presiahne kritickú hranicu a tlak vystrelí horninu cez vyššie položené vrstvy. Lenže supererupcie takto nefungujú.
Vedci podľa dvojice štúdii v odbornom magazíne Nature Geoscience preto zvolili rôzne prístupy. Kým jeden tím na počítačoch modeloval celý proces, Malfait sa spolu s kolegami vybral do francúzskeho Grenoblu. A tam v laboratóriách ESRF vytvorili experiment, v ktorom skúmali, ako sa bude správať samotné vnútro supervulkánu.
Diamantovú kapsulu najskôr naplnili syntetickou magmou a následne ju pomocou vysokoenergetických röntgenových lúčov zahrievali – hľadali kritický tlak i teplotu. Nebolo to ľahké, vnútri zeme a obzvlášť v kozuboch sopiek sú extrémne podmienky, vedci tak museli dosiahnuť viac ako tisíc stupňov a tlak v desaťtisícoch atmosfér.
Napokon našli odpoveď na otázku, či môžu supervulkány vybuchnúť samy od seba. A bola nepríjemná: môžu.
Experiment ukázal, že magma dokáže svojím tlakom rozrušiť viac ako desaťkilometrovú zemskú kôru, keď menej hustú roztavenú magmu bude nahor tlačiť hustejšia hornina. Supersopka tak na svoj výbuch nepotrebuje žiaden vonkajší spúšťač, napríklad zemetrasenie.
Dobrou správou je, že nás na to upozorní náhly nárast zeme nad supervulkánom, ktorá sa zdvihne až o stovky metrov.
„Predstavte si to ako futbalovú loptu, ktorú držíte pod vodou,“ opisuje Malfait, ako celý proces približne vyzerá. „Pustite ju. A keď ju pustíte, lopta naplnená vzduchom vystrelí nahor.“
Až vybuchne
Island je krajina sopiek. Ostrov, pod ktorým sa rozchádzajú tektonické platne, sa stal ideálnym rodiskom vulkánov.
Krajina sa naučila žiť s chrliacimi horami, v minulosti totiž výbuchy radikálne decimovali jej obyvateľov. Dnes majú Islanďania azda najprepracovanejší svetový systém na sledovania sopiek i následnú evakuáciu ľudí.
Preto keď v roku 2011 vybuchla Grímsvötn a rok predtým ešte slávnejšia Eyjafjallajökull, miestnym obyvateľom sa toho na rozdiel od letísk a leteckých prepravcov veľa nestalo. No v prípade výbuchu supervulkánu by nám zrejme nepomohol ani ten najlepší výstražný systém.
Dosahy takejto erupcie budú celosvetové a otázka neznie, či erupcia nastane, ale či ju budeme vedieť dosť vopred predpovedať a či raz dokážeme vytvoriť technológiu, ktorou by sme sa mohli pred supersopkami brániť.
