Hranická propast je pozoruhodným přírodním jevem a od září roku 2016 i důležitým světovým NEJ (viz. Respekt 42/2016, Závod ke dnu; National Geographic 11/2016, Česká mozaika – V hlubině českého Marsu). Dne 27. 9. 2016 se totiž podařilo členům základní organizace 7-02 Hranický kras, České speleologické společnosti společně s polskými potápěči, naměřit s pomocí dálkově ovládaného robota hloubku podzemního jezera 404 m, což z Hranické propasti činí nejhlubší zatopenou propast na světě (překonala tak italskou propast Pozzo del Merro – 392 m). Dálkově ovládaný robot sice získal pro Českou republiku jedno nové světové prvenství, ovšem z důvodu krátké vodící šňůry dna propasti nedosáhl. A tak stále panují dohady, jak může být propast vlastně hluboká. Jednou z možností, jak na tuto otázku odpovědět (nebo odpověď alespoň naznačit), by mohla být geofyzikální měření, která v Geofyzikálním ústavu AV ČR používáme.
Obr. 1. Mapa Hranické propasti na základě reálných měření potápěči a dálkově ovládanými roboty
Hranická propast vznikla v nepříliš velkém Hranickém krasu v okolí Teplic nad Bečvou, který je tvořen devonskými a spodnokarbonskými vápenci (stáří cca 390‒340 mil. let), jejichž mocnost dosud nebyla spolehlivě prokázána. Na rozdíl od většiny ostatních známých propastí nevznikala Hranická propast z povrchu dolů, ale opačně zespodu nahoru tzv. hydrotermálním krasověním. Při tomto procesu jsou nadložní vápencová souvrství rozpouštěna uhličitou minerální vodou, která stoupá z puklin odkudsi pod krasovým územím. Chemické rozbory CO2 přitom prokázaly přítomnost hélia až plášťového původu, což naznačuje možnou spojitost propasti až s hloubkami okolo 40 km! Vápence, ve kterých propast vznikla, mají obecně velmi vysoký elektrický odpor (až tisíce Ω.m). Voda vyplňující propast je naproti tomu velice dobře vodivá (cca 1 – 10 Ω.m). Kontrast elektrických odporů mezi vápenci a vodou v propasti je natolik velký, že by se ve výsledku mohla propast projevit jako masivní vodič jdoucí do hlubin Země.
Z tohoto důvodu jsem došel k závěru, že k měření by mohla být vhodná magnetotelurická metoda, patřící do komplexu geoelektrických elektromagnetických metod. Ovšem na rozdíl od ostatních metod se vyznačuje mimořádně velkým hloubkovým dosahem. Magnetotelurická metoda je induktivní metodou, která využívá variace přírodního elektromagnetického pole Země. Z velmi přesných měření indukovaných polí těmito variacemi dovedeme následně spočítat odpor hornin pod místem měření. Hloubka dosahu měření je závislá na frekvenci zmíněných variací – čím nižší frekvenci variací měříme, tím hlouběji vidíme. Díky tomuto principu můžeme rozlišovat horniny podle elektrického odporu v hloubkách od prvních desítek metrů až po desítky kilometrů.
Obr. 2. Indukční cívka pro měření magnetického pole, v pozadí nepříliš vhodný terén pro manipulaci s kabely
Měření v terénu je poměrné náročné. Standardně se měří dvě elektrické (X, Y) a tři magnetické složky (X, Y, Z). Elektrické složky se měří pomocí dvou dipólů – kabelem o délce 50 – 100 m se propojí dvě do země zakopané elektrody, mezi kterými se následně měří rozdíl elektrického napětí. K měření magnetických složek slouží indukční cívky, ve kterých se vlivem variacemi vybuzeného magnetického pole indukuje elektrický proud. Veškerý signál následně zaznamenává datalogger. Měření jsem prováděl poslední květnový týden a v současné době probíhá zpracování dat.
Obr. 3. Vybavení potřebné ke měření – kabely, trasírky, rýče, bedna pro datalogger.
Při řešení této úlohy vyvstává pochopitelně celá řada otázek. Nejsou minerální vodou nasyceny okolní vápence i mimo těleso samotné propasti? V takovém případě by se vápence mohly chovat vodivě, stejně jako voda v propasti. A bez kontrastu fyzikálních veličin je geofyzika v koncích. Nebudou magnetotelurická měření poničena civilizačním šumem? Využití přírodního elektromagnetického pole Země má svoje výhody (velký hloubkový dosah), ale zároveň jednu velkou nevýhodu. Je totiž prakticky všude do jisté míry poničeno elektromagnetickým šumem produkovaným lidmi – například rozvodnými sítěmi nebo elektrifikovanými železnicemi.
Ať již dopadne naše měření jakkoli, Hranická propast zůstane ještě dlouhou dobu jedním z neprozkoumaných míst na mapě České republiky. Jisté je, že je v tuto chvíli nejhlubší známou zatopenou propastí na světě. Pokud by se prokázaly některé úvahy o jejím možném pokračování do zemských hlubin jako pravdivé, je pravděpodobné, že se v budoucnu dočkáme ještě dalších zajímavých objevů. Například nejhlubší nezatopený jeskynní systém na světě Voronija na Západním Kavkazu má hloubku 2 200 m. Doufám, že se díky magnetotelurické metodě dozvíme, jak může být Hranická propast celkově hluboká a zda nemá šanci stát se dokonce nejhlubší jeskynní prostorou na světě vůbec.
Mgr. Radek Klanica