Čeští vědci zkoumají největší sesuvy na Zemi s podporou National Geographic Society

Pobřežní a podmořské sesuvy u vulkanických ostrovů jsou největší známé sesuvy na Zemi. A právě jejich výzkum provádějí čeští odborníci s podporou grantu National Geographic Society a Waitt Institute. Mimo jiné mají odpovědět na otázku, zda je možné velké sesuvy předvídat.

Čeští vědci zkoumají největší sesuvy na Zemi s podporou National Geographic Society

Ukládání monitorovacího zařízení.

Pracovníci Oddělení inženýrské geologie Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR dokončili na počátku února první etapu budování monitorovací sítě obřího sesuvu na ostrově El Hierro.

Na Kanárských ostrovech k sesuvům docházelo poměrně pravidelně v průběhu posledních 300 tisíc let a pravděpodobně při nich vznikly i velké vlny cunami. El Hierro je nejmladším a také vulkanicky nejaktivnějším ostrovem souostroví, v geologické minulosti na něm došlo nejméně ke dvěma rozsáhlým sesuvům a není vyloučené, že by k dalšímu mohlo dojít i v blízké budoucnosti. Navíc v létě 2011 začala na ostrově intenzivní seismická aktivita, která trvá doposud.

Během projektu bude ve spolupráci se španělskými vědci umístěno několik monitorovacích zařízení do míst možného vzniku takovéhoto velkého sesuvu. Jejich účelem bude sledovat pohyby, které by mohly naznačovat reaktivaci mohutného sesuvu. Pro tento účel budou použity velice přesné 3D měřidla (dilatometry), která byla vyvinuta pracovníky výše zmíněného oddělení.

Očekáváme, že projekt přinese nové poznatky o chování obřích sesuvů a jejich dynamice ve vztahu k seismické aktivitě. To by mohlo rovněž pomoci k predikci sesuvů a ochraně obyvatel před případným ohrožením.

Dr. Jan Blahůt, ÚSMH AVČR

Redakce položila doktoru Blahůtovi doplňující otázky

Jak byste popsal obří sesuvy na Kanárských ostrovech. Co si pod nimi můžeme představit?

Sesuvy, odborně správněji svahové deformace, jsou obrovské masy hornin, které se pohybují díky gravitaci po svazích sopečných ostrovů. K jejich vzniku napomáhá několik faktorů.

Jednak sopečné ostrovy představující geologicky velmi mladé území (El Hierro je jen něco málo přes 1 milion let staré) s velkým převýšením. Ostrovy vyrůstají z oceánského dna v hloubce přes 4 kilometry a dosahují výšky 1500 metrů nad mořem (na El Hierru) nebo až 3700 metrů (Pico de Teide na Tenerife). Bez moře by tedy patřily mezi nejvyšší hory na světě vysoké i přes 8 kilometrů.

Dalším faktorem podmiňujícím vznik obrovských sesuvů je struktura vulkanických ostrovů, které jsou tvořeny horninami s velmi rozdílnými inženýrskogeologickými vlastnostmi jako jsou například tvrdé a odolné žíly magmatu, lávové proudy nebo nesoudržné vrstvy tufů a pyroklastik. Rozdílné vlastnosti hornin se projevují právě snížením stability svahů. Ostrovy jsou navíc silně porušeny poruchami a zlomy, které stabilitu svahů ještě snižují.

Všechny obří sesuvy na El Hierru vznikly právě v místech těchto zlomů. Bezprostřední příčinou katastrofických sesuvů pak je intenzivní vulkanická a seismická aktivita, při které se ostrovy otřásaly a došlo k uvolnění a sesutí obrovského množství materiálu o objemu desítek kilometrů krychlových.

Pohled ze svahu na El Hierro

 

Čím jsou výjimečné? A kde jinde na světě se s nimi můžeme setkat?

Výjimečné jsou zejména svou velikostí. Jinde na souši se s nimi můžeme setkat prakticky jen na Havajských ostrovech, případně jiných ostrovech sopečného původu. Patří tak k největším sesuvům na Zemi vůbec. Větší jsou pouze sesuvy, které se vyskytují na kontinentálním svahu. Ty jsou ještě větší, ale celé leží pod mořskou hladinou, čímž je jejich výzkum značně ztížen. Dovolit si ho mohou jen bohaté země s námořní tradicí – Norsko, Německo, Velká Británie…

Na Kanárských ostrovech k obřím sesuvům docházelo poměrně pravidelně v průběhu posledních 300 tisíc let a zřejmě při nich vznikalo i cunami. Jak takové sesuvy vypadaly? Jaký měly dopad na životní prostředí a život místních obyvatel?

Přestože sesuvy vznikaly v průběhu posledních 300 tisíc let pravidelně, tak k poslednímu došlo asi před 15-ti tisíci lety, právě na El Hierru (sesuv El Golfo). Z tohoto důvodu nelze přesně říci, jak sesuvy probíhaly. Podle dosavadních výzkumů se ale rozlišují dva základní typy obřích sesuvů.

Počítačové modelování terénu

Prvním z nich je náhlý a rychlý kolaps obrovského objemu hornin (řádově i desítek kilometrů kubických), který souvisel s probíhající vulkanickou a seismickou aktivitou. Při něm došlo v podstatě k odlomení části ostrova, který zmizel pod hladinou, a k úplné změně tvaru ostrova. To samozřejmě muselo být doprovázeno i vznikem vlny cunami.

