Studie odhaluje tajemství „zapomenuté“ série vulkanických erupcí ve středověku

TLDR: Nová studie se zabývá možnou sérií vulkanických erupcí v letech 1108-1110. Její autoři dedukují, že i když nechala stopy např. v Grónsku, nejsilnější výbuch mohl být v Japonsku. Také upozorňují, že Evropané možná zaznamenali doposud opomíjené zprávy o pozorování oblaku vulkanického prachu.

Bum!

Přiznám se: už jako malou podjednotku mě fascinovaly sopky. Obrovská síla a energie koncentrovaná v přírodním jevu, který dokáže měnit tvář Země a svým vlivem zasáhnout celou planetu. Velké erupce měly v minulosti opakovaně hmatatelný dopad na běh dějin – ať už lidských či geologických – a jejich stopy můžeme dodnes najít. Ovšem ne každá sopka se stala vulkanickou celebritou, máme i řadu dávných erupcí, jejichž dopady zjišťujeme až nyní. Mezi takové méně jasné události patří i zvýšená vulkanická činnost na počátku 12. století.

Nová studie týmu paleoklimatologa Sébastiana Guilleta z ženevské univerzity se této otázce podívala na zoubek. V podstatě šlo o revizi studie starší (2015), která se zase vyjadřovala k ještě starším závěrům získaným z grónského ledu. Profesor Guillet stávající náhled detailně rozebral a tak trochu postavil na hlavu. Při tom jeho tým mimoděk zjistil, že kolem roku 1108 pravděpodobně došlo k událostem, které měly globální dopad – a navíc naznačil, že tehdejší Evropané nechali mezi řádky svých kronik důkazy o tom, že se v atmosféře cosi odehrávalo.

Ve zkratce řečeno: grónský led se zbarvil sírou kvůli japonské sopce, a proto z oblohy zmizel při zatmění v roce 1110 Měsíc. Je to jasné? Nu…radši si to vyložíme trochu podrobněji.

Krásu vulkanické erupce jistě v historii ocenil každý farmář, vesničan či Říman, jenž jí byl přítomen. (Zdroj: WikiImages, Pixabay.com)

Tajemství grónského ledu

Jak naši pozorní čtenáři, stejně jako fanoušci vrtání se v minulosti, vědí, v masivních vrstvách ledovců stále ještě odolávajících tání je zapsána environmentální kronika Země. Měnící se složení atmosféry, proměny klimatu, mimořádné atmosférické události – to všechno mohlo v ledu zanechat stopu. Je zjevné, že mezi takové výjimečné události můžeme počítat i masivní sopečné erupce.

Zde je potřeba upozornit na zvláštní jev – existenci tzv. atmosférického sirnatého aerosolu. Jde o vrstvu aerosolových částic bohatých na síru, které existují ve stratosféře. Vznikají přirozeně, jejich hlavním zdrojem jsou vulkanické erupce. Částice se časem rozptýlí, případně mizí, ale v době kolem velkých explozí může jejich koncentrace prudce narůst.

Když pak takový koncentrovaný aerosol klesne ze stratosféry dolů, uloží se – dejme tomu – v ledovcích. V roce 2005 byla na základě velkých sondáží sestavována ledová chronologie grónského ledovce. V rámci studia získaných vrstev ledu byla mimo jiné identifikována vrstva, která obsahovala stopy tohoto sírového aerosolu. Jeho původ byl předběžně spojen s erupcí islandské sopky Hekla v roce 1104 a po několik let se tato otázka dále neřešila. Až před časem se objevil výzkum, který přesvědčivě prokázal, že získanou ledovou chronologii je potřeba revidovat – o sedm let pro první tisíciletí a o čtyři roky pro druhé.

Tato zjištění byla hlavním impulsem pro výzkum týmu profesora Guiletta. Jestliže se totiž grónská ledová chronologie posouvá, rázem zjistíme, že silná přítomnost síry už nemůže být spojována s Heklou. O povaze její erupce toho mimochodem není mnoho známo a zdá se, že paradoxně v grónském ledu stopy nezanechala. Jestliže tedy ale máme hledat silnou erupci v roce 1108, kam se kouknout?

Mechanismus vzniku a působení sirnatého aerosolu ve stratosféře (Zdroj: cflm, wikimedia.commons.com)

Z Japonska až na druhý konec světa

Nejde přitom jen o rok 1108. Při revizi grónské sondy se došlo k závěru, že „sírový vrchol“ (bohužel ne sýrový, Monty Jacku) trval v letech 1108-1113. Studie také upozornila, že to koreluje s obdobným zjištěním v antarktickém ledu, kde je přítomnost smrdutého prvku stanovena pro rok 1109. Zdá se tedy, že máme co dělat s událostí masivní a s globálním dosahem. Mohlo jít o jednu erupci?

Autoři studie si při velmi detailní rešerší písemných pramenů povšimli erupce japonské sopky Asama, ke které mělo dojít v roce 1108. O události máme zachovaný poměrně podrobný a velmi věrohodný popis, přičemž podle všeho šlo o mimořádně silnou erupci i na japonské poměry.

Zároveň ale studie upozorňuje, že mimořádná koncentrace síry trvala několik let a navíc se objevuje na takřka polárních oblastech severní i jižní polokoule. Autoři proto předkládají tři scénáře, ve kterých Asama vždy hraje klíčovou, nikoliv však jedinou roli.

