Aj prach hýbe dejinami

VEDA NA DOSAH

Spája sa s vymretím dinosaurov, neandertálcov, Veľkou francúzskou revolúciou aj dnešným topením ľadovcov.

Sopka Krakatoa. Zdroj: iStockphoto.com

Výbuch sopky Krakatoa v Indonézii v roku 1883 počuli v Austrálii aj v Číne. V jeho blízkosti všetci ohluchli. Zdroj: iStockphoto.com

V bežnom živote človek vníma prach ako to, čo ho oberá o vzácny voľný čas, pretože ho musí každú chvíľu odstraňovať z nábytku či z auta. Prach má však aj mnoho pozitívnych aspektov. Bez neho by na Zemi nebol dážď, iba neznesiteľná vlhkosť. To vďaka zrniečkam prachu v atmosfére vznikajú oblaky aj dažďové kvapky. Prach tiež pomáha vytvárať spraše (pomerne úrodné pôdy) a slúži aj ako hnojivo pre fytoplanktón.

Na druhej strane silné erupcie sopiek, počas ktorých sa dostane sopečný prach vysoko do atmosféry, môžu zapríčiniť nepríjemnú zmenu klímy na niekoľko dní, v extrémnych prípadoch aj rokov.

Minulý piatok a znovu v nedeľu vybuchla sopka La Soufrière na karibskom ostrove sv. Vincenta. Podľa BBC News ho zakryla vrstvou popola a zhruba 16 000 ľudí prinútila opustiť svoje domovy. Pretože vedci varujú, že jej erupcie môžu pokračovať niekoľko dní, ba dokonca týždňov, záchranári označili krajinu za „bojovú zónu“. Sopka La Soufrière bola pokojná od roku 1979, ale koncom roku 2020 začala chrliť paru, dym a vydávať dunivé zvuky.

V hlbšej minulosti priniesli výbuchy sopiek aj oveľa extrémnejšie zmeny, ochladenie klímy na dlhé obdobie, s tým súvisiacu neúrodu, hlad a spoločenské nepokoje. Doc. Mgr. Peter Bačík, PhD., geológ zo Slovenskej akadémie vied, o nich rozprával na prednáške s názvom Prach v atmosfére – škodlivý alebo prospešný? Uskutočnila sa v rámci podujatia Veda v CENTRE v Centre vedecko-technických informácií SR (CVTI SR) v Bratislave.

Po výbuchu Krakatoy všetci ohluchli

Jednou z najväčších sopečných erupcií v novoveku bol výbuch sopky Krakatoa v Indonézii (medzi Jávou a Sumatrou) v roku 1883. Bolo ho počuť v Austrálii aj v strede Číny a v bližšom okolí Krakatoy všetci ohluchli. „V tej dobe žil v Londýne maliar William Ashcroft, ktorý maľoval západy slnka. Vďaka jeho obrazom vidíme, že v dôsledku výbuchu Krakatoy boli krvavočervené až do roku 1885,“ opisuje Peter Bačík. Dodáva, že ohnivý odtieň oblohy zapríčiňovalo množstvo sopečného popola v atmosfére, ktorý, samozrejme, spôsobil aj ochladenie.

Podľa jednej z najnovších vedeckých teórií sa mohlo ochladenie v dôsledku sopečného popola v atmosfére prispieť aj k vyhynutiu neandertálcov (Homo neanderthalensis), druhu človeka, ktorý žil po boku človeka rozumného (Homo sapiens). „Keď pred zhruba 40-tisíc rokmi vybuchla supersopka Flegrejské polia (neďaleko sopky Vezuv pri Neapole), viedlo to k výraznému ochladeniu na obrovskom území juhovýchodnej Európy, čo spolu s ďalšími faktormi mohlo prispieť k vyhynutiu neandertálcov. V tom čase sa zmenšoval aj počet ľudí nášho druhu, ale homo sapiens žili na oveľa väčšej ploche, v Afrike aj v Ázii, kým neandertálci boli iba v Európe. Samozrejme, k zániku neandertálcov prispeli aj iné faktory, rovnako ako ku koncu éry dinosaurov, ktorá sa spája najmä s dopadom asteroidu.“

