O sopke Hunga Tonga sa v posledných týždňoch popísalo už mnoho. Vieme, že mohutná explózia podvodnej sopky v Tichom oceáne na ostrove Hunga Tonga-Hunga Ha’apai bola najsilnejšou explóziou tejto sopky od roku 1100 nášho letopočtu a napáchala masívne škody.

Sopka nachádzajúca sa 65 km severne od Nuku’alofa, hlavného mesta Tongského kráľovstva, explodovala ešte v sobotu 15. januára o 17:10 miestneho času. Satelitné snímky ukázali, že sopka vyvrhla obrovský oblak popola, ktorý sa valil až do výšky niekoľkých desiatok kilometrov.

Ako však k tejto udalosti došlo a aké budú následky? Na otázky odpovedal riaditeľ Ústavu vied o Zemi, RNDr. Ján Madarás, PhD.

V rozhovore sa dozvieš:

• S akou silou explodovala sopka Hunga Tonga
• Ako vyzerá ostrov vzniknutý touto explóziou
• Prečo je Slovensko krajina sopiek
• Ako vzniká sopečný popol
• Kde všade sa nachádzajú podvodné sopky a čo o nich vieme
• Či je nebezpečnejší výbuch sopky na pevnine, alebo pod vodou

Prečo vybuchla sopka Hunga Tonga?

Jednoznačne sa musela akumulovať magma v magmatickom rezervoári, čo je v podstate oblasť, kde sa nachádza veľké množstvo roztavených hornín, ktoré sú pod obrovským tlakom. Medzi nimi sa však nachádzajú aj horniny, ktoré nie sú úplne roztavené.

Takéto útvary sa vyskytujú v hĺbke rádovo 5 až 20 km, postupne sa v nich akumuluje magma a veľké množstvo energie, ktoré sa po otvorení prístupových ciest môže prejaviť ako sopečná erupcia.

V tomto prípade išlo o tzv. freatomagmatickú erupciu, čo znamená, že v magme sa nachádzalo veľké množstvo rôznych plynov (vodná para, oxid siričitý, oxid uhličitý a pod.), ktoré sa síce pod vysokým tlakom neprejavujú, ale s postupným stúpaním magmy a jej prechodom do oblasti s nižším tlakom sú motorom tejto explózie. Sila explózie teda závisí nielen od objemu magmy, jej zloženia, ale aj od objemu plynov v nej obsiahnutých, vrátane vodnej pary.

Funguje to na rovnakom princípe ako fľaša šampanského, ktorá po otvorení a teda pri poklese tlaku, vypení.

Vieme niečo o sile s akou explodovala?

Podobne, ako majú stupnicu zemetrasenia, aj sopečné erupcie majú škálu, na ktorej ich meriame. Táto škála sa nazýva index vulkanickej aktivity, alebo VEI, a jej stupne zodpovedajú uvoľnenej energii a objemu hornín uvoľnených pri erupcii. VEI predstavuje škálu odstupňovanú od 0 po 8, kde 0 predstavuje neexplozívnu erupciu a 8 najvyšší možný explozívny vulkanický index. Zatiaľ žiadna vulkanická explózia túto hodnotu neprekročila.

Podľa predbežných zverejnených údajov sa erupcia sopky Hunga Tonga pohybuje niekde na úrovni medzi číslom 5 a 6. Ide o explóziu porovnateľnú s výbuchom sopky Krakatoa, ktorý sa odohral v roku 1883, prípadne filipínskej sopky Pinatubo (1991).

Každá sopka má tiež niekoľko etáp svojho vývoja, pričom o Hunga Tonga vieme, že bola aktívna už v roku 2009 a 2014. Tomuto výbuchu však predchádzal podobný, ale o niečo menší výbuch z 20. decembra 2021. Zdá sa teda, že explozívna aktivita sa rozdelila medzi tieto dva výbuchy. Keby sme ich zrátali, tak by sme sa dostali na škále VEI niekde na úroveň medzi číslom 6 a 7. Výbuch by bol teda ešte o niečo silnejší ako teraz.

