Vulkanická nebezpečí

Vulkanickým nebezpečím se rozumí jakýkoli potenciálně nebezpečný sopečný proces, který ohrožuje lidské životy, živobytí a/nebo infrastrukturu. V okolí sopky může hrozit několik nebezpečí, například lávové proudy, pyroklastické proudy, lahary a laviny trosek. Sopečná činnost také vyvolává nebezpečí, která mohou zasáhnout oblasti vzdálené od sopky, jako je uvolňování plynů, pád popela a tsunami. Tato nebezpečí mohou zasáhnout oblasti vzdálené 100 až 1000 kilometrů od sopky, což může mít významné zdravotní a ekonomické dopady. (BGS 2012)

Přestože sopky mohou být nebezpečné, existuje mnoho důvodů, proč lidé žijí v jejich blízkosti. Mohou mít emocionální, společenský i ekonomický přínos. Pro ty, kteří žijí v blízkosti sopek, je znalost vulkanických nebezpečí jen jedním ze způsobů, jak mohou lidé snížit své riziko.

Typy vulkanických nebezpečí

V následující části je vysvětlena řada vulkanických nebezpečí a jejich možný dopad na lidi a životní prostředí.
– padající tefra/popel
– plyn
– lávové proudy a lávové dómy
– pyroklastické proudy
– sesuvy půdy a laviny trosek
– lahary (bahenní proudy)
. jökulhlaups
– tsunami

Spad tefry/popílku

Zkušenosti: Ashfall – „Zatmění“.

Při sopečných erupcích může být popel, který se skládá z malých, ostrých, hranatých úlomků skla a jiných sopečných hornin, vyvržen vysoko do vzduchu, někdy až do stratosféry. Sopečné produkty jsou obvykle pojmenovány podle velikosti klastů, které mohou mít velikost od metrů až po mikrony. Tefra se používá jako souhrnný termín pro všechny vyvrženéklasty bez ohledu na jejich velikost, zatímco termín popel označuje částice o velikosti menší než 2 mm.

Během erupce většina tefry spadne na zem v okolí sopky. Tato tefra může zatížit střechy budov a zakrýt dopravní značení, což ztěžuje cestování. Nahromadění tefry z listí může vést k zasypání rostlin nebo k odlamování větví ze stromů, a může tak mít značný dopad na zemědělství. Jemnozrnná povaha sopečného popela znamená, že jej vítr snadno přenáší do vzdálenosti 100 až 1000 km od sopky. Vzhledem ke své abrazivní povaze může sopečný popel způsobit poškození letadel.

Rychlý fakt

.

Jedním z vysvětlení „krvavě rudých“ mraků při západu slunce, které zobrazil Edvard Munch na obraze „Výkřik“, je výbuch sopky Krakatau v roce 1883. Při erupci se uvolnilo velké množství plynu a popela, které změnily barvu oblohy po celém světě.

Plyn

Různé plyny mohou být uvolňovány aktivními sopkami před, během nebo po erupci a mohou způsobit různá zdravotní rizika na místní úrovni, ale mají potenciál ovlivnit klima v celosvětovém měřítku. Pět hlavních plynů, které ohrožují zdraví, je:

• oxid uhličitý
• chlorovodík, fluorovodíka sirovodík
• dioxid siřičitý

Lidé mohou být vystaveni škodlivým sopečným plynům jejich vdechováním nebo kontaktem s kůží a očima. Zdravotní účinky se pohybují od mírných až po vážné, občas dochází i ke smrtelným expozicím. Po expozici mohou lidé hlásit dýchací potíže a svědění kůže.

Vulkanické plyny jsou obzvláště nebezpečné, protože nejsou vidět, a protože jsou hustší než okolní vzduch, mohou se hromadit v prohlubních v okolí aktivní sopky. Vysoká koncentrace sopečných plynů může být zdraví nebezpečná i uvnitř letadel. Sirné plyny se přeměňují na sirné aerosoly (hlavně kyselinu sírovou), které, pokud se dostanou do stratosféry, mohou v ní zůstat několik let a způsobit krátkodobé změny klimatu.

Vulkanické plyny: dopad. Pramen: Vulkanické sopky v Československu:

Lávové proudy a lávové dómy

Lávy jsou proudy magmatu vytlačené na povrch sopky. Obecně je vzácné, aby láva způsobila přímé ztráty na životech, protože obvykle teče pomalu a poskytuje dostatek času na evakuaci lidí. Kombinací zasypávání, drcení a tepla však ničí vše, co jim stojí v cestě, a takové erupce jsou také spojeny s emisemi sopečných plynů a aerosolů.