Dážď, ktorý prepaľoval bielizeň

Peter Bačík ďalej vysvetľuje, že dopad asteroidu na polostrov Yucatán (na juhovýchode Mexika) na konci kriedy (pred cca 65 miliónmi rokov – pozn. red.) spôsobil nielen zánik dinosaurov, ale vymretie zhruba 75 percent druhov živočíchov. Bolo to pravdepodobne jedno z najväčších telies, ktoré dopadlo na našu planétu, ale všetok materiál z neho sa pri dotyku so zemou rozpadol a stúpol do atmosféry spolu s prachom, ktorý zdvihol. „Už to samo by bolo veľmi nepríjemnou udalosťou s globálnymi následkami. Ale navyše v oblasti Dekanskej plošiny v Indii prebiehali 10-tisíce rokov trvajúce veľké erupcie bazaltových hornín, ktoré produkovali obrovské množstvo plynov a prachových častíc.“ Dôsledkom spojenia týchto dvoch udalostí nastala takzvaná vulkanická zima. „Jav, pri ktorom je prach v atmosfére natoľko hustý, že sa na povrch Zeme dostáva minimum slnečného žiarenia, čo ju ochladzuje. Pre zhoršujúce sa podmienky pre život postupne odumierajú rastliny, následne bylinožravce, lebo nemajú čo jesť, a nakoniec veľké mäsožravce, lebo tie si vystačia najdlhšie. Následkom tohto veľkého vymierania, zďaleka nie najhoršieho, len najznámejšieho, zostali na Zemi iba malé najschopnejšie živočíšne druhy vrátane našich predkov,“ vysvetľuje Peter Bačík. Dopĺňa, že človek nielenže dokázal nehostinné podmienky na Zemi prežiť, ale v nasledujúcich obdobiach sa mu začalo dariť ako nikdy predtým.

Vymieranie dinosaurov po zásahu Zeme meteoritom. Zdroj: iStockphoto.com

Vymieranie dinosaurov po zásahu Zeme meteoritom. Zdroj ilustrácie: iStockphoto.com

Dodáva, že pri vulkanických erupciách však môže vznikať aj toxický prach. „Keď v roku 1783 vybuchla sopka Laki na Islande, začal hynúť dobytok. Neskôr sa zistilo, že trpel na otravu fluórom, ktorý sa dostal do atmosféry pri erupcii rovnako ako oxid siričitý, ktorý v nej zreagoval s vodou. Podľa záznamov v kronike v dôsledku tejto chemickej reakcie pršal vo Viedni taký kyslý dážď, že prepaľoval vyvesenú bielizeň.“

Prach pochová aj najmocnejších

Výbuch Laki tiež spôsobil ochladenie o niekoľko stupňov Celzia a pokles úrody v Európe. „Ťažké roky spojené s chudobou a hladom trvali až do roku 1789. Na francúzskom kráľovskom dvore však vtedy žila Mária Antoinetta, rozmaznaná dcéra Márie Terézie, ktorá provokovala opulentnými hostinami. Pre to všetko aj Veľká francúzska revolúcia v roku 1789 (počas ktorej revolucionári zoťali Márii Antoinette hlavu – pozn. red.) môže súvisieť s erupciou tejto sopky.“ Kým výbuch inej sopky, konkrétne sopky Tambora (na indonézskom ostrove Sumbawa – pozn. red.), zas mohol prispieť k prehre Napoleona pri Waterloo (1815). „Samozrejme, pohybujeme sa trošku v oblasti teórií, ale je to veľmi zaujímavý vzťah medzi historickými udalosťami a prírodnými katastrofami,“ dodáva geológ.

