Výpravy do solných hor
30. 5. 2009
V Íránu se vyskytují neobyčejné solné krasy, které jsou unikátní na celém světě – nikde jinde nejsou v takovém rozsahu a v takové formě. NAMAK znamená v perském jazyce sůl, je to ale i název sdružení geologů a speleologů, kteří spolupracují na průzkumu a výzkumu unikátních solných jeskyní a solného krasu v Íránu. Projekt NAMAK vznikl v roce 1998 a za dobu desetileté existence jeho členové navštívili a zkoumali zhruba patnáct solných pňů. Na tomto výzkumu se kromě členů Českého svazu speleologů podílejí lidé z Univerzity Karlovy, Akademie věd ČR a Šírázské univerzity v Íránu. Nejvýznamnějšími výsledky jsou objevy a zdokumentování 1. a 5. nejdelší jeskyně v soli na světě – Jeskyně 3N (dříve Jeskyně Tří naháčů) a jeskyně Studentské. Celkem bylo během projektu NAMAK do roku 2008 objeveno několik desítek nových solných jeskyní, z nichž asi dvacet bylo zmapováno, což představuje asi patnáct kilometrů nového solného podzemí. Výzkum české expedice, která se do Íránu chystá letos v březnu, může pomoct pochopit tektonické procesy těchto geologických útvarů. A jelikož se v kapsách, které se právě v soli vytvářejí, zachycuje ropa, může další výzkum směřovat i tudy. Solný kras je ovšem extrémní prostředí, ve kterém však žijí zvířata i lidé. Další průzkum by tak mohl pomoci lidem při hledání míst, kde sůl kontaminuje okolní půdu a kde již nikoli.
Kdo tvrdí, že věda je rutinní a nudná záležitost?
Evžen Janoušek, kameraman: Ondro, teda ten rozkrok byl efektnější!
Ondřej Jäger hydrogeolog, AQH s.r.o.: Je můj rozkrok dostatečně efektní?
Věda může být i dobrodružství. Umožní vám dostat se tam, kde ještě nikdo nikdy nebyl, umožní vidět to, co ještě nikdo neviděl.
Geolog: Ty jo, tak já jdu pryč, to spadne Žigr.
Tvrdé nefalšované dobrodružství. Abyste mohli dělat dobrou geologii, musíte prostě občas vstát od počítačů, vzít těžký bágl na záda a pořádně prochodit terén. Štáb Portu se na tuto expedici vydal taky.
Březen 2009, letiště v Šírázu. Čeští geologové přilétají do Íránu už na svoji devátou výpravu. Vítá je doktor Naser Asadi s kolegy. Na výzkumu se podílí Univerzita Karlova v Praze, Akademie věd České republiky a Šírázská univerzita. Osm předchozích expedic tu prozkoumalo patnáct solných pňů a objevilo několik desítek solných jeskyní. Mezi své nejvýznamnější výsledky naši geologové počítají objev a dokumentaci nejdelší solné jeskyně na světě.
Na univerzitě se nejdřív musí zkontrolovat a doplnit výstroj. Geologové tu mají složeno na tři sta kilogramů materiálu. Je také nutné opatřit dopisy pro místní orgány v provinciích, kde se vědci budou pohybovat. Geologové přijíždějí vždy začátkem jara – někdy se termín překrývá s íránskými novoročními svátky, ale to už bývá po deštích a je možné zachytit události z minulého roku. A hlavně ještě není příliš horko.
Složit íránský stan je někdy těžké.
Geologové:
- Co tomu říkáte?
- Vítězství!
- Ne, že bych si to pamatoval.
Teď už bude možné vyrazit. Naším cílem je peň Mesijune v pohoří Zargos. Toto rozsáhlé vrásové pásmo se táhne v délce patnácti set kilometrů ze západního Íránu podél hranic s Irákem až k severnímu pobřeží Perského zálivu. Zjednodušeně řečeno, celé horské pásmo se rozkládá na vrstvě soli – a jak se proti sobě tlačí Arabská a Euroasijská deska, vrstvy vápenců se po plastické soli ohýbají podobně, jako shrnutý koberec na naleštěné podlaze. Tady se nachází unikátní solný kras s více než dvěma sty solných pňů.
