Vědci odhalili, jak supererupce před 350 000 lety zásadně proměnila Nový Zéland

Vulkanologové se dlouho potýkali s otázkami, jak se pod zemským povrchem může nahromadit tak obrovské množství magmatu a poté najednou vybuchnout, a jaké dopady to má na okolní krajinu.

Vulkanologové se dlouho potýkali s otázkami, jak se pod zemským povrchem může nahromadit tak obrovské množství magmatu a poté najednou vybuchnout, a jaké dopady to má na okolní krajinu. Odpovědi na tyto záhady pomáhá hledat studium zachovalých sopečných usazenin, které umožňují rekonstruovat procesy probíhající během těchto vzácných událostí.

Charakteristickými produkty supererupcí jsou takzvané „proudové“ usazeniny – horké, nebezpečné masy hornin a plynů, které se pohybují po zemi – a „spadové“ usazeniny, což jsou obvykle směsi krystalů a sopečného skla padající ze vzduchu. Výzvou pro vědce je, že se obvykle zachovávají pouze fragmenty těchto usazenin, často rozptýlené na velké vzdálenosti.

Nedávná studie se zaměřila na supererupci Whakamaru, která před 350 000 lety zanechala v oblastech Whakamaru a King Country silné vrstvy husté sopečné horniny. Popel a pemza se rozšířily mnohem dál, pokryly velkou část Severního ostrova a části Tichého oceánu. Prvním krokem výzkumu bylo vytvoření databáze těchto usazenin, a to na základě jedinečného chemického „otisku prstu“ sopečného skla, které bylo během erupce vyprodukováno. Tento proces je podobný forenzní vědě na místě činu, kde chemické složení poskytuje definitivní spojení. Pomocí tohoto přístupu bylo analyzováno více než 30 lokalit po celém Novém Zélandu a v jižním Tichém oceánu, přičemž všechny pocházely ze supererupce Whakamaru.

Díky těmto korelacím bylo možné rekonstruovat tuto mimořádnou událost. Na počátku erupce se v centrální části Severního ostrova pravděpodobně nacházelo velké jezero, podobné dnešnímu jezeru Taupō. Když magma dosáhlo povrchu, vybuchlo přímo do tohoto jezera, což vyvolalo velmi intenzivní interakce mezi magmatem a vodou, které poháněly nejranější fázi erupce. Zdá se, že tato první fáze byla poháněna evakuací jediného magmatického tělesa. Jak erupce postupovala, jezero bylo postupně zničeno a zaplněno. Nakonec systém přešel na mnohem sušší styl vulkanismu. Současně se erupce vyvinula v mnohem větší a komplexnější událost pod povrchem. Místo toho, aby byla napájena jednou magmatickou komorou, zdá se, že spustila kaskádovou sekvenci zahrnující erupci nejméně pěti samostatných magmatických těles najednou.

Množství popela vygenerovaného erupcí bylo ohromné. Většina Severního ostrova – a dokonce i vzdálený Chathamův ostrov – by byla pokryta vrstvou materiálu o tloušťce kolem 30 cm nebo více. Oblasti blíže k erupci byly pohřbeny pod až 4,5 metry popela. Horké, husté pyroklastické proudy se také přehnaly krajinou a zanechaly usazeniny o tloušťce až stovek metrů blíže ke zdroji erupce. Celkově se odhaduje, že erupce uvolnila kolem 2 300 krychlových kilometrů sopečného materiálu – dost na to, aby pohřbila celý Nový Zéland pod zhruba devíti metry trosek, pokud by se rovnoměrně rozprostřely od mysu Reinga po Invercargill.

Dnes zůstává Taupō Volcanic Zone jedním z nejaktivnějších a nejvýkonnějších sopečných systémů na Zemi. Ačkoli jsou supererupce jako Whakamaru vzácné, sopka Taupō v průběhu své historie vyprodukovala mnoho menších, přesto výrazných erupcí, z nichž všechny by měly zásadní dopad jak na Nový Zéland, tak na širší svět. Pochopení toho, jak tyto typy sopek fungují, je zásadní jak pro přípravu na budoucí erupce, tak pro pochopení toho, jak minulé události mohly proměnit krajinu, kterou vidíme dnes.