Evropské sopky v Itálii a na Islandu jsou stále aktivnější. Jak jejich erupce ovlivňují klimatickou změnu?

Erupce sopky Mount St. Helens v roce 1980 uvolnila přibližně deset milionů tun CO2 za devět hodin. Větší korporaci stačí na takové množství 2,5 hodiny. Plyny a prachové částice uvolněné do atmosféry sopkami přesto mohou ovlivňovat klima i v globálním měřítku.

Na celém světě existuje zhruba 1500 potenciálně aktivních sopek. Většina z nich se soustřeďuje kolem Tichého oceánu, kde tvoří takzvaný tichomořský ohnivý kruh, podkovovitý pás o délce přibližně 40 tisíc kilometrů, v němž se nachází 75 procent aktivních sopek.

V Evropě představují centra aktivních sopek Island spolu s Itálií a poslední dobou je jejich aktivita stále výraznější. Erupce na jihu Islandu vedla loni v srpnu k evakuaci všech tří tisíc obyvatel Grindavíku a k životu se počátkem června probrala Etna na Sicílii.

Extrémem je „sopečná zima“

Jak sopečné erupce „fungují“? Během erupcí se ve výšce deset až padesát kilometrů nad povrchem země (ve vrstvě atmosféry zvané stratosféra) uvolňuje množství sopečných plynů, aerosolů a popela. Větší částice popela ovlivňují klima krátkodobě, protože většina z nich spadne během několika hodin nebo dnů po erupci a usadí se na zemi. Popel nebo sopečný prach uvolněné do atmosféry pohlcují sluneční záření a způsobují dočasné ochlazení.

Malé částice popela mohou v nízké vrstvě atmosféry (troposféře) vytvořit mrak, který na určitou dobu zastíní a ochladí oblast pod sebou. Nejmenší částice prachu však pronikají do stratosféry a jsou schopny urazit velmi velké vzdálenosti. Tyto malé částice jsou tak lehké, že mohou ve stratosféře setrvat měsíce, blokovat sluneční světlo a způsobovat ochlazení. Mraky sopečného popela se mohou šířit na velkých plochách, měnit denní světlo ve tmu a výrazně snižovat viditelnost. Často je doprovázejí hromy a blesky.

V extrémních případech mohou sopečné mraky způsobit „sopečné zimy“. Příkladem je erupce sopky Mount Tambora v Indonésii v roce 1815, která byla největší erupcí v historii měření. Tehdy průměrná globální teplota klesla až o tři stupně Celsia, což po dobu tří let způsobilo extrémní povětrnostní podmínky po celém světě. V důsledku sopečného popela uvolněného při erupci sopky Tambora zažily Severní Amerika a Evropa v roce 1816 „rok bez léta“, který přinesl špatnou úrodu, hladomor a nemoce. Nedávný výbuch Etny podle vulkanologa Aleše Špičáka nicméně počasí tímto způsobem ovlivnit nemůže.

Kam se „hrabou“ na lidi

Jakmile se sirné emise ze sopky uvolní do atmosféry, přemění se na sulfátové aerosoly, které tam mohou vydržet několik měsíců až jeden rok. Tyto aerosoly mají schopnost odrážet sluneční záření, čímž snižují jeho množství dopadající na zemský povrch, ovlivňují tvorbu ozonu a snižují průměrnou globální teplotu na povrchu.

V průběhu minulého století způsobily sopečné erupce pokles průměrné teploty na zemském povrchu až o 0,5 °C po dobu jednoho roku až tří let. Dobrým příkladem je erupce sopky Mount Pinatubo 15. června 1991, jedna z největších erupcí 20. století. Do stratosféry vyvrhla oblak sírového dioxidu známý jako Pinatubský oblak, největší oblak tohoto druhu, jaký byl od začátku satelitních pozorování ve stratosféře zaznamenán. V důsledku toho měla erupce významný dopad na klima a ochladila povrch Země na tři roky.

