Má se střední Evropa bát zemětřesení?

Doc.RNDr. Zdeněk Kukal, DrSc., Česká geologická služba (21. 07. 2005)

O zemětřeseních a jejich dopadech slyšíme ze všech stran. Jaká je však situace v Evropě a hlavně v té naší střední, přímo v naší republice a nedaleko od našich hranic? Měli bychom se bát i my?

Indonésie, Aljaška, Kalifornie, Japonsko, Čína, Chile, to jsou nechvalně známá místa, kde zemětřesení zahubilo statisíce lidí a způsobilo miliardové škody. Jsou to pro nás sice kraje vzdálené, avšak jen zdánlivě. Podle názoru anglického geofyzika N.N.Ambraseyse zahynulo od počátku civilizace na následky zemětřesení na 150 miliónů lidí a celá polovina lidstva dnes žije v seizmicky  aktivních oblastech, kde jsou zemětřesení ničivá.

Proč se Země třese?

Z hlediska lidské civilizace jsou zemětřesení nejhrozivějšími přírodními katastrofami, jak  počtem obětí, velikostí zasaženého území, tak i nejistotou jejich předpovědí a obtížnosti ochrany. Narozdíl od soptícího vulkánu nebo mraků přinášejících uragán jsou však jejich zdroje lidským očím skryty pod zemským povrchem.

Povrch Země je proťat seizmickými zónami, hlavně úzkými pásy podél takzvaných litosférických desek. Ty se však pohybují nesouvisle, trhavě. Čas od času se mezi nimi nahromadí napětí, to se pak náhle uvolní, následuje prudký pohyb a otřes. I uvnitř těchto desek jsou však najdeme zlomy, které mohou rovněž způsobit otřesy zemské kůry, a právě takové případy nás, vzhledem k poloze naší republiky uvnitř Evropy, zajímají nejvíce.

Jak se měří zemětřesení

Abychom se v tom však vyznali, musíme se nejprve zorientovat v termínech sila a intenzita zemětřesení, které se občas zaměňují. Síla zemětřesení je hodnota, udávající jeho energii v ohnisku (místo, kde otřesy vznikají a odkud se šíří zemětřesné vlny). Vyjadřuje se ve stupních (M – magnitudo) známé Richterovy stupnice, pojmenované podle amerického geofyzika a seizmologa Charlese Fracise Richtera (1900 – 1985). Například nedávné prosincové zemětřesení v Indickém oceánu u Sumatry děsilo stupněm 9, což je něco zcela mimořádného.
Narozdíl od jednoznačné hodnoty síly se intenzita zemětřesení mění podle toho, kde jeho účinky pozorujeme. Obvykle klesá se vzdáleností od epicentra. Nejčastěji používaná škála MSK (zkratka jmen autorů stupnice Medvěděva z Ruska, Sponheuera z Německa a Kárníka z České republiky) rozděluje intenzitu zemětřesení do dvanácti stupňů podle toho, jak se „podepíší“ jejich účinky na postižené oblasti. Stupně intenzity udáváme v římských číslicích. Posuzuje se též podle dotazníků, jež vyplňuji ti, co otřesy pocítí a jichž odpovědi pak zpracovávají odborníci (u nás Geofyzikální ústav AVČR).

V Čechách se zdá být bezpečno

Je tedy Česko vůbec ohroženo nějakým zemětřesením? K hodnocení takového rizika jsme zalovili v údajích Geofyzikálního ústavu AVČR, který již několik desetiletí všechny otřesy pečlivě sleduje a vyhodnocuje.

Z geologického hlediska je větší část České republiky tvořena stabilním Českým masivem, na němž je riziko ničivých otřesů poměrně malé. Zato Karpatská soustava v jihovýchodní části republiky je k otřesům poněkud náchylnější. Opravdu ničivé zemětřesení však zasáhlo naše území dávno, 28. června 1763, a odneslo to slovenské Komárno. Podle odhadů dosáhly tehdy otřesy intenzity VII – IX. Zahynulo 63 lidí, 102 bylo zraněno, poškozeno bylo 7 kostelů a 273 dalších budov.