Je to najhoršie za nami, alebo hrozí ďalší výbuch?

Zatiaľ je to veľmi ťažké povedať. Musíme počkať, kým sa celá oblasť vyčistí a budeme môcť urobiť radarový prieskum toho, ako vyzerá tento podmorský vulkán – ako sa prepadol, ako veľký vznikol kráter, z čoho sa určí aj objem emitovaného materiálu.

Čo sa týka takejto silnej aktivity, tak Hunga Tonga touto silou vybuchne možno raz za 500 až 1000 rokov, takže z tohto hľadiska by mal byť už kľud.

Ako vieme, že sopka vybuchne touto silou len raz za 500 až 1000 rokov?

Pokiaľ je sopka prístupná odberu vzoriek, geologicky vieme povedať vek jednotlivých vrstiev, ktoré postupne vytvárali vulkán. Týmto spôsobom vieme vytvoriť akýsi časový kalendár vývoja danej sopky – vieme určiť, kedy mala etapy silnejšej aktivity, kedy mala prestávky, aké tie prestávky boli dlhé. Dokážeme taktiež určiť aj to, ako sa menil sopečný materiál, či tam boli zásadité horniny ako bazalty, alebo kyslé ryolity.

Z tohto hľadiska teda dokážeme vytvoriť určitý scenár toho, čo môže nasledovať, takže vieme povedať, kedy by ktorá sopka mohla opäť nabrať svoju silu a eruptívne sa prejaviť.

Môžeme mať výbuch tejto sopky v Tichom oceáne nejaký dlhodobý dopad na planétu?

V tomto prípade si nemyslím, že by explózia sopky Hunga Tonga mala nejaký vážnejší dopad na planétu. Už zhruba vieme, koľko materiálu sa uvoľnilo do okolia, vieme aj, že už skončila hlavná fáza výbuchu, takže si nemyslím, že by išlo o nejaký vážny globálny problém.

Je Hunga Tonga jediná podvodná sopka v tejto oblasti?

Treba si v prvom rade uvedomiť, že celý sopečný aparát, ktorý sa tam nachádza je súčasťou tzv. ohnivého tichooceánskeho kruhu. Ten sa vyskytuje takmer po celom obvode Tichého oceánu a je výsledkom interakcie zemských dosiek podsúvajúcich sa pod seba. Tichý oceán je v podstate už v štádiu geologického zániku, čiže okraje tektonických dosiek už zanikajú, pričom to sa musí niekde nejakým spôsobom prejaviť. Prejavom tohto podsúvania hmoty sú zemetrasenia a sopečná činnosť.

Čo tento ohnivý kruh predstavuje?

Ohnivý kruh predstavuje miesto najväčšieho výskytu sopiek na planéte, pričom zhruba dve tretiny až tri štvrtiny sopiek v tejto oblasti sa nachádza pod morskou hladinou. Keďže zvyčajne evidujeme iba erupcie, ktoré sa odohrajú plytko pod hladinou, alebo sa odohrajú tesne nad hladinou (to je aj prípad sopky Hunga Tonga), o erupciách podmorských sopiek vieme len veľmi málo.

Je normálne, že sopky nachádzajúce sa hlboko pod vodou napáchajú také škody?

Ako som spomínal, v rámci tichooceánskeho ohnivého kruhu, ale aj ďalších oblastí dve tretiny až  tri štvrtiny všetkých sopiek v tejto oblasti sa nachádzajú pod morskou hladinou.

To aké škody napáchajú však závisí od toho, ako hlboko pod hladinou sa nachádzajú. Ak sopky vyrastajú z nejakej oceánskej panvy, ktorá je hlboká 4 – 5 km, tak tlak vodného stĺpca je tak obrovský, že explózia sa ani nemá ako prejaviť.

Pokiaľ však táto aktivita pretrváva veľmi dlho, sopka postupne vŕši všetok svoj materiál a vrchol sopky sa približuje k morskej hladine, tak logicky klesá aj tlak vodného stĺpca a sopka sa prejaví normálnou erupciou. Príkladom takejto „vyrastenej“ sopky sú Havajské ostrovy, ktoré vyrastajú z hĺbky až 5 – 6 km a nad morom čnejú ešte do výšky vyše 4 km.

Je teda pre nás bezpečnejší výbuch sopky na pevnine, alebo pod vodou?

Všetko závisí od toho, ako hlboko sa sopka nachádza pod morskou hladinou. Ak je veľmi hlboko tak jediný pozorovateľný prejav bude zakalená voda, prípadne bude na mori plávať sopečný materiál. Podmorské sopky sú teda pre nás v porovnaní so sopkami na súši menej nebezpečné. Zosuv ich svahu pod morskou hladinou však môže spôsobiť vznik vĺn cunami.

Existujú aj ďalšie potencionálne nebezpečne podvodné sopky?

Ak sa pozrieme do našich zemepisných šírok, v Egejskom mori pri ostrove Théra, kde výbuch sopky pred 3700 rokmi prispek k zániku minójskej civilizácie, sa nachádza podmorský vulkán Kolumbo, ktorý siaha necelých 20 m pod morskú hladinu.

Vážnu hrozbu predstavuje tiež podmorský vulkán v Tyrrhenskom mori pri Liparských ostrovoch, kde sa nachádza známa sopka Stromboli, ktorej aktivita prebieha nepretržite, ale je pomerne neškodná. Koncom minulého roka sa tiež zvýšila aktivita výronov plynov v sopke na ostrove Vulcano.

Neďaleko tohto súostrovia sa však nachádza aj rozsiahla podmorská sopka Marsili. Ide o mohutnú sopku vyrastajúcu z morského dna z hĺbky až 3000 metrov a končiacu až zhruba 450 metrov pod morskou hladinou. Marsili je teda o niečo menšia Etna ponorená pod morskú hladinu.

Prípadná erupcia vulkánu Marsili by mohla spôsobiť deštrukciu jej sopečných svahov, čoho následkom by bola obrovská vlna cunami, ktorá by sa prehnala stredomorskou oblasťou. Ďalšie aktívne sopky sa nachádzajú na stredoatlantickom chrbte, kde vzniká nová kôra. Nachádza sa tu celý pás podmorských sopiek, pričom jediné miesto v rámci stredooceánskeho chrbta, ktoré sa týči nad hladinou je Island.

Je možné predvídať vulkanickú erupciu týchto sopiek?

Erupcie vieme pomerne dobre predvídať. Monitoring prebieha najmä na sopkách nachádzajúcich sa v blízkosti obývaných oblastí.

Výborným príkladom je predikcia islandskej sopky Fagradalsfjall, ktorej aktivitu dokážeme predvídať s presnosťou na jeden deň. Sopka je natoľko predvídateľná a „priateľská“, že ju môžu dokonca navštevovať turisti. Na sopke sú nainštalované seizmické stanice a tie na základe početných slabých otrasov, ktoré vyplývali z presunu magmy do magmatických rezervoárov, umožnili veľme presne určiť scenár, ktorý bude nasledovať vrátane miesta prvej erupcie.

To isté platí aj pre sopku La Palma a vulkán Cumbre Vieja, kde vulkanológovia s presnosťou na jeden deň dokázali predpovedať erupciu. Vďaka tomu bolo možné evakuovať okolie a pripraviť ľudí na ten najhorší scenár.

Svetové médiá obletela správa, že sa vedú debaty o tom, komu bude patriť ostrov, ktorý sopka vytvorila. Komu myslíte, že bude prisúdený?