Škoda, že ľudia zabúdajú na múdrosť, ktorá hovorí: „Pamätaj, že si prach a na prach sa obrátiš!“ Príroda nám ju však pripomína. Vezmime si len obrovské dlhotrvajúce lesné požiare na Sibíri, ktorá je veľmi blízko k Arktíde. Tie sú dôsledkom globálneho otepľovania, ktoré spôsobuje ľudstvo svojou priemyselnou činnosťou. „Sadze z týchto požiarov ostávajú dlho v atmosfére a keďže sú čierne, pohlcujú veľa svetla, čím ešte viac prispievajú k otepľovaniu. Ak ich vietor zaveje na morské ľadovce, urýchľujú ich topenie.“ Skrátka, sami si robíme peklo na Zemi.

Ľadovec pokrytý popolom. Zdroj: iStockphoto.com

Popol z horiacich lesov ešte viac urýchľuje topenie ľadovcov. Zdroj: iStockphoto.com

Ako sa z vody práši?

Zaujímavosťou je, že najväčším zdrojom prachu na Zemi je morská voda, presnejšie častice morskej soli, ktoré sa môžu dostať do atmosféry napríklad počas príboja. „Vtedy more naráža na skaly, preto vznikajú bublinky, ktoré praskajú. Keď sú kvapôčky morskej vody dostatočne malé, stihnú sa vypariť, a tak sa dostanú čiastočky morskej soli do vzduchu,“ opisuje Peter Bačík.

Upozorňuje však, že nebyť prachu v atmosfére, nebolo by ani dažďa. „Voda má takú vlastnosť, že jednotlivé molekuly vody sa navzájom odpudzujú. Na to, aby vznikla kvapka, potrebujete mať nejaké kondenzačné jadro, na ktoré sa prichytia molekuly vody. Každá kvapka dažďa, rovnako ako každá snehová vločka, má v sebe nejaké zrnko prachu. Z toho vyplýva, že čím viac prachu máme v atmosfére, tým viac kvapiek môže vzniknúť. Na jednej strane je to pozitívne, veď keby nebol žiaden prach v atmosfére, nepršalo by. Vodu by sme poznali len ako kvapalinu na zemi alebo ako plyn v atmosfére. No mali by sme obrovskú vlhkosť, lebo voda by nemala na čom kondenzovať.“

Na druhej strane z toho vyplýva aj negatívny efekt v podobe smogu a hmly. „Dôsledkom znečistenej atmosféry je obrovské množstvo prachových častíc. Každá na seba viaže molekuly vody. Keďže ich je priveľa, kvapky sú veľmi malé a môžu sa udržovať v atmosfére niekoľko dní,“ hovorí Peter Bačík.

Znečistenie ovzdušia. Zdroj: iStockphoto.com

Smog je dôsledkom znečistenia atmosféry priemyselnou činnosťou. Zdroj: iStockphoto.com

O tom, aké druhy prachu poznáme, z akých zdrojov pochádzajú, ako ešte môžu vplývať na životné prostredie a na zdravie človeka sa môžete dozvedieť z prednášky Petra Bačíka s názvom Prach v atmosfére – škodlivý alebo prospešný? na youtubovom kanáli CVTI SR, kde je stále dostupná zadarmo.

Doc. Mgr. Peter Bačík, PhD., pracuje ako vedecký pracovník Ústavu vied o Zemi Slovenskej akadémie vied a ako docent na Katedre mineralógie a petrológie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave. Venuje sa pomerne širokému okruhu študovanej problematiky od teoretickej mineralógie a kryštalochémie minerálov až po aplikované smery vrátane gemológie, environmentálnej mineralógie a materiálovo-technologického výskumu. Súčasťou environmentálneho mineralogického štúdia je výskum prachových častíc v atmosfére, ich zloženia, vlastností, vplyvov na životné prostredie a zdravie človeka.

Veda v CENTRE je podujatie, ktoré pre širokú verejnosť organizuje raz do mesiaca Národné centrum pre popularizáciu vedy a techniky v spoločnosti pri Centre vedecko-technických informácií SR (CVTI SR) v Bratislave. Koná sa pravidelne každý posledný štvrtok v mesiaci o 17.00 v priestoroch CVTI SR v Bratislave (s výnimkou mimoriadnych udalostí). Vstup je pre verejnosť voľný.

(GL)

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.