Podle katalogu se otřesy soustřeďují hlavně na okrajové části Českého masivu a jeho okolí a dochází k nim pod vlivem tlaků Alp a Karpat, tak jak doznívá zdvihání těchto pohoří. Mnohá taková zemětřesení s epicentry v Rakousku, italských Alpách, v Pannonské pánvi v Maďarsku, na Slovensku, v Hornorýnském prolomu, Švábském Albu a Franské Juře v Německu, jsme pocítili i na našem území.

Už za Karla IV. …

U našich starších zemětřesení, o nichž máme historické záznamy, lze těžko rozhodnout, zda jejich epicentra byla u nás nebo někde v okolí. Podle Hájkovy kroniky (pozor na věrohodnost !) byla prý Praha „neblaze postižena“ v roce 1036 a mnoho škod nadělala pohroma i v roce 1117. Silné zemětřesení prý bylo v Čechách i 4. 5. 1201, nato pak v letech 1230, 1329 a všechno vyvrcholilo téměř s jistotou dokázaným zemětřesením v roce 1348 za vlády Karla IV, kdy „mnozí lidé na nohou nemohli stát a stavení se bořila“. Bylo odezvou na východoalpské otřesy, které mimo jiné zničily rakouské město Villach.

Podle zpráv místních kronik došlo k velkému zemětřesení v roce 1560 (rakouský badatel Grunthal opravuje datum na rok 1561), kdy se otřáslo Slezsko, Morava a „všechny Rakousy včetně Vídně“. Uvedený seizmolog se domnívá, že epicentrum bylo tehdy u Budapešti. Další, potvrzená zemětřesení jsou z let 1656, 1786 a 1788 a slušně dokumentované jsou i otřesy z let 1810 a hlavně 1872, kdy bylo epicentrum v Německu v okolí Gery. Záznamy o těchto otřesech jsou z mnoha míst v Čechách, hlavně z Podkrušnohoří.

I zemětřesení se mohou rojit

Na Kraslicku v západních Čechách se dodnes můžeme setkat se zemětřesnými roji, což jsou série otřesů, trvajících až několik dní. Takové roje se opakují v intervalech několika desetiletí a celá série pak vyvrcholí silnějším zemětřesením, po kterém otřesy odeznívají. Ve 20. století byl právě na Kraslicku zaznamenán významný roj v roce 1908, další zahrozil na přelomu let 1936 – 1937 a nověji pak v roce 1985, kdy se opravdu citelně zatřásly celé Čechy. Jeho ohnisko bylo v hloubce 10 km, maximální intenzita dosáhla stupně VII a vyděsilo hlavně obyvatele obcí Skalná, Dolní Žandov, Nový Kostel a Plesná. Poškozeno tehdy bylo i několik domů v Chebu, Františkových lázních a Kynšperku.

Zdrojem takových západočeských zemětřesení je nestabilita takzvaného podkrkonošského riftu, což je území s doznívající tektonickou a sopečnou činností, která vrcholila před 15 – 25 miliony let v třetihorách. Teplota zde roste do hloubky rychleji než jinde a doznívání vulkanické činnosti se projevuje   teplými prameny s oxidem uhličitým.

U nás je již léta klid, ale…

I v severních Čechách musíme počítat s možností otřesů. Je tam totiž mírně činný hronovsko-poříčský zlom a epicentra otřesů číhají hlavně v údolí horního toku Úpy. K silnějšímu otřesu o intenzitě VII zde ale došlo naposledy v roce 1901. Občas se otřesy s intenzitou do VII. stupně objevují i v Českém lese (např. u Přimdy v roce 1902) a ve Slezsku (u Opravy v roce 1931). Ve východní části Krušných hor bylo zaznamenáno zemětřesení o intenzitě stupně VI u Duchcova v roce 1784, kdy poškodilo hrad nad Osekem. Ojedinělé slabé otřesy do intenzity VI byly v posledních stoletích pozorovány i ve středních a jižních Čechách, na Šumavě a na Českomoravské vrchovině.

