Exploze tichomořské sopky Tonga–Hunga Haʻapai obletěla svět. A tentokrát nejen obrazně. V sobotu 15. ledna 2022 jsme totiž byli svědky nejsilnější sopečné erupce za posledních třicet, a možná i více, let. Vznikla po ní tlaková vlna schopná dvakrát obkroužit planetu. Společně s ní se objevily i 40 kilometrů vysoké a přes 150 kilometrů široké mračno sopečného popela i vlna tsunami, která se následně rozlétla po Tichém oceánu. Katastrofa brala životy a způsobila značné materiální škody. S tím, jak se sopečný prach z erupce usazuje, se mnozí lidé ptají, k čemu přesně na odlehlém sopečném ostrově došlo a jestli se to může opakovat? A pokud ano, máme možnost to předpovídat?

Začněme tím, že i když lednovou silnou erupci u souostroví Tonga nikdo nepředpověděl, pro vulkanologickou komunitu to nebyl „blesk z čistého nebe“. Sopka Tonga–Hunga Haʻapai se totiž po pauze probudila k životu již 20. prosince 2021, když pod hladinou začala vytékat láva ze sopečného jícnu. Výsledkem setkání lávy s mořskou vodou byla první erupce, tvorba sopečného popela a několik kilometrů vysoké mračno vznášející se nad sopkou, které nešlo přehlédnout.

Místní tak začali sopku s obavami sledovat. Dočasné zklidnění přišlo až 5. ledna 2022, kdy se sopka na osm dní odmlčela. Ve čtvrtek 13. ledna se ale probudila znovu a vyvrhla sopečné mračno do výšky 17 kilometrů. Obyvatelé blízkých ostrovů dostali varování před možnou tsunami, ale ta se tehdy neobjevila.

A pak přišla ona sobotní erupce, která byla zatím nejsilnější a jejíž následky pocítili lidé tisíce kilometrů daleko. Nejen že sopka vyvrhla sopečný materiál až 40 kilometrů vysoko, tedy až do stratosféry, ale způsobila i vlnu tsunami, která se rozšířila napříč Tichým oceánem. Podle zpráv z nejbližších obydlených ostrovů její výška dosáhla zhruba až 15 metrů, se vzdáleností od místa erupce ale její výška klesala. Při pobřeží Kalifornie či Peru měla už jen pár desítek centimetrů.

Na základě výšky sopečného mračna, vzniku tsunami i tlakové vlny odhadujeme, že se během výbuchu uvolnila energie rovnající se asi 50 megatunám TNT (zcela určitě se ale o síle erupce povedou ještě spory). Tonga–Hunga Haʻapai se tak možná vyrovnala explozi nejsilnějšího testu jaderné bomby v historii lidstva, sovětskému Carovi.

Nebyla to první erupce

Když se podíváme do minulosti, spatříme, že tohle nebyla ojedinělá erupce tichomořské sopky. Za posledních 120 let byly sopečné erupce Hunga Tonga–Hunga Haʻapai pozorovány šestkrát. Události z přelomu loňského a letošního roku tak byly jen jednou epizodou v jejím životě.

Dřívější zaznamenané erupce byly zpravidla slabé, takže představovaly jen lokální riziko a neměly větší dopad. Letošní událost však ukazuje, že Tonga–Hunga Haʻapai umí vytvořit i mnohem silnější explozi. A bohužel nejspíše i opakovaně.

Geologické výzkumy na okolních ostrovech totiž naznačují, že se nemuselo jednat o její první silný výbuch. Na ostrovech můžeme najít sopečné horniny, donesené sopečnou erupcí, ke které došlo někde v jejich okolí. Sopka Hunga Tonga–Hunga Haʻapai se nabízí jako logický a možný zdroj tohoto materiálu, ale stoprocentní jistotu, že tomu tak bylo, nemáme.

A tady se dostáváme k tomu podstatnému. Je třeba si uvědomit, že to, co vidíme nad mořskou hladinou – tedy, spíše jsme viděli, protože satelitní snímky po sopečné erupci ukazují, že ostrov byl téměř celý zničen – není všechno. Pod hladinou se nachází přibližně 20 kilometrů široký kužel podmořské sopky. A na jejím vrcholku je (či byl) 6 kilometrů široký kráter, takzvaná sopečná kaldera.

Prozatím nevíme, jestli silná sopečná erupce byla výsledkem výbuchu celé nebo větší části této sopečné kaldery, nebo jestli se jednalo jen o dílčí erupci někde v její části. Když se totiž na místo erupce podíváme s pomocí satelitů, tak na fotografiích vidíme jen mořskou hladinu a dva malé ostrůvky – pozůstatky ničivé exploze.

Voda nám ale brání spatřit, jak to vypadá pod hladinou, a bez toho nedokážeme říct, k čemu přesně došlo. A tedy nemůžeme ani vysvětlit, jak vlna tsunami, která poničila pobřežní části Pacifiku a brala lidské životy, vznikla.

Aby totiž vlna tsunami vznikla, je potřeba náhle přemístit obrovské masy vody. A to sopka dokáže buď obrovskou erupcí – což se ale neděje příliš často –, nebo sesuvem části svého svahu. Tak tomu bylo v případě sopky Anak Krakatoa v Sundské úžině v Indonésii 22. prosince 2018.

Vzhled podmořské sopky nám přitom nepomůže jen zpětně pochopit mechanismus vzniku této ničivé vlny, ale i něco dalšího. Umožní nám také odhadnout, co bychom od ní mohli čekat v budoucnosti.

Továrna na magma

Jak nám totiž ukazují starší záznamy o erupcích i velikost podmořského kuželu, Hunga Tonga–Hunga Haʻapai je dlouhodobě napájená magnatem. Je to proto, že leží nedaleko místa, kde se Pacifická oceánská deska zasouvá pod dvojici litosférických desek – a na jedné z těchto dvou desek se nachází i tato sopka.

Zasouvající se Pacifická deska v sobě přitom nese velké množství vody, vázané v minerálech a horninách, které ji tvoří. Zasouvání způsobuje, že se horniny s vodou dostávají hlouběji do nitra Země a tedy do oblasti, kde narůstá tlak a teplota. Nárůst tlaku a teploty způsobuje, že se voda začne z hornin uvolňovat a narušovat spojení mezi atomy tvořícími jednotlivé minerály.

Za přítomnosti vody tak horninám stačí k tomu, aby se začaly tavit, nižší teplota, než pokud by vodu neobsahovaly. V místech zasouvání litosférických desek proto vzniká obrovské množství magmatu, které je schopno po dlouhou dobu na povrchu zásobovat sopky.

Sopka Hunga Tonga–Hunga Haʻapai tak určitě ještě neřekla své poslední sopečné slovo a do budoucna můžeme očekávat, že svou aktivitu zase obnoví. Má totiž stále přístup k obrovskému množství magmatu. Otázka tak není jestli, ale kdy. A také, jak bude tato sopečná činnost vypadat. Dojde brzy k další silné explozi, nebo teď od ní budeme mít na čas pokoj?

Odpověď je, že nevíme. Tady totiž narážíme na realitu. Naše schopnosti v předpovídání sopečné činnosti jsou velice omezené a už vůbec ne přesné. Za použití satelitů nebo GPS a seismických stanic jsme sice schopni spatřit, že se v sopce něco děje – například tak, že se sopka začíná vydouvat nebo třást –, ale nikdy si nejsme úplně jisti, co přesně to znamená.

Jenže výše napsané řádky platí pro sopky na souši. Jakmile se jedná o podmořské sopky, satelity nám nepomohou vůbec a instalovat GPS nebo seismické stanice na mořské dno je extrémně náročné a drahé. Nemělo by vás tak překvapovat, že podmořské sopky v málo obydlených oblastech nejsou příliš monitorované a často se tak o jejich sopečné aktivitě dozvíme až v momentě, kdy se dostane láva nad mořskou hladinu. A Hunga Tonga–Hunga Haʻapai ležící „uprostřed“ Tichého oceánu je toho krásným příkladem.

Vědecká obec proto dnes tápe, co se s ní děje. V její blízkosti totiž nemáme instalované zařízení, které by nám pomohlo to změnit. Nevíme, jestli se podvodní část sopky nevyklenuje, což by napovídalo opětovnému hromadění magmatu pod ní. Nevíme ani, jestli nedochází ke slabým otřesům, které by signalovaly, že se magma dere k povrchu. Vše co vidíme, je jen hladina oceánu.

Trochu světla do našeho tápání by mohl vnést průzkum oceánského dna za pomoci sonaru. S jeho pomocí bychom mohli spatřit, jaký tvar sopka dnes má a jestli tedy došlo k explozi větší části sopečné kaldery či nikoliv. Platilo by, že kdyby větší část kaldery nedávno explozí prošla, nejspíše by trvalo delší dobu, než by se magmatický krb pod sopkou opětovně naplnil.

Jenže ani tady není jisté, že se to brzy dozvíme. Sopka totiž explodovala v poměrně odlehlé části Tichého oceánu a bude tak trvat týdny, než tam výzkumná loď případně dorazí. Samozřejmě jen za předpokladu, že by ji tam někdo obratem vyslal… A to není vůbec jisté.

V blízké budoucnosti tak nemáme moc možností, jak se dozvědět, co si sopka Hunga Tonga–Hunga Haʻapai ještě přichystala. Až čas tak ukáže.