Souostroví Tonga se nachází 65 kilometrů severně od hlavního města Tongy a působí na první pohled nenápadně. Skládá se ze dvou malých neobydlených ostrovů Hunga-Ha'apai a Hunga-Tonga, jejichž výška dosahuje normálně jen asi 100 metrů nad mořem. Pod mořskou hladinou se však ukrývá obrovitá, asi 1800 metrů vysoká a 20 kilometrů široká podmořská sopka, která v několika posledních desítkách let pravidelně vybuchovala.

K posledním erupcím došlo v letech 2009 a na přelomu let 2014 a 2015. Ve všech případech došlo k výtrysku horkého magmatu a páry do moře, všechny erupce však byly malé a neporovnatelné s tím, co se stalo letos v lednu.

Tisíciletá erupce

Podle Shanea Cronina, profesora v oblasti výzkumu Země z Acuklandské univerzity, došlo 15. ledna 2022 k masivnímu výbuchu, jaký je sopka schopna vyprodukovat zhruba jen jednou za tisíc let. Cronin to uvedl v materiálu zveřejněném odborným titulem The Conversation.

Proč byl právě tento výbuch tak explozivní, když mořská voda by měla magma ochlazovat? „Vytéká-li magma do mořské vody pomalu, pak se skutečně i při teplotách kolem 1200 ℃ vytvoří mezi magmatem a vodou tenký film páry, čímž vznikne izolační vrstva, umožňující ochlazení vnějšího povrchu magmatu,“ uvedl Cronin.

„Tento proces ale nefunguje, pokud je magma vystřeleno ze země plné sopečného plynu. Dostane-li se do vody tak rychle, všechny vrstvy páry se naruší a horké magma vstoupí do přímého kontaktu se studenou vodou. Výzkumníci vulkánů tomu říkají ‚interakce paliva a chladicí kapaliny‘. Podobá se to explozím chemických zbraní,“ popisuje Cronin.

Extrémně prudké výbuchy podle něj roztrhají magma na kusy, což odstartuje řetězovou reakci, při níž nové úlomky magmatu vystavují své čerstvé horké vnitřní povrchy vodě, takže se exploze stále opakují, až nakonec dojde k vyvržení sopečných částic nadzvukovou rychlostí.

Dva stupně výbuchů

Erupce z přelomu let 2014 a 2015 vytvořila sopečný kužel, který spojil dva staré ostrovy Hunga a vytvořil z nich kombinovaný ostrov dlouhý asi pět kilometrů. Croninův tým ho navštívil v roce 2016 a zjistil, že k hlavní erupci teprve dojde.

„Mapováním mořského dna jsme objevili skrytou kalderu 150 metrů pod vlnami. Zatímco k malým erupcím dochází na jejím okraji, ty obrovské vycházejí z ní samotné. Tyto velké erupce jsou tak velké, že se vrchol magmatu zhroutí dovnitř a kalderu prohloubí. Myslíme si, že malé erupce představují magmatický systém, který se pomalu dobíjí, aby se připravil na velký výbuch,“ konstatuje Cronin.

Jeho tým našel na starých ostrovech důkazy o dvou dávných obrovských erupcích z kaldery podmořské sopky Hunga, z nichž poslední se podle radiokarbonového datování odehrál asi v roce 1100 našeho letopočtu.

To by napovídalo tomu, že výbuch 15. ledna byl další obří erupcí. Předcházely mu dvě menší, dosahující střední velikosti, k nimž došlo 20. prosince 2021 a 13. ledna 2022. Ty vytvořily sopečný mrak dosahující nadmořské výšky až 17 kilometrů a ke kombinovanému ostrovu přidaly kus nové země.

Nejnovější výbuch byl ještě výrazně impozantnější. Oblak vyvrženého sopečného popela tentokrát dosáhl výše nejméně 20 kilometrů a rozprostřel se na vzdálenost až 130 kilometrů od sopky, takže vytvořil mrak o průměru 260 kilometrů.

„To ukazuje na obrovskou výbušnou sílu – takovou, že ji nelze vysvětlit samotnou interakcí magmatu a vody. Místo toho se ukazuje, že z kaldery vytrysklo velké množství čerstvého, plynem nabitého magmatu,“ uvádí Cronin.

Vlny byly vidět i z vesmíru

Erupce také vyvolala cunami po celém Tongu a sousedních ostrovech Fidži a Samoy. Rázové vlny překonaly mnoho tisíc kilometrů, byly pozorovány z vesmíru a zaznamenány na Novém Zélandu vzdáleném asi dva tisíce kilometrů. Krátce po začátku erupce zakryl mrak sopečného popele oblohu nad Tongatapu a popel se začal snášet k zemi.

To vše naznačovalo, že se probudila velká kaldera. Podle Cronina však zůstává nejasné, zda už máme vyvrcholení erupce za sebou. Varující jsou zejména geologické nánosy pocházející z předchozích výbuchů sopky. Ty totiž ukazují, že každá z tisíciletých erupcí zahrnovala mnoho samostatných výbuchů.

„Měli bychom počítat s tím, že se během několika příštích měsíců nebo dokonce let můžeme od této podmořské sopky dočkat velkých nepokojů. V zájmu obyvatel Tongy doufám, že na to nedojde,“ uzavírá vědec.