S Alešem Špičákem nejen o vulkánech

Aleš Špičák

(*1955) studoval v letech 1974 - 1979 na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze, na katedře užité geofyziky. Doktorát obhájil o čtyři později. Od roku 1986 je vědeckým pracovníkem Geofyzikálního ústavu AV ČR. Čtyři roky byl vedoucím seismického oddělení a v letech 1998 - 2007 byl v Geofyzikálním ústavu AV ČR ředitelem. Nyní je zde vedoucím oddělení tektoniky a geodynamiky (zdroj:

ig.cas.cz

).

Vesuv je nejenom nejznámější, ale také nejzkoumanější světovou sopkou, horou "prošpikovanou“ seizmickými stanicemi. Přesto platí, že erupci dokážou vědci zpravidla předpovědět jen s několikadenním předstihem. Ve hře je totiž stále příliš mnoho neznámých. Přístroje sice zaznamenají pohyb magmatu, které začne stoupat vzhůru, nicméně tento fakt sám o sobě ještě mnoho neznamená: k erupci dojít může a nemusí. A především: charakter erupce nemusí být stejný jako ten, k němuž došlo posledně. "Jasné jednoduché odpovědi opravdu neexistují,“ potvrzuje Aleš Špičák z Geofyzikálního ústavu Akademie věd ČR, který se dlouhodobě sopkami zabývá.

Vesuv zřejmě vznikl kvůli zaklínění dvou zemských desek, na jedné z takzvaných subdukčních zón brázdících tvář planety. V subdukčních zónách se podsouvá jedna deska zemské kůry pod jinou, což v celé oblasti způsobuje častá zemětřesení a vulkanickou činnost. V případě Itálie se deska nesoucí africký kontinent dostala pod desku "evropskou“. Výsledkem byl ohromný tlak a vysoká teplota, které okraj spodní desky roztavily. Roztavená hmota se sníženou hustotou si začala hledat cestu vzhůru. (Z článku

v Respektu 49/09

.)

(On-linerozhovorrozhovorjehodinový,je tedy časově ohraničen, proto výběr dotazů a také rozsah odpovědí je na dotazované osobnosti. Rozhovory podléhají pravidlům diskusního fóra uvedeným v obchodních podmínkách. Vámi vložené dotazy se zobrazí s malým časovým zpožděním.)  