Viskozita, tedy snadnost, s jakou může tekutina proudit, lávových proudů obecně roste s obsahem křemíku a klesá s rostoucí teplotou a obsahem vody.Nízkoviskózní bazalty jsou nejtekutější z běžných typů láv a jsou typicky vyvrhovány při teplotách 1100°-1200 °C. Vysoce viskózní andezity jsou mnohem méně tekuté než čediče a vyvrhují se při teplotách kolem 700°-900 °C.

Jinak řečeno, bazaltová magmata bohatá na železo/hořčík jsou na jednom konci stupnice nejtekutější (mají nízkou viskozitu) a na druhém konci stupnice jsou bohatá na křemík a jsou nejméně tekutá (mají vysokou viskozitu).

Bazaltová magmata mohou proudit na relativně velké vzdálenosti. Naproti tomu lávy s vysokou viskozitou (andezity) jsou obvykle vyvrhovány nízkou rychlostía vytvářejí krátké, husté proudy nebo strmé kopule, které necestují daleko odvulkanických pramenů.

Rychlost pohybu láv se obvykle pohybuje od několika metrů za hodinu u vysoce viskózních láv (andezitů) až po několik kilometrů za hodinu u fluidních bazaltů. Lávové dómy vznikají při pomalém vyvrhování vysoce viskózní lávy ze sopky. Kvůli vysoké viskozitě se láva nemůže dostat daleko od vývěru a vzniká lávový dóm. Tyto lávové dómy jsou obzvláště nebezpečné, protože bývají nestabilní a mohou se zhroutit a způsobit pyroklastické husté proudy.

Láva: nebezpečí. Zdroj: ČSÚ, s. r. o. Zdroj: ČSÚ, s. r. o:

Povodňové bazalty

Povodňové bazalty jsou výjimečnou formou nebo proudem lávy. Tyto erupce jsou vzácné a naše chápání těchto událostí je založeno na studiu minulých erupcí na místech, jako jsou Dekanské pasti v Indii nebo Sibiřské pasti. Takové erupce zasahují rozsáhlá území až kontinentální velikosti (přes milion kilometrů čtverečních), mohou mít tloušťku až jeden kilometr, uvolňují velké množství plynů a mohou způsobit znečištění ovzduší a dokonce mít vliv na klima.

Z povodňových bazaltů, ke kterým dochází na Islandu, se můžeme hodně naučit. V roce 2014 dosáhla puklinová erupce v Holuhraunu velikosti povodňového bazaltu. Jedná se nyní o největší povodňový bazalt na Islandu od erupce Laki v letech 1783-84, která způsobila smrt asi 20 % islandské populace v důsledku znečištění životního prostředí a hladomoru a pravděpodobně zvýšila úroveň úmrtnosti i jinde v Evropě v důsledku znečištění ovzduší sirnými plyny a aerosoly. Naštěstí jsou povodňové čedičové erupce velmi vzácné!

Pyroklastické proudy

Pyroklastické proudy jsou horké „hustotní proudy“ tvořené směsí úlomků hornin a plynu, které vysokou rychlostí proudí po zemi. Pohybují se pod vlivem gravitace a mají tendenci stékat po svazích, podél údolí a směrem k nižším polohám; ačkoli je známo, že extrémně silné nebo energetické pyroklastické proudy se vzpírají gravitaci a pohybují se do kopce. Teplota pyroklastických proudů se může pohybovat mezi 100 °C a 600 °C. Obvykle se pohybují rychlostí 70 km/h nebo rychleji po svazích sopky.

Pyroklastický tok: nebezpečí. Zdroj: Městská policie v Brně, Městský úřad v Brně: VolFilm

Pyroklastické proudy při kolapsu sopky

Pyroklastické proudy vznikají několika mechanismy, a to buď kolapsem lávového dómu, nebo při explozivní erupční činnosti, kdy směs plynů a popela, která se uvolňuje ze sopky, je příliš hustá na to, aby vztlakem stoupala do atmosféry, a místo toho se zhroutí kolem sopky.

Pyroklastické toky při kolapsu dómu

Vulkány, které vyvrhují velmi viskózní nebo lepkavou lávu a vytvářejí dómy, mohou také vytvářet pyroklastické toky, když se dóm stane nestabilním. Pyroklastické proudy vznikají, když se velké části dómu zhroutí a rozpadnou.