Na naše území rovněž zasahují vlivy zemětřesení z východních Alp, západních Karpat či z Německa. Seizmologové ohodnotili takové ohrožení intenzitou stupně V, pro jižní Čechy a Moravu se dá počítat i se stupněm VI.

Doma se bát nemusíme

Zemětřesení na našem území sice nemají katastrofický charakter, ale přesto je na ochranu před ním pamatováno (dokonce i státní normou). Síla zemětřesení nad 4,6 Richterovy stupnice totiž může být nebezpečná, protože při něm padají uvolněné předměty, létají tašky ze střech, jsou porušeny rozvody plynu a elektřiny. Krátce a jasně řečeno, naše zemětřesení nejsou důvodem ke strachu a panice, ale hlavně ta západočeská je nutno brát docela vážně!
Jisté také je, že náš přístup k zemětřesení je zcela jiný než v ohrožených zemích, jako v Japonsku či americké Kalifornii. Neumíme si představit, že by se v našich školách vyučovalo o tom, jak se chovat při zemětřesení nebo, že by se prodávaly v drogeriích balíčky pro přežití. Jak však velmi drasticky ukázalo nedávné zemětřesení a tsunami v Indickém oceánu, i naši občané se často pohybují v ohrožených zemích, z nichž je v Evropě na prvním místě Řecko, na dalších pak Itálie či Chorvatsko.

Předpověď je nejistá!

Co nás však trápí nejvíce, je naše značná bezmocnost při předpovědi zemětřesení. Některé varující signály blízkých otřesů jsou sice odborníkům známy, jako třeba sledované zrychlených pohybů zemského povrchu, změny podélných a příčných seizmických vln, změny ve složení unikajících plynů a mnohé další, ale přesto toho vlastně moc nevíme. Takže i dnes do značné míry platí to, co napsal před 150 lety Johann Wolfgang von Goethe: „Se zemětřesením se nedá hádat“. Sice se s ním dnes hádat zkoušíme, ale pouze se střídavými úspěchy.

Richterova stupnice

Síla zemětřesení v ohnisku se vypočítává podle záznamů na seizmografech na seizmických stanicích. Tato stupnice je logaritmická, což znamená, že zvýší-li se magnitudo o jednotku, je rozkmit křivky na seizmogramu desetkrát větší a uvolněná energie dokonce 32krát větší. Richterova stupnice nemá horní hranici.

Magnitudo Následky
1, 2 Není cítit, lze pouze měřit přístroji
3 Nejmenší hodnota, kterou člověk rozpozná; bez poškození
4 Slabé zemětřesení
5 Slabé poškození budov blízko epicentra
6 Vážné poškození špatně postavených budov
7 Velké poškození budov
8 Téměř úplné zničení

Makroseismická stupnice MSK

1. – lidé nepocítí nic, zemětřesení je pouze zaznamenáno seismografy
2. – otřesy pocítí jen někteří vnímaví lidé, zejména ve vyšších patrech budov.

III. – zemětřesení vnímá část obyvatel uvnitř domů, otřesy se podobají průjezdu lehkého nákladního auta.

1. – větší počet lidí cítí otřesy, někdo se i probudí ze spánku, okna, dveře a nádobí drnčí, zavěšené předměty se kývají.
2. – spící lidé se probouzejí, zavěšené předměty i padají, na budovách se  objevují trhliny v omítce.
   VI. –  lidé ztrácejí rovnováhu, v některých případech se rozbíjí nádobí, mohou se posunout i těžké kusy nábytku, poškozují se komíny a padá střešní krytina, lze pozorovat trhliny ve vlhké půdě,
   VII. – chatrné budovy jsou těžce poškozeny, objevují se trhliny v silnicích, poškozuje se potrubí, místy se sesouvají písečné nebo i štěrkové náspy.

