Ján Madarás: Zemetrasenia na Santorini majú pravdepodobne tektonický pôvod

Geológ Ján Madarás v rozhovore objasňuje, čo spôsobuje zemetrasenia na Santorini a aké sú scenáre ďalšieho vývoja.

Obyvatelia gréckeho ostrova Santorini sú v pohotovosti. V posledných týždňoch zaznamenali na Santorini a priľahlých ostrovoch Kyklady tisícky otrasov, ktorých intenzita a frekvencia sa skokovo zvýšila koncom januára. Ako sa bude situácia ďalej vyvíjať, sa dá ťažko predvídať, lebo „pri takýchto udalostiach sa veci dynamicky menia“, uviedol Ján Madarás.

Na ostrove Santorini bol vyhlásený výnimočný stav, približne dve tretiny obyvateľov už ostrov opustili.

Oblasť v Egejskom mori, kde sa nachádza aj ostrov Santorini, patrí medzi seizmicky aktívne oblasti a k zemetraseniam tu dochádza častejšie. Aktuálna kumulácia otrasov je však podľa odborníkov nezvyčajná i pre túto tektonicky aktívnu oblasť.

Geológa Jána Madarása, generálneho riaditeľa Ústavu vied o Zemi SAV (ÚVZ SAV), v. v. i., sme sa opýtali, aké sú možné príčiny otrasov.

Príčiny zemetrasení na ostrove Santorini

Vedia už odborníci povedať, čo je príčinou otrasov, ku ktorým došlo v priebehu posledných týždňov na ostrove Santorini?

Sprvu sa zdalo, že početné a relatívne plytké slabé zemetrasenia by mohli súvisieť s nárastom vulkanickej aktivity na morskom dne, hlavne v okolí podmorskej sopky Kolumbo, ktorá leží len niekoľko kilometrov od ostrova Santorini. V istom momente, keď sa magma „rozhodne“ putovať z magmatického rezervoáru (kozuba) do vyšších častí kôry, dochádza k vzniku vulkanických zemetrasení. Môžeme si to predstaviť tak, že žeravá tekutá magma sa pod vysokým tlakom tlačí do puklín a zlomov v tuhých nadložných horninách a rozrušuje ich. To spôsobuje vznik zemetrasení, resp. zemetrasných rojov. Intenzita zemetrasení sa zvyšuje, ale ich veľkosť (sila) nie je vysoká.

Santorini je už trištvrte storočia v sopečnom pokoji, ale v ponímaní geologického času je to okamih.

Sopečné zemetrasenia zďaleka nedosahujú silu tých tektonických. Ako magma postupuje vyššie, tak sa posúvajú aj hypocentrá takýchto zemetrasení do čoraz plytších úrovní. Následne zemetrasenia slabnú, až dôjde k sopečnej erupcii na povrchu. Niekedy sa však postup magmy zastaví a neškodne utuhne ešte v zemskej kôre.

Veľmi rýchlo sa ukázalo, že tento mechanizmus zemetrasení pri Santorini taký nie je. Hypocentrá otrasov boli relatívne hlboko a epicentrá boli vzdialené aj niekoľko desiatok kilometrov od známych sopiek. Zemetrasenia nie sú ani pod podmorským vulkánom Kolumbo a už vôbec nie pod samotným Santorini. Ich pôvod sa preto javí ako tektonický, na čom sa zhodujú aj odborníci.

V širšom pohľade – platí to pre celú egejskú oblasť – je príčinou zemetrasení tektonická aktivita spojená s neustálym pohybom obrovských tektonických dosiek – zo severu európskej a z juhu africkej.

O akej veľkej oblasti hovoríme?

Samotná oblasť styku oboch dosiek je pomerne vzdialená, prebieha južne od ostrova Kréta v najhlbších častiach Stredozemného mora, ale kontakt oboch dosiek je široký a plytko uklonený a to spôsobuje v okolitých zlomových zónach pri tektonickom pohybe vznik zemetrasení, ale tiež sopečnú činnosť v egejskom, resp. kykladskom vulkanickom oblúku.

Najznámejšou a historicky najničivejšou a najaktívnejšou sopkou súostrovia Kyklady v Egejskom mori je Santorini.

Africká doska sa rýchlosťou niekoľko centimetrov ročne posúva na sever, kde jej v pohybe bráni euroázijská doska. Kontakt oboch dosiek je zhodou okolností v osi Stredozemného mora, od Cypru na východe po Gibraltár na západe.

V geometrickom pohľade sa Afrika pod miernym uhlom podsúva pod Európu. Tektonický pohyb má za následok vysokú seizmickú aktivitu v celom Stredomorí a aj aktívne sopky nielen v oblasti Grécka, ale i Talianska. V geologickej budúcnosti sa o pár desiatok miliónov rokov kontinent Afrika úplne zrazí s Európou, Stredozemné more zanikne a na kontakte vyrastie vysoké pohorie.

V súvislosti s otrasmi sa hovorí o takzvanom seizmickom roji. O čo ide?

Seizmický roj je skupina zemetrasení, ktoré majú blízke hypocentrum (miesto v zemskej kôre, kde dôjde k zemetraseniu) a epicentrum (t. j. priemet hypocentra na zemský povrch). Pre seizmický roj je charakteristický veľký počet zemetrasení v krátkom časovom slede (niekoľko dní, týždňov, ojedinele mesiacov), ktoré nasledujú krátko po sebe. Je to v podstate geometrická zóna tektonických porúch – zlomov, ktoré majú svoj určený tvar, hĺbkový dosah a dĺžkový rozsah.

Zemetrasenia môžu vznikať v celej geometrii zlomovej plochy a ich hypocentrá a epicentrá môžu po analýze určiť charakteristiku zlomovej plochy. Z hľadiska seizmológie a tektoniky je preto dôležité analyzovať všetky javy v danej oblasti aj tzv. dotrasy, ktoré nám môžu veľa povedať o geometrii zlomu, resp. zlomov v širšej zlomovej zóne.

Pri analýze zemetrasení je potrebné poznať aj ich ohniskový mechanizmus, t. j. na akom type zlomu vznikli a ako bol orientovaný. Napríklad súčasný zemetrasný roj pri Santorini prebieha na poklesovom zlome s orientáciou SV – JZ, čo je v súlade s priebehom podmorských zlomov v tejto oblasti. Samozrejme, nejde len o jeden diskrétny zlom, ale o sústavu zlomov v zlomových zónach v rôznych hĺbkach zemskej kôry od 5 do zhruba 15 km. Sú to plytké zemetrasenia.

Prognózy vývoja

Najsilnejší otras s magnitúdom približne 5,1 zaznamenali 5. februára 2025. Dá sa predpovedať, či môže nasledovať silnejšie zemetrasenie?

Prvé znaky zvýšenej seizmickej činnosti sa v oblasti okolo 10 km severovýchodne od ostrova Santorini začali objavovať okolo 16. januára 2025. Počet slabých seizmických javov s magnitúdom medzi 1 – 2 sa z bežného denného priemeru 0 – 3 začal zvyšovať na denný priemer 10 – 15. Dramaticky sa situácia začala meniť koncom januára, keď sa počet ešte stále slabých javov prakticky skokovo zvýšil na 30 – 50 a začali sa objavovať i silnejšie zemetrasenia s magnitúdom medzi 2 – 3, teda také, ktoré už mohli byť slabo pocítené obyvateľmi blízkeho okolia.

Od 2. februára sa objavili aj zemetrasenia s magnitúdom nad 4. Dňa 3. februára bol prvý otras s magnitúdom 5,0. Ďalšie s podobnou veľkosťou (5,1) boli 5., 7. a 8. februára. Niektoré zdroje uvádzajú magnitúdo zatiaľ najväčšieho zemetrasenia 5,2 – 5,3, to však nie je také podstatné, keďže presnosť magnitúda sa detailizuje dodatočne manuálnou analýzou.

Z hľadiska seizmológie nie je podstatný počet zemetrasení, ale ich veľkosť (sila).

Zatiaľ štatisticky najväčší počet zaznamenaných zemetrasení (k 9. februáru) bol takmer 100 za deň v dňoch 4. a 6. februára. V ostatných dňoch je to priemerne 60 – 70. Zo štatistického pohľadu z takmer 1000 zaznamenaných seizmických javov na Santorini v priebehu ostatných 14 dní boli zemetrasenia s magnitúdom M nad 5 zatiaľ 4, s magnitúdom M 4 – 5 ich bolo 75, M 3 – 4 222 a s M 2 – 3 ich bolo doteraz 546.

Javy pod M 2 zvyčajne nie sú pocítené, avšak 847 javov, ktoré obyvatelia a návštevníci ostrova Santorini pocítili, predstavujú enormné množstvo. Toto je už dôvod nielen na znepokojenie, miernu paniku, ale hlavne na nutnosť zásahov miestnych úradov vo vzťahu k riešeniu situácie.

Z hľadiska seizmológie však nie je podstatný počet zemetrasení, ale ich veľkosť (sila), resp. množstvo uvoľnenej energie. Momentová stupnica, ktorá odhaduje celkovú energiu uvoľnenú zemetrasením, je logaritmická, čo znamená, že malý nárast magnitúda sa rovná obrovskému nárastu veľkosti zemetrasenia a uvoľnenej energie.

Grécki seizmológovia varujú, že súčasná vlna zemetrasení by mohla priniesť jav s magnitúdom okolo 6.

V praxi to znamená, že zemetrasenie s magnitúdom 5 je 10-krát väčšie ako s M 4, ale z pohľadu uvoľnenej energie je takmer 32-krát silnejšie ako zemetrasenie s magnitúdom 4. Momentálne je celková uvoľnená energia tisícov zemetrasení v oblasti Santorini odhadnutá kumulatívne na 10,5 GWh, čo zodpovedá hodnote, ako keby oblasť zasiahlo jedno zemetrasenie s M 5,9, čo nie je žiadna katastrofa.

V danej oblasti boli v roku 1956 dve po sebe nasledujúce zemetrasenia (s odstupom 13 minút), ktoré mali magnitúdo 7,7 a 7,2. Ak by sme to porovnali so súčasnou situáciou, tak by sme museli mať viac než tisíc zemetrasení s M 5, aby sa uvoľnená energia vyrovnala tým dvom v roku 1956. Takáto situácia teraz nehrozí, pretože také veľké zemetrasenie sa v danej oblasti „energeticky“ pripravuje aj niekoľko storočí.

Grécki seizmológovia však varujú, že súčasná vlna zemetrasení by mohla priniesť tiež jav s magnitúdom okolo 6, čo by iste viedlo už k väčším materiálnym škodám a obetiam na životoch. Obozretnosť je preto namieste.

Ako by sa mohla teda situácia vyvíjať?

Zatiaľ boli vyslovené tri scenáre vývoja.

1. Seizmický roj bude bez väčšieho zemetrasenia, než boli tie s magnitúdom nad 5, pokračovať ešte niekoľko týždňov, možno dva – tri mesiace. Tak dôjde k postupnému uvoľneniu napätia a seizmický roj po čase ustane.
2. Nastane väčšie zemetrasenie s magnitúdom okolo 5,5, ktoré uvoľní väčšinu energie, vďaka čomu sa seizmický roj môže ukončiť rýchlejšie.
3. Príde zemetrasenie s magnitúdom okolo 6, čo by už malo za následok väčšie škody. Energia sa tak skokovo uvoľní a budú nasledovať už len relatívne „neškodné“ dotrasy.

Pri týchto scenároch by som však nepodceňoval riziko vzniku rozsiahlejšieho podmorského zosuvu na strmých podmorských svahoch v blízkosti zlomov. Následná vlna alebo následné vlny cunami by mohli dosiahnuť výšku aj niekoľko metrov a spôsobiť na blízkych pobrežiach ostrovov lokálne väčšie škody ako samotné zemetrasenie.

Pohľad do minulosti

Oblasť už v minulosti postihli veľké zemetrasenia, ktoré si vyžiadali aj obete na životoch.

Mementom je spomínané zemetrasenie z 9. 7. 1956. Ako sa neskôr modelovo zistilo, spôsobilo zosuv podmorského svahu, ktorý vyvolal vlnu cunami vysokú 25 – 30 m. Prívalová vlna zasiahla južné pobrežie ostrova Amorgos. Ostrov Amorgos ležal našťastie v hlavnom smere vlny, fungoval tak ako bariéra a vlna sa nerozšírila cez Egejské more na ďalšie ostrovy.

Napriek tomu zahynulo 53 osôb, okolo 100 bolo zranených a viac ako 2000 budov bolo zničených alebo poškodených. V roku 1956 však nebol cestovný ruch na gréckych ostrovoch ani v začiatkoch, dnes by bola podobná situácia omnoho tragickejšia.

V neposlednej miere by som úplne nevylúčil ani možnosť aktivácie sopečnej činnosti, i keď sa nateraz ukazuje ako najmenej pravdepodobná. Aj tu si však treba uvedomiť, že sa nachádzame vo vulkanicky aktívnej oblasti Stredomoria a vznik novej podmorskej sopky nie je vylúčený.

Podmorské sopky v okolí Santorini

Boli vyslovené obavy, že by otrasy mohli aktivovať podmorské sopky, ktoré sa nachádzajú v okolí ostrova Santorini. Koľko ich je?

Najznámejšou a historicky najničivejšou a najaktívnejšou sopkou súostrovia Kyklady v Egejskom mori je Santorini, v historickom ponímaní Théra. Historicky najsilnejšiemu výbuchu, ktorý mal za následok deštrukciu takmer celého ostrova, vznik obrovskej kaldery a následné vlny cunami, sa pripisuje zodpovednosť za začiatok zániku jedinečnej minojskej kultúry na ostrove Kréta, ako aj kultúry na Thére a ďalších gréckych ostrovoch. Stalo sa tak okolo r. 1610 pred n. l.

Ďalšie výbuchy sopky už neboli také ničivé, ale v historickej dobe sa uskutočnili najmenej šesťkrát. V 20. storočí bola sopka Santorini, resp. sopečný ostrovček Nea Kameni, ktorý postupne vyrástol v kaldere sopky po historicky najničivejšom výbuchu, aktívna štyrikrát, naposledy v januári až februári 1950. Tu je potrebné spomenúť, že slabšia seizmická aktivita sa objavovala pod sopkou už od augusta 1949. Santorini je už trištvrte storočia v sopečnom pokoji, ale v ponímaní geologického času je to okamih. Je isté, že sopečná aktivita sa tu objaví znova.

Druhou sopkou, samostatnou a nezávislou od Santorini, je len niekoľko kilometrov od severného pobrežia Santorini vzdialený podmorský vulkán Kolumbo. Je to pomerne veľká sopka, vysoká od morského dna viac ako 350 metrov, pričom najvyšší okraj jej krátera siaha len niekoľko metrov pod morskú hladinu.

Kolumbo má však klasicky vyvinutý veľký stredový kráter, ktorý je hlboký viac než 500 metrov. Posledná aktivita sopky bola v roku 1650, keď sa okraj sopky na krátky čas ocitol nad hladinou mora. Freatomagmatická erupcia (výbuch spojený s prienikom veľkého množstva vody do žeravej magmy) však spôsobila žeravý pyroklastický príval, ktorý sa šíril po morskej hladine a zasiahol 8 km vzdialený ostrov Santorini. Tam usmrtil 70 osôb. Potom vulkán skolaboval, vznikol kráter a následná ničivá vlna cunami sa šírila aj 150 km ďaleko. Okolo Kolumba je aj niekoľko desiatok malých parazitických sopiek a prívodných kanálov, tie však nepredstavujú bezprostredné riziko.

Geológ Ján Madarás bol aj hosťom relácie Experiment venovanej práve téme zemetrasení na Santorini. Záznam z relácie si môžete pozrieť na tomto odkaze.

(Údaje v článku boli aktualizované podľa najnovších meraní k 10. februáru 2025.)