Rychlý fakt

Pyroklastickým proudům se také říká „nuées ardentes“, což ve francouzštině znamená žhavá oblaka

Pyroklastické proudy vytvářejí nánosy žhavého popela a hornin kolem boků sopky. Teplota materiálu starého několik měsíců může přesáhnout 400 stupňů Celsia. Tyto obrázky ukazují typické nánosy z pyroklastických proudů vzniklých zhroucením dómu a zhroucením fontány.

Sesuvy půdy a suťové laviny

Sesuvy půdy a suťové laviny jsou běžné, ale nemusí být nutně způsobeny skutečnou sopečnou erupcí nebo vulkanickou činností. Mohou být vyvolány v důsledku sopečného výbuchu nebo zhroucení dómu, zejména v prostředí, kde jsou běžné silné deště. Suťové laviny mají tendenci směřovat do údolí a mohou překonat velké vzdálenosti daleko za oblast svého vzniku. Je obtížné omezit dopady lavin trosek, protože se mohou objevit bez varování, a to i na spících sopkách, a mohou zdevastovat rozsáhlá území. Jakmile se jednou spustí, je nemožné evakuovat oblasti v cestě lavin, protože se pohybují velkou rychlostí.

Lahary

Lahar je druh sopečného bahna, které je tvořeno sopečnými úlomky a vodou (horkou nebo studenou). Lahary se pohybují velmi rychle rychlostí, která se pohybuje od méně než 10 km za hodinu až po několik desítek kilometrů za hodinu. Mohou vznikat v důsledku erupcí, na nichž se podílí led nebo sníh. To může způsobit vznik velkého množství tající vody. Jak se tyto toky plné suti pohybují údolími řek, mohou shromažďovat další sypký materiál. Lahary mohou být také vyvolány nebo mobilizovány silnými dešti.

Viskózní bahenní proudy mohou obsahovat více než 60 % sedimentů (40 % vody) a mají konzistenci mokrého betonu. Méně viskózní bahnité proudy s vyšším obsahem vody se podobají přívalovým povodním.

Lahary: nebezpečí. Zdroj: ČTK, s. 1: VolFilm

Lahary byly v historických dobách hlavní příčinou úmrtí. Například v roce 1985 zahynulo v důsledku laharu Nevado del Ruiz v Kolumbii 23 000 lidí. Smrtelným úrazům a zraněním způsobeným lahary lze předejít, pokud se obce rychle evakuují na vyvýšená místa.

Jökulhlaups

Jökulhlaup je islandské slovo, které se používá k popisu ledovcové povodně, což je náhlé uvolnění vody z jezera, které leží pod ledovcem nebo v jeho blízkosti. Jedním ze spouštěčů jökulhlaup může být erupce sopky nacházející se pod ledovcem, která rozpustí nadložní led nebo oslabí hráz tvořenou sedimenty ledovcové morény. Náhlé odstranění jezerní hráze uvolní obrovské množství vody a způsobí „megapovodeň“, která může odplavit silnice a mosty.

Tsunami

Tsunami mohou vznikat v souvislosti s celou řadou geologických aktivit, od zemětřesení po sesuvy půdy. Ačkoli je to méně časté, tsunami mohou způsobit i sopky. Ve skutečnosti tsunami v historických dobách způsobily nejvíce obětí spojených se sopečnými erupcemi. Tsunami vznikají, když se voda, ať už v jezeře nebo v moři, přemístí. U sopek k tomu může dojít řadou mechanismů, například podmořskou erupcí, zhroucením části sopečné stavby nebo vstupemlahárů či pyroklastických hustých proudů do okolní vody. Zatímco podmořské erupce mohou vyvolat pouze lokální tsunami, rozsáhlé ničivé tsunami zasahujícícelé kontinenty mohou vzniknout při velkých explozivních pyroklastických hustotních erupcích.

Příkladem takové události je erupce sopky Krakatau v Indonésii v roce 1883. I když se stále vedou diskuse o přesném zdroji tsunami, erupce vytvořila velké pyroklastické proudy a vedla ke zhroucení sopky. Vzniklo mnoho tsunami, přičemž ta nejničivější si vyžádala více než 36 000 obětí. Nedávno, v roce 2018, se v souvislosti s aktivitou ve stejném sopečném komplexu vytvořila další tsunami. Anak Krakatau, v překladu „Anakovo dítě“, je sopka, která se za posledních 100 let vybudovala na okraji kaldery Krakatau z roku 1883. V prosinci 2018 se přibližně ~ % sopky zřítilo do okolních moří a vytvořilo vlnu tsunami, která zasáhla velkou část pobřeží podél Sundského průlivu a v jejímž důsledku zahynulo více než 400 lidí.

.