:31TravelerDobry den.Pane Spicaku, ktery z navstivenych vulkanu na vas udelal nejvetsi dojem, ktery jste si zamiloval?13:31Aleš ŠpičákVulkány jsou nádherné přírodní útvary, já měl v posledních letech velké štěstí, že jsem jich několik zblízka viděl a na některé jsem mohl i vystoupit, tak bych se nerad některého z nich dotknul. Při pohledu z dálky Osorno v Chile, dokonale souměrný kužel, jako vysoustružený, stále s bílou čepicí ledu a sněhu. Letos v říjnu jsme měli možnost sestoupit do kaldery vulkánu Rinjani v Indonésii a po celý den a noc sledovat mírnou aktivitu kráteru uvnitř kaldery z bezprostřední blízkosti.:31Marta GregušováKdy u nás „usnula“ poslední sopka? A kdyby došlo k nečekaným pohybům zemských desek, kde by se v Česku mohla s největší pravděpodobností zrodit nová - kde je nejslabší zemská kůra v ČR?13:32Aleš ŠpičákNejmladší sopky u nás jsou čtvrtohorní, Komorní a Železná hůrka, a naleznete je u Chebu. Jejich aktivita se datuje do období před přibližně 150–200 tisíci let. Právě zde je nejtenčí zemská kůra v ČR, „jen“ asi 28 km (pro srovnání – v oblastech s největší mocností dosahuje kůra pod ČR tloušťky až 40 km), takže jestli můžeme tipovat nějaké místo vhodné pro obnovení sopečné činnosti, je to právě Chebsko. Neberte to ale prosím jako poplašnou zprávu… Relativně mladé sopky můžete navštívit také v Jeseníkách, jsou ale starší, milion let a více.:05Tomáš (student, 17 let)Dobrý den.Pane Špičáku, lze na našem území najít tak kvalitní a pevné složení podzemní, kde by se skutečně dalo zbudovat bezpečné úložiště jad. odpadu? Máme u nás vůbec nějaké takové území?13:33Aleš ŠpičákOptimální je takové místo, které není ohroženo zemětřesnou či sopečnou činností, sesuvy, povodněmi apod. Dále by uvažovaný horninový masív měl být kompaktní, neporušený zlomy a trhlinami. Nemělo by se vyskytovat velké množství cirkulující vody, voda by neměla být díky svému chemickému složení agresivní. Taková místa v České republice existují. Navíc je ale dobré, aby se jednalo o místo odlehlé, a to není ve střední Evropě splnitelné. V tom je asi u nás zásadní problém, nikdo nechce mít úložiště za humny. Nicméně už desítky let se jaderný (a toxický) odpad ukládá, něco se sním dělat prostě musí, v provizorních úložištích, jednak přímo v lokalitách jaderných elektráren, jednak např. v bývalých uranových dolech.:06M. ŠindelářKdyž se tvoří geologická mapa té které země, podílí se na jejím vypracování i geologové ostatních zemí, nebo je to výsadní právo geologů pracujících pro statní intituci dané země?13:34Aleš ŠpičákTvorbu oficiálních národních (státních) geologických map mají na starosti národní geologické služby, u nás Česká geologická služba sídlící v Praze na Klárově. Je na nich, koho sestavením mapy pověří, ale z pochopitelných důvodů jsou to téměř výhradně geologové domácí. Na mapování hraničních oblastí se mohou podílet geologové příslušné sousední země, v případě České republiky jsou to slovenští odborníci v oblastech karpatské části ČR. Nejnovější geologická mapa ČR v měřítku 1:500.000 je z r. 2007; nahradila mapu z r. 1967.:14milan šimůnekDobrý den pane Špičáku,
zajímaly by mne vytrvale sledované změny v zemské kůře, konkrétně pozorování vzniku nových okrajů kontinentálních desek (např. trhlina v Afarské sníženině či zlom na západním pobřeží Kanady/fragment Explorer). Víme o jejich vznikání něco nového/zajímavého? Děkuji a přeji příjemný den.13:40Aleš ŠpičákOblast Explorer Ridge západně od kanadského pobřeží již jako rozhraní litosférických desek funguje po řadu miliónů let, na pacifickém dně odděluje desku pacifickou od severoamerické a vzniká zde nová oceánská kůra. Afarská nížina je součástí nejrozsáhlejší poklesové struktury na kontinentě – východoafrického riftu, na jehož pokles a rozpínání je vázána mohutná sopečná činnost, s výlevy velkých objemů lávy, naštěstí zpravidla bez velkých erupcí. Bohužel, výzkum východoafrického riftu je v současné hodně paralyzován nestabilní a pro terénní pracovníky nebezpečnou politickou situací. Geologicky obdobná je oblast kalifornského zálivu a v Evropě korintský záliv, kde vznikají díky relativně rychlým vzájemným pohybům horninových bloků i ničivá zemětřesení. Na jejich monitorování a studiu se už několik let úspěšně podílejí kolegové z katedry geofyziky Matematicko-fyzikální fakulty UK v Praze. Také sopky českého středohoří se vyvinuly v prostředí tzv. poklesové tektoniky, společně se vznikem podkrušnohorských pánví. O žádné převratné novince ve výzkumu tahových oblastí a tzv. divergentních rozhraních nevím, zajímám se naopak o oblasti, kde se desky pohybují proti sobě.:18Matouš H.S jak velkou přesností lze určit typ sopečného výbuchu - erupce - podle složení magmatu?
Je na našem území ke spatření zachovalá kaldera?13:46Aleš ŠpičákSložení magmatu má na eruptivní chování sopky zásadní vliv. Je-li magma bazaltové, tj. s relativně nízkým obsahem SiO2, má malou viskozitu, tj. dobře teče a plyny, které jsou vždy podstatnou součástí magmatu, se z něho snadno průběžně uvolňují. V takovém případě ničivé erupce nehrozí. Například vulkanismus na Havaji. Obsahuje-li magma více SiO2, je viskózní, tužší, teče hůře či dokonce vůbec, plyny se z něj uvolňují nesnadno, uvnitř magmatu vzrůstá tlak a ten se může uvolnit jedinou explozí. Je-li dostatečně silná, bývá ničivá. Např. v Indonésii; také na některých italských sopkách a v Egejském moři, zůstaneme-li v Evropě. Z informací o geologické minulosti jednotlivých sopek lze tedy spolehlivě usuzovat, čeho mohou být schopny v budoucnu. Pokud začne sopka projevovat neklid, svědčící o blížící se erupci, není možné stoprocentně odhadnout, jaký charakter a jakou intenzitu bude povrchová aktivita (výbuch) mít. Někdy neklid (drobná zemětřesení, výrony plynů)skončí, aniž by se magma propracovalo až na povrch.
Na našem území zachovalá kaldera není. Opravdu typické sopky, tj. kuželovité hory s kráterovými prohluběmi na vrcholu, jsou k nám nejblíže ve střední Francii u Clermont-Ferrandu, či u Neapole v Itálii – nejen Vesuv, ale právě obrovská kaldera, Campi Flegrei. Pokud se spokojíte s návštěvou komornějších vulkanických struktur, navštivte čtvrtohorní Železnou Hůrku u Chebu, čtvrtohorní sopky v Jeseníkách (Venušina sopka aj.) nebo třetihorní České středohoří či slovenské vulkány. Je-li i to pro někoho příliš daleko, expozice rozměrných horninových bloků, reprezentujících rozmanité vulkanické horniny České republiky a Slovenska, najdete v Geoparku v areálu našeho ústavu v Praze 4 na Spořilově, je otevřen pro veřejnost denně a je tam k vidění a k přečtení hodně zajímavého.:12Irena V.Zažil jste na vlastní kůži sopečnou erupci, nějaký větší sopečný výbuch?13:47Aleš ŠpičákNaštěstí jsem zažil zblízka jen menší erupce. Letos v říjnu na vulkánu Rinjani v Indonésii. Pozorovali jsme je ze vzdálenosti jednoho kilometru, byly velmi hlučné. Před třemi lety, rovněž v Indonésii, jsme měli možnost sledovat velké erupce vulkánu Semeru na Jávě, každých 15 minut, jako hodinky, ale z bezpečné vzdálenosti asi 10 km.:08Pavlína DenemarkováV článku se jeden pán vyjádřil, že pokud by sopka vybuchla, tak s tím stejně nic nenadělají a je to jejich osud - těch obyvatel v okolí…
Jak se díváte na zodpovědnost vulkanologů v takových případech (kdy nakonec ke katastrofě dosjde a lidé křičí: Proč nás někdo včas nevaroval?!)?13:56Aleš ŠpičákOdborníci (vulkanologové, seismologové) nikdy nemohou vyhlašovat poplach, evakuaci apod. K tomu jsou, ze zákona, určeni představitelé státní správy či samosprávy, jak kde. Na nich je, aby si sestavili týmy odborníků, kteří jim dávají svá doporučení, týkající se sopečné činnosti, zemětřesení, sesuvů, tornád, povodní… Jestliže tedy výzkumný tým vulkanologů pozoruje příznaky zvýšené aktivity vulkánu a vyhodnotí je jako předzvěst možné ničivé aktivity, musí se nejprve obrátit na výše zmíněné příslušné představitele, a ti musí rozhodnout, zda doporučení akceptují a co se bude dít dále.
V demokratických zemích je to tedy jednoduché - je na nás, občanech, na koho delegujeme rozhodování o podstatných věcech. Pokud zvolíme dobře, tito představitelé zodpovědně podporují vzdělání a výzkum, a také dodržování zásad rozumného územního plánování z rozvoje. Dobře vzdělaní a podporovaní výzkumnící se odvděčí kvalifikovanými analýzami. Pohlédnu-li zpět na poslední půlrok a neblahé aktivity naší vládní rady pro výzkum a vývoj, tak si můžeme gratulovat, že nám sopečné erupce a ničivá zemětřesení nehrozí.:07Vašek ŠvecZajímalo by mne, zda se v okolí některých sopek nachází i naleziště ropy a co by se stalo v případě, že by si probouzející sopka našla cestu do takového ropného naleziště? Věnujete se vulkanologie i těmto možnostem?13:57Aleš ŠpičákNa tento problém jsem dosud v literatuře, kterou čtu, nebo na pracovních setkáních, která navštěvuji, nesetkal. Ve velmi objemné Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, 2000 (1.400 stránek) takové téma není zmíněno.:39LiborJak jsou na tom čeští vulkanologové co se vybavení a kvality výzkumu týká? Jak se žije českému vulkanologovi? Má se čím pochlubit před kolegy ze zahraničí? Máme v něčem primát? Odkud mají Češi čekat pořádné třesení? Byla by ohrožující avízovaná sopečná činnost v Turecku?14:14Aleš ŠpičákVulkanolog nejsem, k vulkánům jsem se dostal náhodou přes víceméně veřejně přístupné údaje o silných zemětřeseních. Tak určitě nejsem ten pravý, kdo by měl možnosti českých vulkanologů hodnotit, ale uhýbat nechci, tak pár svých dojmů. Čeští vulkanologové se dříve povětšinou věnovali výzkumu (již neaktivních)vulknánů u nás, což není o nic finančně náročnější než jiné geologické studie. Náročné a v ČR nedostupné mohou být nějaké speciální geochemické analýzy či datování hornin, ale to se jim myslím daří úspěšně řešit spoluprací se zahraničními laboratořemi. Solidní finanční podporu získali naši vulkanologové na práci ve Střední Americe, kde pracují již nekolik desetiletí. Co je finančně podstatně náročnější je monitorovat činnost nějakého aktivního vulkánu - musíte koupit drahé přístroje, odjet je někam daleko na příslušný vulkán rozmístit, platit satelitní přenos dat, zajišťovat průběžně servis a opravy. To vše kromě vlastní vědecké práce. Na to potřebujete určitě více než deset miliónů korun. Získat je v našem domácím vědeckém provozu by však mělo být možné a uvažujeme o tom něco takového zkusit. A nějaký primát? Konkurence je po světě v těchto tématech obrovská, tak stačí, když se nám v ní daří udržet - kolegové seismologové jsou např. výborní při studiu šíření seismických vln, určování tzv. mechanismu zemětřesných ohnisek (tj. co, kam a jak se při zemětřesení posunulo), to vše je pro vulkanolgy podstatné.
Pořádné zemětřesení může nastat kdekoli na velkých aktivních zlomech a rozhraních litosférických desek, v Evropě především v Itálii, Řecku a Turecku. V posledních letech je velmi aktivní, bohužel často ničivě, především Indonésie. Turecké vulkány by nás ohrozit neměly.:38Kudrlina 88Jak moc stabilní je Český masiv? Kdyby to pod ním začalo vřít, kudy by nejpravděpodobněji šla láva ven?14:20Aleš ŠpičákČeský masív je v nynějším stádiu geologického vývoje planety součástí velmi stabilního regionu. Ke změnám v uspořádání litosférických desek dochází velmi pomalu, a nic nenaznačuje tomu, že by nějaké změny, které by mohly stabilitu (geologickou) Českého masívu ohrozit, začínaly. Na desítky miliónů let dopředu máme myslím vystaráno. Jak jsem upozornil výše, pokud je někde nějaká (zanedbatelně malá) pravděpodobnost obnovení sopečné činnosti, je to v oblasti západočekých čtvrtohorních sopek, kde čas od času dochází k velmi specifickým sériím slabých zemětřesení, které svědčí o jistém tektonickém neklidu v hloubkách kolem 10 km pod zemským povrchem.:20Miro HavlasPodle fotografií nejspíše dost cestujete právě po všech možných sopkách, co je vašim obvyklým suvenýrem z jejich návštěv?14:25Aleš ŠpičákŽádný velký cestovatel nejsem. Měl jsem jen štěstí, že jsem náhodou příčichl k vulkanologii, a vulkanologové zpravidla pořádají svá pracovní setkání a konference ve vulkanických oblastech a součástí konference bývají terénní exkurze k vulkánům nebo i na ně. Suvenýrem jsou samozřejmě kameny, vulkanické horniny jsou velmi rozmanité, nádherné, jen človek musí myslet na to, aby pak neutrhl ucho od zavazadla a vešel se do váhového limitu.:26Zuzana ŠvíkováKdyž se jedna deska podsouvá pod druhou, tak ta vrchní chladne, ale co ta spodní? Ta se taví?14:32Aleš ŠpičákDeska, která se podsouvá (tento proces se nazývá subdukce), se s hloubkou zanoření prohřívá, a nejen to, je podrobena stále výššímu a vyššímu tlaku nadložních hornin. To způsobuje nejen postupné natavování hornin, ale také přechody mineralů na jiné minerály (při stejném chemickém složení). Podsouvající se deska se však neroztaví v zemském plášti ani v hloubkách několika stovek kilometrů, a má se za prokázané, že jako chladnější a kompaktnejší deskové těleso se vyskytuje ještě v hloubce 700 km pod povrchem. Podle některých interpretací geofyzikálních dat je vystopovatelná v plášti i v hloubkách přes 1000 km.:47ZuzaZnamená to tedy, že za několik miliónů let se Afrika ztratí pod Evropou?14:39Aleš ŠpičákTo nikoli. K podsouvání jedné desky pod druhou dojde jen tehdy, pokud se liší jejich hustoty. Deska s větší hustotou hornin se podsouvá, ta lehčí zůstává nahoře. Středozemní moře je reliktem oceánu, který se nacházel mezi Afrikou a Evropou; oceánská kůra má větší hustotu než pevninská, a proto se tento oceán - při pohybu směrem k severu - zasouval pod Evropu. Jakmile Afrika doputuje do kontaktu s Evropou, budou na sebe narážet dvě hmoty se stejnou, kontinentální kůrou a stejnou hustotou, a dojde ke kolizi, známé ze „srážky“ Indického subkontinentu a Asie - místo podsouvání jedné desky pod druhou bude vzájemný pohyb desek vyrovnáván vrásněním, tvorbou příkrovů apod.:14Jakub ZázvorkaDobrý den.
Rád bych se zeptal, s jakými největšími záhadami ohledně fungování vulkánů se v modermí době vědci potýkají, tedy jestli je absolutně znám princip vulkánů nebo ještě existují nějaké neobjasněné jevy a příčiny vulkanismu.
Děkuji14:47Aleš ŠpičákNejnebezpečnější vulkány jsou ty, které leží v tzv. zónách subdukce a jsou vyvolány procesem subdukce, který jsem stručně popsal výše. Magma, které tyto vulkány zásobuje a jehož občasné erupce a s nimi související jevy ohrožují lidské společenství v mnoha velmi hustě zalidněných oblastech (Japonsko, Indonésie, Latinská Amerika, …), vzniká v hloubkách 100–150 km pod zemským povrchem. Dosud se neví, jak z této hloubky postupuje k povrchu - jakou rychlostí, zda a proč má nějaké „zastávky“ a kolik jich je, co je při tom vulkán od vulkánu jiné, specifické, a co je obecně platné. Více se toho ví až pro relativně mělké partie do hloubek několika km pod povrchem. Přispět k poznání této důležité nejasnosti, to by byla skvělá vizitka naší geologie a geofyziky.