VIII. – nastává panika, místy se lámou větve stromů, kácí se nábytek, budovy  jsou poškozeny, části budov se sesouvají, dochází k sesuvům půdy, v zemi se objevují trhliny v šířce několika cm.

1. –  i u nejkvalitněji postavených budov vznikají trhliny ve zdech, ostatní stavby jsou těžce poškozeny, podzemní potrubí se láme,  mohou být ohnuty železniční koleje, silnice jsou poškozeny, trhliny v půdě dosahují až 10 cm,
2. – vážné poškozeny jsou i budovy se speciální konstrukcí, hráze a mosty jsou těžce poškozeny, koleje se ohýbají, podzemní potrubí se láme, na dláždění nebo asfaltu se objevuje zvlnění.
   XI. – všechny budovy, mosty, hráze a koleje jsou těžce poškozeny, silnice jsou nepoužitelné, podzemní potrubí je zničeno, dochází k sesuvům půdy a řícení skal.

XII. – mění se tvářnost krajiny, všechny stavby nad i pod zemí jsou těžce poškozeny nebo zničeny, řeky mění směr toku.

Mapa seizmického rizika, jejímiž autory jsou pracovníci Geofyzikálního ústavu AVČR vyznačuje větší města i s intenzitou zemětřesení, jakou by bylo možno v budoucnu očekávat. Jsou to tyto příklady:

Stupeň intenzity VII: Frýdek-Místek, Havířov, Karviná, Ostrava.

Stupeň VI: Brno, České Budějovice, Hradec Králové, Jihlava, Liberec, Most, Olomouc, Opava, Prostějov, Přerov, Teplice, Zlín.

Stupeň V: Chomutov, Děčín, Karlovy Vary, Kladno, Pardubice, Plzeň., Praha, Ústí nad Labem.

Jak hluboko je ohnisko

Český seizmolog Vít Kárník vydal katalog zemětřesení z let 1901 až 1955 se všemi dostupnými údaji, mimo jiné i s hloubkou ohniska. Nejvíce jich mělo ohnisko v hloubkách mezi 5 a 10 km pod povrchem. To jsou mělká zemětřesení, spjatá s různými zlomy v zemské kůře. Hluboká zemětřesení mají ohnisko až 300 km pod povrchem, nejčastěji 150-160 km a jsou hlavně na hranicích litosférických desek, tam, kde se podsunuje jedna pod druhou. To má mimořádný význam i pro Evropu, neboť podél celého Středomoří se podsunuje africká deska pod evropskou, z čehož pramení bohatá a nebezpečná zemětřesná aktivita od jižního Španělska přes Itálii do zemí bývalé Jugoslávie a hlavně Řecka.

Sledování a hodnocení otřesů

Naše první seizmická stanice byla v roce 1908 ve sklepě gymnasia v Chebu. Dnes se na sledování zemětřesení podílejí Geofyzikální ústav AVČR v Praze, Ústav fyziky Země Masarykovy univerzity v Brně, Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR v Praze a Katedra geofyziky matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze.

Naměřené údaje z několika stanic se vyhodnocují jak v Praze, tak v Brně. Výsledkem činnosti Geofyzikálního ústavu AVČR je soupis zemětřesení zaznamenaných v České republice s údaji o datu, epicentru, zdrojové oblasti, hloubce, magnitudu, maximální intenzitě a vzniku. Tento katalog je k dispozici na webovských stránkách zmíněného Geofyzikálního ústavu. Podíváme-li se např. na údaje z posledních 15 let, intenzitu nad stupeň IV měly otřesy s epicentrem v německém Vogtlandu v roce 1991, ve stejném roce i u Vídně, v dalších letech důlní otřesy na |Ostravsku i Příbramsku, v roce 1992 silnější otřes u Hronova a po roce 2000 řada rojů v severozápadních Čechách.

Převzato:  http://21stoleti.cz/