Zatímco oxid siřičitý uvolněný při současných sopečných erupcích může způsobit znatelné ochlazení spodní atmosféry, oxid uhličitý uvolněný při sopečných erupcích v novodobé historii nezpůsobil znatelné oteplení atmosféry. Pouze v dávných obdobích historie Země sopky přispěly ke globálnímu oteplování, když vypouštěly velké množství skleníkových plynů.

Lidská činnost měla v roce 2010 na svědomí přibližně 35 gigatun emisí CO2. Sopky oproti tomu uvolňují méně než jedno procento oxidu uhličitého, který v současné době vzniká lidskou činností, jak ukazují studie a měření globálních emisí oxidu uhličitého.

Silné sopečné erupce přesto mohou do atmosféry vypustit značné množství CO2. Například erupce sopky Mount St. Helens v roce 1980 uvolnila přibližně deset milionů tun CO2 za devět hodin. Větší korporaci dnes stačí na takové množství 2,5 hodiny. Jenže zatímco velké výbušné erupce, jako byla tato, jsou vzácné a globálně se vyskytují jednou za několik let, antropogenní emise nepřetržitě rostou. Takže o vlivu sopečné aktivity na oteplování se nedá hovořit.

Nelze určit, zda sopka vybuchne a kdy

Vědci pečlivě sledují sopky, zejména ty, které se nacházejí v blízkosti obydlených oblastí. Mezi varovné signály sopek před erupcí patří malá zemětřesení, vyboulení boků sopky a zvýšené emise plynů. Žádný z těchto znaků nemusí nutně znamenat, že erupce je bezprostřední, ale mohou vědcům pomoci posoudit stav sopky, když se hromadí magma. Je však nemožné přesně určit, zda sopka vybuchne a kdy.

Dopad a sílu sopečných erupcí lze rekonstruovat pomocí historických dokumentů pokrývajících několik stovek let, nebo pomocí přírodních archivů, jako jsou letokruhy stromů, ledová jádra či mořské a jezerní sedimenty. Podrobnou chemickou analýzou ledového jádra odebraného z Antarktidy vědci sestavili historii velkých sopečných erupcí za posledních jedenáct tisíc let. Nalezli stopy celkem 426 sopečných erupcí, které se odehrály na severní nebo na jižní polokouli. Mimořádně chladným létům v Evropě a dalších regionech v letech 1816, 1601, 1453, 1109, 574 a 541 předcházely dle analýz právě velké sopečné erupce.

Mezi nejničivější sopečné erupce v Evropě patří erupce sicilské Etny, která má jeden z nejdelších záznamů sopečné činnosti na světě. I dnes zůstává jednou z nejaktivnějších sopek. Historické záznamy o činnosti Etny sahají do roku 1500 před naším letopočtem, přičemž erupce v roce 1169 si vyžádala 15 tisíc životů a o necelých pět století později až 20 tisíc životů.

Mezi nejnebezpečnější sopky světa patří rovněž Vesuv, stratovulkán charakteristický výbušnými erupcemi, který se nachází východně od italské Neapoli. V jeho blízkosti totiž žijí tři miliony lidí. Známý je především kvůli erupci v roce 79 n. l., která pokryla popelem a kamením římská města Pompeje a Herculaneum a usmrtila přibližně 16 tisíc lidí.

Zatím k poslední sopečné erupci v Evropě s citelnými následky došlo 14. dubna 2010, kdy vybuchl islandský vulkán Eyjafjallajökull podruhé za dva měsíce po 200 letech spánku. Sloup popela, který se dostal do stratosféry, odnesl vítr do severozápadní Evropy, kde oblak narušil leteckou dopravu. Letadla nemohla do vzduchu po šest dní, popel ovlivnil provoz ve dvaceti zemích a postihl deset milionů cestujících. Ostatní aktivní světové sopky jsou na https://volcano.si.edu/gvp_currenteruptions.cfm.

V budoucnu nicméně můžeme očekávat sopečné erupce jak v oblastech, kde jsou sopky aktivní, tak tam, kde jsou neaktivní. Stratovulkány jsou považovány za nejnebezpečnější, protože jejich erupce mohou nastat bez varování, jsou výbušné a uvolňují obrovské množství materiálu. I s pomocí pokročilých technologií zůstává přesné odhadnutí síly sopečné erupce složité.