Tedy buď: 1) došlo v roce 1108 k doposud neznámé erupci v tropických oblastech, jejíž dopad dosáhl Antarktidy a přispěl i ke koncentraci síry na severní polokouli. Hlavní hmotu síry v grónském ledu přinesla erupce ve vyšších severních šířkách (= Asama). Nebo 2) proběhla série silných erupcí ve středních a vyšších šířkách severní polokoule, přičemž Asama byla součástí. V roce 1109 se pak opět objevila erupce i v tropickém pásmu. Případně 3) sérii výbuchů na severní polokouli doplnila jedna větší erupce někde na polokouli jižní, ovšem mimo tropické pásy.

Buď jak buď, zdá se, že přelom první a druhé dekády 12. století byl vulkanicky mimořádně dramatický. Autoři studie berou v podstatě jako jisté, že síra zachycená v Grónsku i na Antarktidě pocházela z úplně jiných částí planety a že tedy šlo o události globální.

Graf zachycuje změny koncentrace částic síry v ledu z různých sond, spolu s projevy zatmění Měsíce. (Zdroj: Guillet et al., Nature.com)

Mizící měsíc, neúroda, zima

Zajímavý moment studie představuje snaha prokázat autorské hypotézy nepřímými důkazy. Díky stále dostupnějším středověkým pramenům tak mohli badatelé analyzovat celou řadu kronikářských záznamů. Dospěli díky tomu k závěru, že po roce 1109 se skutečně častěji objevují zmínky o několika silných zimách a chladných rocích. Navíc se v dostupných dendrochronologických datech dá zjistit, že rok 1109 byl mimořádně chladný a deštivý, což se otisklo i do letokruhů stromů.

Sírový aerosol má totiž tu zajímavou vlastnost, že při vyšší koncentraci ochlazuje atmosféru planety. To kvůli odrazivosti slunečního záření a navíc vlivu na strukturu mraků při postupném klesání ze stratosféry na povrch. Koncentrace síry – spolu s hypotézou o celé sérii erupcí – naznačují, že takto vulkanicky neklidné roky by měli mít vliv na teplotu globálně.

Dalším důkazem mimořádné koncentrace síry ve stratosféře má být i několik dochovaných popisů úplného zatmění měsíce v roce 1110. Kronikáři si totiž všimli, že u tohoto jevu – poměrně častého oproti zatměním Slunce – došlo k nějaké anomálii. Díky dřívějším pozorováním se vědělo, že zatmělá část měsíce dostane specifický odstín barvy tmavé mědi. V uvedeném roce ale například Peterboroughská kronika uvádí, že při zatmění Měsíc mizel tak, že nebyl vidět žádný stín, koule Měsíce prostě mizela úplně.

Tímto popisem se už v minulosti zabývali astronomové, pokud se ale dá do kontextu se zjištěními nové studie, dává to smysl. Koncentrovaný sírový aerosol ve stratosféře má totiž právě na průchod světla ze zastíněné části Měsíce výrazný vliv. Při pozorování běžného úplňku – či slunce přes den – není nic poznat. Ale specifické podmínky zatmění odhalí, že v atmosféře cosi stíní. Autoři studie také uvádí, že dobové záznamy hovoří i o rudých halo kolem Slunce a silně rudých západech. V tomto bodě ovšem musím studii pokárat – necituje v kterých pramenech je to konkrétně popsáno a jak, což by mě osobně velmi zajímalo.

Rudé zbarvení při zatmění Měsíce indikuje, že nám ve stratosféře moc síry zrovna nepoletuje. (Zdroj: Grey48, Pixabay.com)

Když to bouchá, když to prská

Studie poměrně přesvědčivě splétá dohromady důkazy přímé i nepřímo o tom, že se v letech 1108-1110 (minimálně) sešlo hned několik zásadních vulkanických projevů. Je to zajímavé hlavně proto, že doposud se o nějaké zásadní sérii erupcí v těchto letech nemluvilo. Globální vliv vzdálených sopek na Evropu je díky kronikářům taky sledovatelný – kolem roku 1109 se častěji mluví o chladných, deštivých létech a silných zimách. Přičemž v některých zemích – hlavně ve Francii – to vedlo až ke hladomoru. Nedostatečnou úrodu ale hlásil i Pyrenejský poloostrov a Anglie, překvapivě nejsou žádné podobné zprávy z oblasti Svaté říše římské.

V závěru pak autoři upozorňují, že obdobná data se objevují i pro roky 536/540, 1453/1458 a 1809/1815. Dvojice dat uvádějí proto, že podle všeho ve všech třech příkladech došlo ke kumulaci efektu dvou erupcí vzdálených od sebe několik let – a následné ochlazení mohlo trvat až dekádu. V tomto směru byla série 1108-1110 milosrdnější.

Studie volá po navazujícím výzkumu, který by se zaměřil na samotnou erupci Asama, přičemž se zdůrazňuje, že síla výbuchu nemusí vždy korelovat s množstvím vyvržené síry. Pointa celého bádání je ale v tom, že stále ještě poznáváme, jak globální dopad mohly – a stále ještě můžou – sopečné erupce mít. A že není nic neobvyklého na tom, když výbuch sopky v Japonsku vymaže měsíc v Evropě a ještě zašpiní led až v Grónsku.

[Petr Zajíček]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze