TerraBeat – zemětřesení a sopky

Kermadec a Tonga – subdukční zóna

Sklon desky v prvních stovkách kilometrů asi 49°, nejhlubší část desky asi 700 km (model Slab2). Zóna ve 3D.

Mezi Severním ostrovem Nového Zélandu a Samoou se Pacifická deska na délce přes 2 500 km noří k západu pod okraj Australské desky. Patří to k seismicky nejčinnějším místům na Zemi: zanořená deska tu sahá hlouběji než 600 km a podle souhrnných údajů je to nejčinnější oblast zemětřesení v zemském plášti. Nad ní leží řetěz sopek, k nimž patří i Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, jejíž výbuch v lednu 2022 vyslal tsunami přes celý Tichý oceán. [1, 8, 11]

Které desky se tu setkávají

Pacifická deska se tu vůči Australské desce pohybuje přibližně na západ a v příkopech Tonga a Kermadec se pod ni zasouvá – podsouvá (subdukuje). Východní okraj Australské desky přitom není jeden celek: tvoří ho několik menších mikrodesek (například Tongská, Kermadecká a Niuafo'ou), které se pohybují každá trochu jinak. [1, 8]

Rychlost sbližování se mění podél zóny. Podle USGS činí u ostrovů Kermadec asi 60 mm za rok, u Tongy asi 77 mm a u severního konce zóny poblíž Samoy asi 86 mm za rok. Podle měření GPS ale sbližování na severu Tongy dosahuje až asi 24 cm za rok, což se uvádí jako nejrychlejší pohyb desek na Zemi. Rozdíl souvisí s tím, že se za sopečným obloukem rozevírá zaobloukový bazén Lau a tongská mikrodeska se od Australské desky vzdaluje. [1, 5, 4, 8]

Zanořovaná pacifická kůra je stará – podle souhrnných údajů 100 až 140 milionů let –, a proto chladná. Na jižním konci Tongského příkopu do něj naráží podmořský hřbet Louisville, řetěz podmořských hor na Pacifické desce; místo střetu se posouvá k jihu rychlostí asi 18 cm za rok. [8]

Hlubokomořské příkopy

Tongský příkop je nejhlubším příkopem jižní polokoule a po Marianském druhým nejhlubším na Zemi. Jeho nejhlubší místo, Horizon Deep, má hloubku asi 10 800 m; při ponoru s posádkou v roce 2019 bylo podle tlaku vody naměřeno 10 823 ± 10 m. [8]

Na jih na něj navazuje Kermadecký příkop, dlouhý asi 1 000 km, který sahá od hřbetu Louisville (asi 26° j. š.) k Hikurangské plošině (asi 37° j. š.). Jeho největší hloubka je 10 047 m. V roce 2014 se v něm v hloubce asi 9 990 m zničila tlakem vody bezpilotní ponorka Nereus. [9]

Jak strmě a jak hluboko deska sahá

Na řezu, který TerraBeat vede přes jižní část zóny podle modelu Slab2, se deska noří k západoseverozápadu a u příkopu má průměrný sklon asi 49°; v hloubce ji model sleduje až do asi 650 km. Slab2 je jednotný trojrozměrný model tvaru všech seismicky činných subdukčních zón, který v roce 2018 zveřejnil tým vedený G. P. Hayesem. [7, 6]

Pacifická deska tu proniká do zemského pláště hlouběji než 600 km. Jak se v hloubce ohýbá a deformuje, vznikají v ní hlubinná zemětřesení. Pod Severofidžijskou pánví se asi v 500 km podle souhrnných údajů setkává se zanořenou pacifickou deskou i odtržený kus Australské desky. [8]

Pod Fidži se zanořená deska v hloubce silně deformuje a hlubinná zemětřesení tu zabírají pás široký několik set kilometrů. Někteří autoři to podle USGS vysvětlují velkým starším úlomkem desky, který leží v hloubce téměř vodorovně západně od dnešní strmé desky. [3]

Zemětřesení

Dne 19. srpna 2018 zasáhlo oblast Fidži zemětřesení o síle M 8,2 v hloubce asi 560 km – jedno z největších hlubinných zemětřesení, jaká kdy přístroje zaznamenaly. Hlubinná zemětřesení (hlouběji než 300 km) škodí na povrchu méně než stejně silná mělká, ale bývají cítit velmi daleko. O necelé tři týdny později, 6. září 2018, následovalo v hloubce asi 610 km další, o síle kolem M 7,8. [2, 3]

Dne 4. března 2021 se u ostrovů Kermadec utrhl zlom na rozhraní desek nebo těsně u něj v hloubce asi 22 km při zemětřesení M 8,1. Asi 107 minut před ním přišlo o 50 km dál na západ zemětřesení M 7,4, které USGS považuje za jeho pravděpodobný předtřes. Na ostrově Raoul poškodilo budovy a vyvolalo sesuvy, tsunami dosáhla nejvýš 56 cm na ostrově Norfolk. [1]

Silná zemětřesení tu nejsou vzácná. V okruhu 250 km od otřesu z roku 2021 bylo za předchozích sto let 215 zemětřesení silnějších než M 6. Zemětřesení M 8,0 u Tongy 3. května 2006 vzniklo v hloubce asi 55 km uvnitř zanořené desky; v Nukuʻalofě zranilo jednoho člověka a poškodilo kostel. [1, 5]

Tsunami

Ničivou tsunami způsobilo zemětřesení M 8,1 z 29. září 2009 na severním konci zóny. Vzniklo poklesem bloků na zlomu v Pacifické desce ještě před příkopem a podle pozdějších studií k němu přispěl i podobně velký posun na rozhraní desek. Vlny zabily nejméně 149 lidí na Samoi, 34 na Americké Samoi a 9 na tongském ostrově Niuatoputapu; na Americké Samoi vyběhla voda až do výšky 12 m. [4]

Dne 15. ledna 2022 vyvolal tsunami výbuch podmořské sopky Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Podle tonžské vlády dosáhly vlny na západním pobřeží až 15 m. V Tonze zemřeli tři až čtyři lidé, dva lidé se utopili i ve vzdáleném Peru. [10]

Sopky nad zanořenou deskou

Nad zanořenou deskou leží řetěz ostrovních a podmořských sopek Tongy a Kermadeckých ostrovů (Kermadecký hřbet). Na ostrově Tofua viděl erupci už James Cook v roce 1774; vrchol ostrova zabírá kaldera široká asi 5 km. Podmořská sopka Home Reef v roce 2006 vytvořila pemzu, která doplula až k Austrálii, a v roce 2022 znovu postavila nový ostrov. [12, 13, 9]

Na Kermadeckém hřbetu leží Raoul Island, největší z Kermadeckých ostrovů, s kalderou Denham z velké výbušné erupce asi před 2 200 lety. Vrchol podmořské sopky Havre leží asi 900 m pod hladinou. Při erupci v červenci 2012, první zaznamenané, vytvořila za jediný den plovoucí pemzový vor o ploše přes 400 km², který bylo vidět na družicových snímcích. [14, 15, 16]

Hunga Tonga a Hunga Ha'apai byly dva malé ostrůvky na okraji převážně podmořské kaldery; erupce na přelomu let 2014 a 2015 je spojila v jeden ostrov. Výbuch 15. ledna 2022 vynesl oblak až do výšky kolem 58 km, vyslal tlakovou vlnu kolem celé Země a z ostrova zbyly nad hladinou jen malé zbytky. [11, 10]

Co o něm dnes víme

Výbuch Hunga Tonga-Hunga Ha'apai překvapil množstvím vody. Podle měření publikovaných v roce 2022 vynesl do stratosféry nejméně 50 milionů tun vodní páry, což mohlo zvýšit celkové množství vodní páry ve stratosféře o více než 5 %. Autoři upozorňují, že atmosféra proto mohla reagovat jinak než po dřívějších dobře prozkoumaných velkých erupcích. [17]

Otevřenou otázkou zůstává, proč jsou pod Fidži hlubinná zemětřesení rozptýlena do tak širokého pásu. Podle některých autorů leží v hloubce kromě dnešní desky i starší, téměř vodorovný úlomek; USGS uvádí, že v něm mohl vzniknout zářijový otřes z roku 2018 a možná i srpnový. Jaká je mezi oběma otřesy souvislost, mají podle USGS ukázat další výzkumy. [3]

Fakta

Rychlost sbližování desek (USGS)
asi 6 cm za rok u ostrovů Kermadec
Rychlost sbližování u Samoy (USGS)
asi 8,6 cm za rok
Nejrychlejší sbližování (GPS, sever Tongy)
asi 24 cm za rok
Nejhlubší místo
Horizon Deep, Tongský příkop, asi 10 800 m
Kermadecký příkop
délka asi 1 000 km, hloubka až 10 047 m
Největší hlubinné zemětřesení v okolí Fidži
19. 8. 2018, M 8,2, hloubka asi 560 km
Velké zemětřesení na rozhraní desek
4. 3. 2021, M 8,1, ostrovy Kermadec
Ničivá tsunami
29. 9. 2009, nejméně 192 obětí na Samoi a v Tonze

Slovníček

subdukce
zasouvání jedné litosférické desky pod druhou do zemského pláště
hlubokomořský příkop
dlouhá úzká prohlubeň mořského dna v místě, kde se jedna deska začíná nořit pod druhou
mikrodeska
malá samostatně se pohybující část litosféry na okraji velké desky
zaobloukový bazén
pánev za sopečným obloukem, kde se kůra roztahuje a vzniká nové mořské dno
hlubinné zemětřesení
zemětřesení s ohniskem hlouběji než 300 km, vzniká uvnitř zanořené desky
pemzový vor
plovoucí souvislá vrstva lehké pórovité sopečné horniny (pemzy) na hladině moře
stratosféra
vrstva atmosféry nad oblastí počasí, zhruba od 10–15 km do 50 km

Zdroje

  1. M 8.1 – 2021 Kermadec Islands, New Zealand Earthquake (Tectonic Summary, Impact), U.S. Geological Survey (2021)
  2. M 8.2 – 2018 Fiji Earthquake (Tectonic Summary), U.S. Geological Survey (2018)
  3. M 7.9 – 45 km S of Levuka, Fiji, 6. 9. 2018 (Tectonic Summary), U.S. Geological Survey (2018)
  4. M 8.1 – 2009 Samoa Earthquake (Tectonic Summary, Impact), U.S. Geological Survey (2009)
  5. M 8.0 – 2006 Tonga Earthquake (Tectonic Summary, Impact), U.S. Geological Survey (2006)
  6. Hayes G. P. a kol.: Slab2, a comprehensive subduction zone geometry model. Science 362 (2018), doi:10.1126/science.aat4723, Science (2018)
  7. TerraBeat: řez zónou Kermadec a Tonga vypočtený z modelu Slab2 (směr a sklon desky, hloubka), TerraBeat (2026)
  8. Tonga Trench, Wikipedie (anglická)
  9. Kermadec Trench, Wikipedie (anglická)
  10. 2022 Hunga Tonga–Hunga Haʻapai eruption and tsunami, Wikipedie (anglická)
  11. Hunga Tonga-Hunga Ha'apai (243040), Smithsonian Global Volcanism Program
  12. Tofua (243060), Smithsonian Global Volcanism Program
  13. Home Reef (243080), Smithsonian Global Volcanism Program
  14. Raoul Island (242030), Smithsonian Global Volcanism Program
  15. Havre Seamount (242005), Smithsonian Global Volcanism Program
  16. Jutzeler M. a kol.: On the fate of pumice rafts formed during the 2012 Havre submarine eruption. Nature Communications 5 (2014), doi:10.1038/ncomms4660, Nature Communications (2014)
  17. Vömel H., Evan S., Tully M.: Water vapor injection into the stratosphere by Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Science 377 (2022), doi:10.1126/science.abq2299, Science (2022)

Text sestaven 2026-11-03, ověřen 2026-11-03.