Sopka

Rozbalit box

Obsah boxu

-

Sopka (odborně vulkán) je geologický útvar na povrchu Země nebo jiného vesmírného tělesa, kde roztavená hornina zvaná magma, sopečné plyny a úlomky hornin (pyroklastika) vystupují z nitra na povrch. Jedná se o vnější projev vulkanismu, procesu, který demonstruje obrovskou energii zemského nitra a hraje klíčovou roli ve formování zemského povrchu, atmosféry a dokonce i v evoluci života^[1].

Sopky nejsou jen ničivou silou; jsou zároveň i tvůrčí. Jejich činnost vytvořila některé z nejúrodnějších půd na planetě, dala vzniknout novým ostrovům a pohořím a v rané historii Země se podílela na formování atmosféry a oceánů. Věda, která se zabývá studiem sopek, se nazývá vulkanologie.

📜 Vznik sopek – Motory z nitra Země

Vznik sopek je téměř vždy spojen s pohybem a interakcí zemských litosférických desek, což popisuje teorie deskové tektoniky. Magma, které sopky napájí, vzniká v zemském plášti a kůře za specifických podmícek.

1. Subdukční zóny (Konvergentní rozhraní)

Toto je nejčastější a nejničivější typ vulkanismu. Vzniká tam, kde se dvě litosférické desky srážejí a jedna (typicky těžší oceánská) se podsouvá pod druhou (kontinentální nebo jinou oceánskou).

Proces: Ponořující se oceánská deska s sebou nese velké množství vody vázané v minerálech. V hloubce se deska zahřívá a voda se uvolňuje. Tato voda dramaticky snižuje teplotu tání okolního pláště, což vede ke vzniku magmatu.
Výsledek: Magma, které je lehčí než okolní hornina, stoupá k povrchu a vytváří řetězce sopek podél okraje kontinentu (např. Andy) nebo jako sopečné ostrovní oblouky (např. Japonsko, Aleutské ostrovy). Tento typ vulkanismu je zodpovědný za formování tzv. Pacifického ohnivého kruhu, kde se nachází přibližně 75 % všech aktivních sopek na světě.

2. Riftové zóny (Divergentní rozhraní)

Zde se litosférické desky naopak od sebe vzdalují.

Proces: Jak se desky odtahují, zemská kůra se ztenčuje a klesá tlak v zemském plášti. Tento pokles tlaku umožňuje tavení hornin a vznik magmatu.
Výsledek: Většina tohoto vulkanismu probíhá skrytě pod hladinou oceánů, kde tvoří masivní podmořské horské hřebeny, jako je Středoatlantský hřbet. Na pevnině se tento proces projevuje vznikem riftových údolí, jako je Velká příkopová propadlina v Africe.

3. Horké skvrny (Hotspots)

Tento typ vulkanismu není vázán na okraje desek. Vzniká na místech, kde z hlubin zemského pláště stoupá úzký proud extrémně horkého materiálu, tzv. plášťový chochol.

Proces: Tento chochol propaluje litosférickou desku jako hořák a na povrchu vytváří sopku. Jelikož se deska nad horkou skvrnou pomalu posouvá, skvrna zůstává na místě a "propaluje" do desky řetězec sopek.
Výsledek: Nejznámějším příkladem je souostroví Havajské ostrovy, kde nejmladší a nejaktivnější sopky leží přímo nad horkou skvrnou a starší, vyhaslé sopky tvoří řetězec táhnoucí se na severozápad. Dalším příkladem je supervulkán pod Yellowstonským národním parkem.

🔬 Anatomie sopky

Ačkoliv se sopky liší tvarem a velikostí, sdílejí několik základních částí.

Magmatický krb: Podzemní rezervoár, kde se hromadí magma před erupcí. Může se nacházet v hloubce několika desítek kilometrů.
Sopouch: Hlavní přívodní kanál, kterým magma stoupá z magmatického krbu na povrch.
Kráter: Miskovitá prohlubeň na vrcholu sopky, která je vyústěním sopouchu. Při velmi silných explozivních erupcích může dojít ke zřícení vrcholu sopky a vzniku obrovského kotle zvaného kaldera.
Sopečný kužel: Těleso sopky, které je tvořeno postupným navrstvením vyvrženého materiálu – lávy a pyroklastik. Jeho tvar a složení závisí na typu erupcí a vlastnostech magmatu.

🤔 Pro laiky (Část 1)

Představte si Zemi jako broskev. Má tenkou slupku (zemskou kůru), masitou dužinu (zemský plášť) a tvrdou pecku (jádro). Ta dužina (plášť) je neuvěřitelně horká a ačkoliv je pevná, na některých místech se může roztavit a vytvořit tekutou a žhavou kaši – magma.

Sopka je v podstatě jako uher na kůži Země. 1. Pod povrchem se hromadí tlak: Hluboko pod slupkou se v "kapse" (magmatickém krbu) začne hromadit žhavé magma, které je plné plynů. Tlak roste a magma si hledá nejslabší místo, kudy by se mohlo dostat ven. 2. Nejslabší místa: Těmi nejslabšími místy jsou "jizvy" na slupce – místa, kde se zemské desky třou o sebe, srážejí se nebo se od sebe trhají. 3. Erupce: Když tlak dosáhne kritického bodu, magma prorazí slupkou na povrch. V ten moment se z něj stává láva a sopka "vybuchne".

Sopka tedy není jen hora, ale je to přímé okno do divokého a žhavého nitra naší planety.

🌋 Typy sopek a erupcí

Charakter sopečné erupce a tvar výsledné sopky závisí především na dvou faktorech: viskozitě (hustotě) magmatu a obsahu plynů v něm.

Typy sopek podle tvaru a složení

Štítová sopka: Má velmi mírné, pozvolné svahy a připomíná štít položený na zemi. Je tvořena vrstvami tekuté, málo viskózní čedičové lávy, která se snadno rozlévá do širokého okolí. Tyto sopky jsou typické pro horké skvrny.

   *   Příklad: Mauna Kea a Mauna Loa na Havaji (od úpatí na dně oceánu nejvyšší hory světa).

Stratovulkán (složená sopka): Klasická, strmá hora kuželovitého tvaru, jak si sopku představí většina lidí. Je tvořena střídáním vrstev viskózní, husté lávy a pyroklastického materiálu (popel, pemza). Její erupce jsou často velmi explozivní a nebezpečné.

   *   Příklad: Vesuv, Fudži, Mount St. Helens, Etna.

Sypaný kužel: Menší a jednodušší typ sopky, tvořený téměř výhradně pyroklastickým materiálem, který byl vyvržen z jednoho sopouchu a nakupen kolem něj.
Supervulkán: Nejedná se o typický kužel, ale o obrovskou kalderu, která je pozůstatkem kataklyzmatické erupce_minulosti. Erupce supervulkánu by měla globální dopady na klima.

   *   Příklad: Yellowstone (USA), jezero Toba (Indonésie).

Typy erupcí podle průběhu

Efuzivní (výlevná) erupce: Klidné vylévání málo viskózní lávy, která vytváří lávové proudy, řeky a jezera. Nebezpečí spočívá v ničení majetku, ale je obvykle pomalé a předvídatelné. Typické pro štítové sopky (havajský typ erupce).
Explozivní (výbušná) erupce: Extrémně prudká a nebezpečná erupce, způsobená vysokým tlakem plynů v hustém, viskózním magmatu. Magma je roztrháno na kusy a vyvrženo vysoko do atmosféry.

   *   Strombolský typ: Pravidelné, relativně malé explozivní erupce.
   *   Vulkánský typ: Silnější exploze vyvrhující "bomby" a mračna popela.
   *   Peléský typ: Nejničivější forma, při které se žhavé mračno plynů a popela (pyroklastický proud) valí obrovskou rychlostí po svahu sopky a ničí vše, co mu stojí v cestě.
   *   Pliniovský typ: Kataklyzmatická erupce, která vyvrhne sloup popela a plynů desítky kilometrů vysoko do stratosféry. Může mít globální dopad na klima. (Příklad: výbuch Vesuvu v r. 79 n. l., Pinatubo 1991).

⚠️ Nebezpečí spojená se sopkami

Aktivní sopky představují komplexní hrozbu pro své okolí.

Lávové proudy: Ničí budovy a infrastrukturu, ale kvůli relativně pomalé rychlosti pohybu obvykle nezpůsobují přímé ztráty na životech.
Pyroklastický proud: Nejnebezpečnější a nejrychlejší jev. Směs žhavých plynů, popela a úlomků hornin, která se řítí rychlostí stovek km/h po svahu a má teplotu stovek stupňů Celsia. Je nemožné mu uniknout.
Lahar: Sopečný bahenní proud. Vzniká, když se sopečný popel a pyroklastika smísí s vodou (z roztaveného sněhu a ledu, z kráterového jezera nebo z intenzivních dešťů). Valí se koryty řek a pustoší údolí desítky kilometrů daleko od sopky.
Sopečný popel a spád: Těžký spád popela může strhnout střechy domů. Jemný popel v atmosféře může ohrozit leteckou dopravu na obrovské vzdálenosti (např. erupce Eyjafjallajökull na Islandu v roce 2010) a způsobit globální ochlazení.
Sopečné plyny: Plyny jako oxid siřičitý, oxid uhličitý nebo sirovodík mohou být ve vysokých koncentracích toxické.

🔬 Sledování a předpovídání

Ačkoliv přesný čas a sílu erupce nelze předpovědět, vulkanologové monitorují aktivní sopky pomocí sítě senzorů, aby včas odhalili varovné signály.

Seismické monitorování: Sledování drobných zemětřesení, která signalizují pohyb magmatu pod povrchem.
Deformační měření: Pomocí GPS a satelitů se měří nepatrné změny v tvaru a náklonu sopky, které jsou způsobeny hromadícím se magmatem.
Analýza plynů: Změny ve složení a množství plynů unikajících z kráteru mohou signalizovat blížící se erupci.

Díky těmto metodám je dnes možné včas varovat obyvatelstvo a provést evakuaci, což dramaticky snižuje počet obětí.

🤔 Pro laiky (Část 2)

Sopky se chovají jako lahve se sodovkou. Záleží jen na tom, co je uvnitř a jak moc s nimi zatřesete.

1. Klidná sopka (Havajský typ): Představte si, že máte v lahvi med. Když lahev otevřete a nakloníte, med bude pomalu a klidně vytékat. Je to sice lepkavé a zničí to vše, přes co přeteče, ale máte spoustu času uskočit. Tak se chová sopka s řídkou lávou.

2. Výbušná sopka (Typ Vesuv): Teď si představte, že máte v lahvi sodovku, se kterou jste pořádně zatřásli. Je plná natlakovaného plynu. Když ji otevřete, obsah vystřelí ven v obrovské explozi. Stejně tak se chová sopka s hustou, lepkavou lávou, která v sobě drží obrovské množství plynu. Když tlak povolí, dojde k masivnímu výbuchu, který chrlí popel a kamení.

- Nebezpečí nejsou jen láva:**
Žhavá lavina (Pyroklastický proud): Představte si, že se z vrcholu sopky valí mrak žhavý jako pec, který se pohybuje rychleji než závodní auto. T tomu se nedá utéct.
Řeka bahna (Lahar): Když horký popel roztaví sníh na vrcholu sopky, vznikne hustá řeka bahna, která se valí údolím a pohřbí vše, co jí stojí v cestě.

Vědci dnes sopky sledují jako lékaři pacienta. Měří jim "teplotu", "tep" (malá zemětřesení) a "dýchání" (unikající plyny), aby věděli, kdy se chystá "kýchnout" a mohli včas varovat lidi.

Reference

↑ Sopka – Wikipedie

[1] Sopka – Wikipedie

[1]