Hranická propast může mít i 40 kilometrů

Hlavně již víme to, že tady máme nejhlubší propast tohoto typu na světě. Víme, že naše předky fascinovala odedávna, že je v ní minerální voda, která ji vytvořila, tedy že je hydrotermálního původu.

S postupujícím poznáním se samozřejmě vyvíjely a upřesňovaly i různé teorie a hypotézy. V podstatě to ale není až tak složité, jak by se mohlo zdát. Všechny jsou docela podobné.

Od poloviny minulého století se ví, že propast i okolní jeskyně vznikly již před miocénem (konkrétně před více než 16 milióny let). Do již vytvořených podzemních dutin vniklo právě přibližně před 15ti mil. let miocénní moře a zanechalo tam své sedimenty (usazeniny). Ty obsahují fosílie, které umožňují tuto epizodu rekonstruovat a sedimenty datovat. Později do jeskyní vnikla teplá minerální voda, tzv. kyselka a celé je přemodelovala. Ten proces se děje dodnes.

Kdy se začaly ozývat první názory, že by Hranická propast mohla mít až několik kilometrů? Co nasvědčuje, že by mohla být hluboká až několik kilometrů? Podle čeho tak soudíte?

I toto se ví od poloviny minulého století. Tehdejší geologové vzali známou mocnost (tak je v geologii nazývána tloušťka hornin) vápenců a z toho odvodili největší hloubku propasti. Vápencové vrstvy jsou v této oblasti ukloněny pod úhlem 45°. Pokud vytvoříte svislici v ukloněné vrstvě, tak vytvořená úsečka bude samozřejmě delší, než je mocnost vrstev. Takže to byl vlastně úkol z geometrie. A již tenkrát bylo výpočtem zjištěno, že se bude jednat přibližně o 1 km.

Jenže v osmdesátých letech se při vrtném průzkumu v okolí zjistilo, že vápence jsou zde mnohonásobně přesunuty (co to znamená v laickém jazyce? při vrásnění hornin, které bylo způsobeno posouváním litoaférických desek byly mnohonásobně přesunuty, můžeme si to představit jako když hrnete ubrus po stole, vrstyv ubrusu se pak několikanásobně položí na sebe. A my nevíme, kolikrát jsou ty původní vrstyv na sobě položeny, žádný vrt v okolí nikdy neprošel celým sledem těchto vrstev). Ve výsledku pak může být jejich mocnost větší. Například v relativně nedalekém vrtu u Potštátu byly zjištěny do hloubky 4,2 km. Tenkrát byl projektován kratší vrt, pro zajímavé výsledky byl prodlužován, dokud to nasazená vrtná technologie umožňovala. Nakonec musel být v roce 1985 ukončen v hloubce 4200 m. Ve skutečnosti jsou tam vápenců necelé 2 km, ale jsou hlouběji. Podstatné je, že vápenci zcela neprošel a my jejich skutečnou stavbu dosud neznáme.

Přímo u Hranické propasti žádný vrt není, ale pro zajímavost uvedu, v jaké hloubce byly nalezeny vápence v dalších relativně blízkých vrtech. Tak například ten nejbližší je u obce Vysoká, tam to bylo v hloubce 1462 m. Geologicky se jedná o stále stejné vápence. Takže obecně vidíte, že trvat na konkrétní hloubce 1 km není v dnešní době opodstatněné.

V průběhu dalších výzkumů bylo zjištěno, že oxid uhličitý, který sytí zdejší vodu proniká do propasti ze svrchního pláště Země, tedy z hloubky okolo 40 km. Tato analýza je celkem jednoduchá, poprvé to zde bylo zjištěno již šedesátých letech. Oxid uhličitý je doprovázen stopovým množstvím helia. Na tom se dají výsledky paralelně ověřit podobnou, přesnější analýzou. V obou případech se jedná o analýzu izotopů. Výsledky nám opakovaně ukazují, že plyny o tomto složení se mohou uvolňovat pouze ze svrchního pláště naší planety. A ten je v hloubce přes 40 km. Pro představu doplním, že nejhlubší geologický vrt, který lidstvo provedlo se nachází na poloostrově Kola a dosahuje hloubky 12 261 m.

 

Před dvěma lety jsem rozvinul teorii založenou na tom, že pokud jsou prokázaný výrony plynu z této hloubky, tak zde musí existovat reálné spojení mezi propastí a svrchním pláštěm planety. Samozřejmě, že ve velkých hloubkách, kde panují vysoké tlaky i teploty si nemůžeme představovat jeskyně v nám známé podobě. Bude se jednat o stísněné kanály a hlouběji jen o pukliny. Musíme si ale připomenout, že pro geology neexistuje jasná hranice toho, kdy se prostor stává jeskyní. V naší republice je jeskyně definována z pohledu rozměru poměrně obecně, a to tak, že její rozměry dovolují vstup a průchod dospělému člověku. Jenže je tu jeden zádrhel. Všichni víme, že i v mnohem menších kanálech může proudit voda nebo plyn. Takže vznikla ještě hydrogeologická definice jeskyně. V hydrogeologii se jako jeskyně označuje dutina, jejíž rozměry umožňují vodě turbulentní pohyb (raději hned doplním, že se jedná o průměry větší než 5 až 15 mm). Takže s pomocí této definice se můžeme dostat k úvaze o poměrně slušné hloubce propasti. Současně je ale potřeba myslet také na to, že voda v podobě jakou ji známe, je v zemské kůře přítomna do hloubky asi 10 km. Co se hlouběji známe jen prostřednictvím modelů a simulací. Tady jsme od detailního poznání všech dějů a procesů stále daleko. 

A pak je tu ještě jeden nový přístup. Uhličitá minerální voda je velmi agresivní, navíc se pohybuje při vysokých tlacích i teplotách. Takže rozrušuje nejen vápence, ale i horniny, které se nacházejí v hloubce pod nimi. V tomto případě již v úvahách nemusíme být omezeni mocností vápenců, o které jsme mluvili před chvílí.

Takže se dá říct, že Hranická jeskyně může mít hloubku 40 kilometrů, ale do této hloubky dosahuje pouze formou puklin, kterými by člověk neprošel?

Ano, přesně tak.

Je možné zjistit, jak hluboko sahá jeskyně v klasickém smyslu tohoto slova? Tedy jak hluboká je část, do které by se dospělý člověk vešel?

Ne, takováto detailní měření na dálku zatím nikdo udělat neumí.

První ponor vlastně popisuje již Tomáš Jordán z Klauznburku v roce 1580. Pochopitelně bez přístrojů. Ale v té době to byla výjimečná odvaha, lidé si mysleli, že jezero je tvořeno vitriolem (kyselinou sírovou). Spolupracují s námi hlavně kolegové z Polska. 

Do hloubky 265 m se sostal Polák K. Starnawski. 

To záleží na přesném výpočtu, který vzniká již při plánování ponoru. Bezprostředně při ponoru je pak dekompresními počítači upravován. Záleží to především na tom, v jaké hloubce a jak dlouho se potápěč pohyboval, ale i na tom, jakou dýchací směs použil. Obecně se dá říct, že mnohem více času zabere dekomprese než samotný ponor. Každá minuta v hloubce pak znamená až několik desítek minut v dekompresní komoře. Ve výsledku jsou to tedy hodiny.

 

To je právě těch rekordní 404 m pod hladinou.

Proč přístroje nebyly hlouběji? Co tomu brání?
Komerční přístroje pro tyto účely vlastně neexistují. Používají se sice podobné pro revize a opravy vrtných plošin nebo přehrad, ale tady potřebujeme něco specifického. Ta specifičnost je dána stísněným prostorem, obtížnou manipulací. Hloubka není pro techniku v těchto měřítkách rozhodující. Jde o ten manévrovací prostor. Ten zatím poslední robot byl speciálně sestaven pro tuto příležitost, tzv. v režimu hobby. Byl to zkušební ponor. A hned rekord! Ale uvízl tam a na záchranu čekal poměrně dlouho, skoro rok.

 

Místním lidem byla známa odjakživa. Má ale i v tomto smyslu jedno prvenství. Je to první krasový jev u nás zaznamenaný na mapě. Do mapy Moravy z roku 1627 ji zakreslil Jan Ámos Komenský a nazval ji pouze „Propast“.

Je voda v propasti něčím specifická? Co se z ní všechno dá zjistit?

Jedná se o minerální vodu, v podstatě stejnou s tou, kterou pijí pacienti v nedalekých lázních Teplicích nad Bečvou. Známe její složení, již známe i její stáří. Přes to všechno pořád nevíme odkud do propasti přitéká. Neznáme její zdroj.

V reálném čase měříme pomocí instalovaných sond on-line již celé roky stav vodní hladiny, teplotu a mineralizaci. V kratších intervalech pak měříme třeba pH nebo obsah kyslíku. Ostatní parametry analyzujeme v laboratořích. Víme, jak se voda chová za povodní nebo při různých hydrometeorologických jevech.

Propast není rovná, ale ve zhruba 200 metrové hloubce uhýbá do strany. Přesto jsou v ní napadané kmeny, které se dostaly až za tento zlom. Jak se tam kmeny mohly dostat a ví se, jak jsou staré nebo z jakých jsou stromů?

Pod vodou po tom svahu prostě naklouzaly. Postupem času jen klouzaly níž a níž. Datování stáří stromu je dnes běžná metoda. Analýzu máme s kolegy u nás na univerzitě domluvenou. Problém zůstává odběr vzorku. Uříznout část kmene v těchto hloubkách není jednoduché. Větší problém je ale v tom, že celá masa kmenů a suti se může dát do pohybu a potápěče nebo robota navždy uvěznit v hlubinách.

Stáří může být vysoké. Vždyť vše je konzervováno vysokými koncentracemi oxidu uhličitého a rozklad zde v podstatě neprobíhá.