Druhým typem obřích sesuvů je pomalé sjíždění svahů sopky do moře, které nejspíše nebylo doprovázeno tak katastrofickými projevy, ale z dlouhodobého hlediska zanechalo výraznou stopu na reliéfu. Co se týká vlivu na obyvatele, ta ten nebyl žádný, neboť první osídlení Kanárských ostrovů berberskými kmeny (na Hierru nazývanými Bimbačové) se datuje asi před třemi tisíci let.

Dají se tyto sesuvy předpovídat? Jakým způsobem a s jakým předstihem?

Na tuto otázku by měl právě pomoci odpovědět náš výzkum. Máme umístěny velmi přesné přístroje (prostorové dilatometry TM-71: www.tecnet.cz) právě na zlomech, které by mohly tvořit tzv. odlučnou plochu budoucího možného katastrofického sesuvu.

Souřást monitorovacího systému.

Těmito přístroji sledujeme s velmi vysokou přesností (v řádech setin milimetru) pohyby na těchto zlomech a snažíme se je interpretovat v souvislosti s probíhající seismickou aktivitou. Tyto přístroje máme na zlomech na různých místech v Evropě a ve světě a již několikrát jsme měli možnost měřit anomální pohyby před seismickou aktivitou.

Přesně zatím na otázku jestli a s jakým předstihem se dají tyto sesuvy předpovídat nedokážeme odpovědět. Na to je potřeba získat data z dlouhodobějšího monitoringu.

Váš projekt se snaží tyto sesuvy monitorovat a zkoumat jejich zákonitosti. Jak pozorování probíhají? A jak jste se dostal k spolupráci s Naional Geographic Society, která váš projekt podpořila?

V lednu letošního roku jsme nainstalovali dva takové přesné dilatometry, které měří prostorový vektor pohybu (3D) s přesností několika setin mm. Jeden je plně automatický, druhý nám pak odečítá naše kolegyně ze španělské geologické služby. No a v dubnu letošního roku se chystáme zprovoznit ještě jeden plně automatický přístroj v asi kilometr hluboké štole. Přístroje jsou umístěny na zlomech, které pravděpodobně tvoří odlučnou oblast potenciálního obřího sesuvu. Pomocí našich měření chceme studovat jestli na zlomech/odlučných plochách dochází k pohybu, jak je velký a jak souvisí se sopečnou a seismickou aktivitou.

S programem „NGS a Waitt Grants Program“ jsme měli štěstí, že se nám ho podařilo získat hned napoprvé. Získat grant financovaný z Česka je totiž čím dál tím obtížnější a celý proces trvá i kolem jednoho roku. Systém NGS je dvoukolový a velmi rychlý, grant lze získat i za tři měsíce. NGS nám navíc vyšla velice vstříc tím, že poskytla finance na úplně novou věc, což se většinou moc nedělá. Oni se ale na tyto typy grantů v podstatě specializují.

Svah se stopami po sesuvu.

Co od výzkumu očekáváte do budoucna? Mohly by poznatky pomoci pochopit podobné děje jinde na světě?

Očekáváme přínos ve dvou hlavních směrech. Jednak informace lokálního/regionálního charakteru, tedy to, jak reagují obří sesuvy na seismickou aktivitu. Ty budou využitelné zejména pro bezpečnost obyvatelstva. Druhým přínosem by pak mělo být porovnání pohybů na zlomech, které měříme jinde v Evropě a po světě. Zdá se totiž, že v rámci Evropy jsme schopni pozorovat období se zvýšenou aktivitou, která jsou střídána klidnějšími fázemi. Bylo by zajímavé zjistit, zda to koreluje i s kanárskými ostrovy, které leží v Atlantiku, mimo pevninskou zemskou kůru.

Lze sesuvům předcházet a je vůbec moudré se o to snažit?

Sesuvům, alespoň těm menším, lze velice dobře předcházet. Nutná je dobrá znalost konkrétního území a jeho geologické stavby. Bohužel v Česku je to i přes poměrně značné škody způsobené sesuvy velice opomíjené téma. Pokud by se k sesuvům více přihlíželo například během územního plánování, dařilo by se následným škodám dobře předcházet. Co se týká námi studovaných obřích sesuvů na El Hierru, tak v tomto případě se jim nijak zabránit nedá. Co by ale možné bylo, je určení, zda je nutné například ostrov evakuovat nebo nikoli. Tím by se mohlo zabránit rozsáhlým ztrátám na životech i ekonomickým škodám.

Mají sesuvy nějakou „funkci“ nebo přínos?

I když spousta lidí, kterým zničily sesuvy majetek, se mnou asi nebude souhlasit, tak je přesto považuji za překrásnou ukázku toho, co příroda dovede. Dokáží totiž ve zlomku času „omladit“ a přetvořit reliéf tak, že jimi vznikají naprosto nové tvary povrchu Země. To si potom spousta lidí uvědomí, jak jsme malí v porovnání s přírodou a jejími procesy.

Související články

Jsme na Facebooku

Večer v TV

Celý program

REKLAMA

Přihlášení k odběru newsletteru

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a neuniknou vám žádné novinky z webu i časopisu National Geographic.