Před více než půl miliardou let se tu rozkládala rozsáhlá bezodtoková sníženina. V suchém a teplém klimatu se postupně usazovala sůl. Pánev čas od času zalévalo moře.Tento postupný proces trval desítky miliónů let. Mocnost vrstvy soli dosáhla okolo jednoho kilometru. Po další stovky miliónů let se na sůl usazovaly vápence, pískovce, ale také jíly a další horniny. Tak se sůl v podloží postupně dostala mnoho kilometrů pod zemský povrch. Díky vysokým a nerovnoměrným tlakům začala sůl zvolna vystupovat ve formě obřích podzemních solných sloupů. Vápence a další horniny vytvořily ropné pasti, ze kterých se dnes čerpá ropa a plyn v Perském zálivu. Pně pak zformovaly solné pohoří o šířce několika kilometrů.
RNDr. Jiří Bruthans, Ph.D., Přírodovědecká fakultá Univerzity Karlovy v Praze: Naším cílem na této expedici je především datovat jak jeskynní systémy, tak sedimenty na povrchu diapirů různými metodami a zjistit něco o tektonice pňů, jestli se jedná o pně, v některých případech, nebo jestli se jedná o velké areální solné ledovce. Teď se nacházíme na solném pni Mesijune a právě se budeme dělit na dvě skupiny.
Menší skupina pojede k termálním pramenům v horách. Druhá polovina se bude pohybovat po pni Mesijune a hledat nové jeskynní systémy. Průběžné dělení a setkávání se bude vinout celou výpravou. My se vydáváme k pramenům, nejdříve se však zastavíme u zvláštní jeskyně.
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Tato jeskyně je jednou z typických částí Zagrosu. Je to vývěrová jeskyně. Za vodnatějšího stavu z této jeskyně vytéká voda a její vznik je jiný, než je u jeskyň, které jsou třeba v Českém krasu.
Vytékající voda je nasycena smrtelně jedovatým sirovodíkem, který z ní uniká a sráží se s vodou na stěnách, kde vytváří kyselinu sírovou. Kyselina proniká do vápence a na jeho povrchu vytváří sádrovcové krusty, které se odlamují a padají dolů do vody, kde se zase rozpouštějí.
CaCO3 (vápenec) +2H+ + SO4 - - (kyselina sírová) + 2H2O => CaSO4. 2H2O (sádrovec) +CO2+H2O
Po odpadnutí krusty se odhalí vápenec a vše pokračuje dokola. Prostředí je tu vražedné – páry kyseliny sírové zničí vše – od oblečení po kameru. Ještěrka se drží venku.
K pramenům Tarbu zbývá ještě několik kilometrů prašnou cestou. Tato cesta je sice malebná, ale velmi nebezpečná. Vede podél železničního náspu a to i v několik kilometrů dlouhých tunelech. Autu jedoucímu v opačném směru nezbývá než uhnout na koleje. Tento manévr obvykle připadl na nás. Děsivá je představa, že do tunelu právě vjíždí další nákladní vlak …
Okolní horniny jsou tvořeny travertinem. Je to usazenina porézního uhličitanu vápenatého vznikajícího z vyvěrajících vod na pevnině. Uhličitan vápenatý se pod prameny sráží díky úniku oxidu uhličitého a poklesu teploty pramenů.
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Odebíráme vzorky travertinu, potřebujeme odebrat z té kupy travertinové, která je tady, nejstarší a nejmladší vzorek, ten potom budeme datovat pomocí izotopů uhlíku.
Z těchto údajů pak bude možné usoudit na stáří vody pramene. Ve vodě žijí zelené řasy. Také je tu množství bakterií, které jako zdroj energie využívají sirovodík. Žijí tu i červi, kteří se živí bakteriemi. Vznikají tak malé ekosystémy.
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Z pramenů odebíráme několik typů vzorků. Jsou to jednak vzorky, které slouží k určení stáří vody, nebo doby zdržení té vody pod zemským povrchem. To jsou třeba vzorky na stanovení izotopu uhlíku 13 a 14, nebo vzorky, na kterých se stanovuje aktivita tritia.
I tritium pomůže stanovit, jak dlouho tráví voda v podzemí od okamžiku, kdy jako déšť dopadla na povrch. Tento radioizotop vodíku má poločas rozpadu dvanáct let. Při testování termonukleárních bomb v sedmdesátých letech se uvolnilo obrovské množství tritia do atmosféry. Pokud voda tritium neobsahuje, vsákla se před rokem 1950.
Tento obyčejný kýbl je mimořádný – byl přivezen až z Česka, protože neobsahuje freony a nebude kontaminovat vzorky. Stáří vody se určuje i pomocí rozpuštěných plynů vyrobených člověkem. Koncentrace freonů a fluoridu sírového v atmosféře – a tedy i ve vsakující se vodě – postupně stoupala a v posledních deseti letech dosahuje nejvyšších hodnot. Pomocí těchto látek se datují nejmladší vody.
V podzemí se ovšem může smíchat voda i tisíce let stará s vodou, která tam strávila jen několik let. Čím více stopovačů – neboli látek, které nesou informaci, tím spíše se charakterizuje i tato směs.
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Při odběrech vody v některých pramenech musíme používat gumové rukavice, protože jejich teplota je poměrně vysoká a u tohoto pramene přesahuje šedesát stupňů.
Tady se musí odebrat vzorky na rozpuštěný sirovodík a další plyny, které unikají v podobě bublin. Později v Brně proběhne detailnější rozbor. Některé prameny jsou mimořádně krásné. Jako tyto v Anaguru. Data z minulých let ukazují, že doba zdržení vody v podzemí je poměrné krátká – několik desítek, maximálně stovek let. Vědci ve vodě čtou jako v knize – prozradí jim, jaké geochemické procesy ji ovlivnily. Prameny jsou krásné, ale zrádné.
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Au, au, au!
Evžen Janoušek, kameraman: Je to horký?
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Je to hrozně horký!
Teď se nacházíme v nedalekých lázních Khamir. Zdejší obyvatelé prameny používají nejen k běžnému koupání, ale i k léčbě revmatizmu a ženských nemocí. Místní obyvatelé jsou zvědaví – ale také mají obavy. Nikde na světě nebudí odběry vzorků u lidí nadšení. Může to znamenat, že jim lázně zruší, protože se zjistí nežádoucí znečištění. Anebo se tu postaví luxusní hotel a oni si pak lázně nebudou moci dovolit. Geologové jim musí říci, co tam dělají. Detailní znalost chemického složení by měla napovědět, jaké jsou možnosti dalšího využívání těchto vod – a pomoci jejich ochraně.
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Jdeme na místo, kde máme domluvený úkryt pro zprávu, tam by mělo být napsáno, kde je druhá skupina. Jednak by to mělo být na sloupu, a pak pod kamenem.
Nic. Druhá skupina ještě nedorazila. Tady mobily někdy nefungují, je lepší si domluvit způsob předávání zpráv. Místní však dobře vědí – skupinka Čechů jde ještě přes peň. To znamená nějakých dvacet kilometrů přes krajinu Mordor. Očekávat je můžeme o půlnoci.
Geologové:
- Čau!
- Jaká byla cesta?
- Dobrá!
- Máme pro tebe překvapení.
To překvapení je pro našeho kameramana.
Geologové:
- Máme pro tebe jeskyni, „Evženovo kafíčko“.
- Nekecej!
- Tam by se dalo projet na motorce, nemusí se tam ani shrbit.
- Dojede se tam autem a je to obrovský!
Mgr. Michal Filippi, Ph.D., geolog, Geologický ústav Akademie věd ČR: Včera jsme tady na Mesijune dělali průzkum povrchu tohoto solného pně a kromě mocných údolí, kterými protéká sediment z vrchu tohoto pole ven na okolní plošinu, jsme objevili několik jeskyní. Dnes se pokusíme dostat zpátky k těm jeskyním s týmem a tyto jeskyně zmapovat.
Jeskyně vznikají tak, že srážky dopadající na solný peň stékají po jeho povrchu do podzemí, kde intenzivně rozpouštějí sůl. Tvorba jeskyní trvá obvykle pouhých několik hodin po extrémních deštích, které přichází zhruba každých pět let.
Jednotlivé pně i jejich jeskyně jsou velmi rozdílné, protože nánosy hornin na nich jsou různé. Průzkum může být velmi užitečný, jelikož některé pně nesou informace o klimatu minulosti, jiné obsahují ložiska železných rud a dalších minerálů.
Geolog: Čtyři sta padesát skoro, čtyři sta devadesát, no, já myslím, že je to ono …Tak pánové, to je ono: „Evženovo kafíčko“!
Evženovo kafíčko proto, že tu bude pro kameramana Evžena natáčení jednoduché – bez plazení, shýbání a krčení. Geologové jsou zvyklí na poměrně drsné podmínky – konzumují zeleninové konzervy s usušeným perským chlebem. Na vaření, nebo i jen na přípravu kávy, není čas ani síla – čehož Evžen velmi lituje. Evženovo kafíčko tedy znamená něco příjemného, co nebývá zvykem.
Geologové nyní jeskyni důkladně proměří. Výšku, délku, šířku, sklon. Z toho si pak učiní ucelenější obrázek o vzniku jeskyně. Veškerá dokumentace musí být přesná, ale zároveň rychlá. Ukazuje se, že tato jeskyně má dosud největší nalezený dóm v soli v Íránu. Všechny krápníky tu tvoří sůl. Solná výzdoba vzniká prostým výparem vody z přesyceného roztoku. Pestrost solné výzdoby je překvapivě vysoká a nijak si nezadá s množstvím tvarů známých z vápencových krasů. Běžně se tu vyskytují stalaktity a stalagnáty. Vše tu vzniká a zaniká daleko rychleji, než ve vápencích.
Výprava ke svému potěšení narazila na shromaždiště netopýrů, zřejmě nejběžnější rod v jeskyních Rhinopoma, geology přezdívaný solný kamarád. Vyznačuje se tím, že jeho ocásek připomíná ocásek myši. V jeskyních vždy hrozí nebezpečí vztekliny, takže očkování se vyplatí. Půda bývá promořená choroboplodnými zárodky, sůl je však naštěstí nekompromisně zničí.Potěšení na straně netopýrů však nebylo.Zdá se, že jejich echolot je pomalý. V užších prostorách, které zaplní postava geologa, se už nedokážou vyhnout a narážejí do stěn i do lidí.
Mgr. Michal Filippi, Ph.D., geolog, Geologický ústav Akademie věd ČR: Netopejrů bylo hodně, ale netopýři nespolupracovali. Jeskyni jsme zmapovali, nafilmovali, vyfotili. Myslím, že to je dobrý. Úkol splněn. Můžeme se jít najíst …
Krajina se v Íránu hodně mění – kam se dříve nedalo dojet ani jeepem nebo dojít pěšky, je dnes možné se dostat po pohodlné asfaltce. Vědci pozorují až šokující vývoj infrastruktury. S jednou skupinou se nyní přesunujeme přes Shíráz 700 kilometrů na dva dny vzdálený peň Kuhe Namak. Kuhe Namak je jiný, než ostatní. Toto je jeho severní strana. Povrch pňů obvykle kryje odolná vrstva zvětralin, která je chrání. Tento peň již horninový kryt až na okolí vrcholu nemá. Navíc je extrémně vysoký – přes tisíc metrů od paty po vrchol.
Na pních působí proti sobě dva procesy – jednak vytlačování soli nahoru, jednak činnost dešťové vody, která povrch soli zase rozpouštěním snižuje. Pně jsou stále speleologicky neprobádané. V Íránu totiž neexistuje speleologická tradice. Před deseti lety, kdy sem geologové ještě jako studenti začali jezdit, se o pních nevědělo prakticky vůbec nic. Na naší planetě Zemi, kterou vědci křižují a prozkoumávají skrz naskrz, je to věc velmi vzácná, až nevídaná.
Tyto žlábkové škrapy na povrchu soli jsou velmi ostré. Ničí boty i oblečení. Kůži mohou rozříznout až do hloubky půl centimetru. Jelikož jejich povrch nechrání žádná vrstva hornin, rychle se rozpouští. To ale představuje pro místní obyvatele velký problém kvůli kontaminaci vod a zemědělské půdy.
Dr. Naser Asadi, Ph.D., Univerzita v Shirazu: Tento náš společný projekt je velmi důležitý a má mnoho praktických uplatnění. Jelikož na jihu Íránu máme hodně podobných solných pňů, představují pro naše životní prostředí velký problém, zvláště pro podzemní vody. Tento problém potřebujeme vyřešit. Když budeme geologii naší krajiny lépe znát, najdeme i východisko.
Vědci se konečně dostali na místo. Budou měřit pohyb solného ledovce. Už loni tu umístili čtrnáct stabilizovaných bodů, představovaných sklolaminátovými tyčkami. Nyní budou proměřovat změnu jejich polohy oproti stabilnímu bodu na vápencovém útesu. Budou také měřit, kolik soli kolem nich ubylo.
Další ze setkání obou skupin.
Geologové:
- Čau chlapi! Nazdar!
- Tak co, zmokli jste?
- Kamarádi! Čau!
RNDr. Jiří Bruthans, Ph.D., Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze: Pršelo tu hodně, jo? Tam pršelo šíleně, šílený slejvák třeba tři hodiny, bouřka šílená. Totální slejváky, že jsme nechtěli jít z auta ven. To přijde, tři dny má ještě pršet!
Tentokrát se vědcům poprvé podařilo zažít vodu v akci. Za dvě hodiny spadlo na 80 mm srážek. Z prázdných koryt vyvstaly dravé potoky. Vytvořila se mělká jezírka. V útvaru nazvaném „puzzle“ vznikly vodopády. Něco takového se opakuje jednou za deset či patnáct let. Po dvou dnech už není po vodě ani vidu, ani slechu.
RNDr. Ondřej Jäger, hydrogeolog, AQH s.r.o.: Oblíbená zábava, skládání stanu.
Život nomáda pokračuje. Voda zbývá jen na vyčištění zubů. Vše je třeba znovu zkontrolovat. Chystá se výstup na peň Kuhe Namak, ale z jižní strany. Práce geologů je drsná, ale nadšení z průzkumu a okouzlení místní krajinou je žene dál. V horách se musejí spoléhat jen sami na sebe. Žádný nezaujatý technik by s nimi do tak obtížné a namáhavé práce asi nešel. V přírodních vědách je však lezení po horách a jeskyních životním stylem, a tak je tu práce i zábavou.
Geologové:
- Já nechci spadnout!
- To tak pojď! Dělej!
- Uff!
Výstup ztěžuje i skutečnost, že geologové na zádech nesou citlivé a drahé měřicí zařízení. První výstup je obzvláště obtížný. Koryta se objevují a zase zanikají. Vědci ale mají body určené pomocí GPS, takže trasu si připravili.
Geolog: Nagači!
Na první pohled je oku geologa jasné, že solné ledovce v současnosti ustupují. Podle měření každý rok ubude jeden až pět centimetrů.
Mgr. Michal Filippi, Ph.D., geolog, Geologický ústav Akademie věd ČR: Budeme zde mapovat jeskyni, která může doložit, jestli se tyto ledovce hýbají, jakou rychlostí, nebo jestli jsou spíše stabilní.
V soli se takováto jeskyně průchodná pro člověka vytvoří za pouhých tisíc let. Ve vápenci by to trvalo stokrát déle. Po přívalových srážkách se tok v solném krasu zahlubuje do dna chodby rychlostí až 0,2 mm/s.
Pro pohyb v jeskyni se používají jeskyňářské overaly – obleky ze speciální pevné látky. Namočené overaly po vyschnutí ztvrdnou a nedají se nosit. Jsou jako smirkový papír a dřou kůži, proto se musí vyprat ve sladké nebo alespoň v mořské vodě. Solanka dřív nebo později zničí i vše kovové.
RNDr. Jiří Bruthans, Ph.D., Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze: Tato zatím poslední expedice proběhla myslím velmi dobře. Podařilo se nám najít několik velmi pěkných profilů, podařilo se objevit řadu nových jeskynních systémů, provedli jsme doplňující odběry vzorků vody.
Geologie je nevyčerpatelná věda. Zkoumané oblasti se rozšiřují, jde se do stále větších podrobností. Už teď vědci rozmýšlí, co bude příští rok. V neprobádaných oblastech se však nikdy neví. Ale to už je úděl poznávání neznámého.
Autoři: Šárka Speváková, Evžen Janoušek