Modrý oheň Kawah Ijen: Co skutečně hoří při 600 °C

Plyn uniká ze štěrbin na okraji Kawah Ijen o teplotě až 600 °C a ve chvíli, kdy se dotkne nočního vzduchu, vzplane – to je celá podstata modrého ohně Kawah Ijen, jevu, který byl nesčetněkrát vyfotografován jako „modrá láva”, přestože o lávu vůbec nejde. Jde o chemický oheň, který hoří na břehu nejkyselejšího jezera na planetě, uvnitř kráteru, kde muži už celé století nosí na ramenou žlutý kámen. Plameny dosahují pěti metrů. Hoří celý den. Prostě je jen nevidíte, dokud nezapadne slunce.

Krátká odpověď: modrá záře je vznícení sopečného plynu bohatého na síru na otevřeném vzduchu, a modrá barva pochází z chemie hořící síry – ne z tepla, ne z magmatu a ne z ničeho roztaveného.

Stručně: Modrý oheň na Kawah Ijen je vznícení sopečného plynu bohatého na síru na otevřeném vzduchu, nikoli láva. Plyn opouští průduchy při teplotě až 600 °C, což je nad bodem vznícení síry 360 °C, a plameny dosahují 5 metrů. Modrá barva pochází z chemiluminiscence molekul S₂ a SO, nikoli z tepla.

600 stupňů: co vlastně hoří

Dno kráteru Ijenu prosakuje plynem. Nejde o páru v tom mírném slova smyslu – je to horká, natlakovaná směs bohatá na oxid siřičitý a sirovodík, tlačená puklinami vzhůru z magmaticko-hydrotermálního systému pod povrchem. Síra se na vzduchu vznítí při přibližně 360 °C. Plyn přichází mnohem teplejší, takže hoření je v podstatě automatické, jakmile je k dispozici kyslík.

Část plynu dělá něco podivnějšího. Ochladí se právě natolik, aby zkondenzoval na kapalnou síru, zatímco stále hoří, takže roztavená síra stéká po svahu a nese si svůj plamen s sebou. To je ten záběr, který každý viděl: zářící modrý pramínek plazící se po černé skále. Vypadá to přesně jako láva. Její teplota je jen několik set stupňů; skutečná bazaltová láva se pohybuje kolem 1 100 °C, a roztavená síra při těchto teplotách zdaleka není žhavá doběla. Svítí proto, že hoří, ne proto, že je horká.

Proč je tedy modrý místo žluté barvy táborového ohně? Protože v něm není žádná saze. Plamen dřeva nebo svíčky vypadá žlutooranžově díky žhnoucím částicím uhlíku – jde o žhnutí. Hořící síra jich produkuje jen minimum. Místo toho vidíte chemiluminiscenci: excitované molekuly S₂ a SO vznikající při reakci uvolňují energii ve formě světla, a tyto emise leží na modrém a fialovém konci spektra. Odstraňte žár sazí a zůstane jen molekulové světlo.

Ukazuje se, že barva je otiskem chemie, nikoli měřítkem teploty. Vyšší teplota tu neznamená modřejší plamen.

Lidská ruka v modrém ohni Kawah Ijen

A tady je část, kterou většina cestovatelských článků vynechává. Ijen je funkční sirný důl a těžební infrastruktura ovlivňuje to, co turisté fotí. Horníci zavádějí keramické a ocelové trubky do nejžhavějších fumarol, aby jimi odváděli plyn, ochlazovali ho a sklízeli zkondenzovanou síru v podobě pevných desek, které pak rozbíjejí a odnášejí ven. Tyto trubky koncentrují výtok – a právě koncentrovaný proud sirného plynu na otevřeném vzduchu vytváří vysoký, dramatický plamen.

Vulkanolog John Pallister z Amerického geologického ústavu (USGS), který provoz popisoval pro National Geographic, šel ještě dál: řekl, že se dozvěděl, že horníci síru nebo její plyny někdy sami zapalují. Sám to označil za informaci z druhé ruky, a tak by se měla i opakovat – jde o svědectví, ne o měření. Poctivé stanovisko zní, že průduchy Ijenu se skutečně samovolně vznítí a dělaly to odjakživa, co je lokalita popisována, zatímco velikost, umístění a spolehlivost plamenů v daný večer souvisí s lidskou činností v kráteru.

{IMAGE_2}

Její kolegyně Cynthia Wernerová z Aljašské sopečné observatoře po návštěvě popsala rozsah zcela jasně: nikdy neviděla, aby na sopce proudilo tolik síry. Podobné tání probíhá i kolem hydrotermálních průduchů v Yellowstonu, ale zdaleka ne v tomto měřítku. Francouzský fotograf Olivier Grunewald, který strávil roky dokumentováním kráteru v noci a jehož snímky dostaly Ijen na globální mapu, byl stejně jednoznačný v tom, že tahle záře není láva.

Sami horníci jsou nejméně fotogenickým, a přitom nejdůležitějším faktem tohoto místa. Náklady o hmotnosti 75 až 90 kilogramů. Výstup 300 metrů z kráteru po svahu se sklonem 45 až 60 stupňů, poté zhruba tři kilometry z kopce k vážicí stanici. Pro mnohé z nich dvakrát denně, za mzdu, která byla historicky měřena v jednotkách amerických dolarů. V posledních letech se velká část této práce přesunula do turistiky – titíž muži teď táhnou návštěvníky po stezce v upravených vozících, což se platí podstatně lépe než síra. Kolik aktivních horníků skutečně zůstává, není jasné; zveřejněné odhady se pohybují od několika stovek až po hrstku a žádný aktuální oficiální počet není veřejně znám.

pH 0,13: největší kyselé jezero na světě

Za plameny se rozkládá zhruba kilometr tyrkysové vody – největší známé silně kyselé kráterové jezero na Zemi: v průměru asi 722 metrů, hloubka 200 metrů, objem řádově 36 milionů krychlových metrů. Expedice naměřily pH pod 0,3, přičemž jeden průzkum z roku 2008 zaznamenal 0,5 při okrajích a 0,13 uprostřed. Zveřejněné analýzy uvádějí zátěž zhruba 62 g/l síranů, 23 g/l chloridů, 5,5 g/l hliníku a 2 g/l železa, při teplotě kolem 37 °C.

Tuhle kombinaci se vyplatí převést do srozumitelné řeči, protože slovo „kyselé” nese ve většině článků velkou tíhu.

Stupnice pH je logaritmická, takže rozdíl je větší, než se na první pohled zdá. Při pH 0,3 obsahuje jezero zhruba pětmilionkrát vyšší koncentraci volných vodíkových iontů než čistá voda. Jedno rozšířené tvrzení je ale potřeba opravit: Ijen bývá často označován jako „největší jezero kyseliny chlorovodíkové na světě”. Chemicky jde o smíšenou solanku – hmotnostně v ní dominuje kyselina sírová, vedle níž je přítomna kyselina chlorovodíková, fluorid a rozpuštěné kovy. Označení „chlorovodíkové” je zjednodušení, které se z článku do článku kopíruje už léta.

Třicet kilometrů po proudu: kam mizí kyselina

Na tenhle příběh nikdo neprodává vstupenky. Jezero není uzavřené ve své pánvi – solanka prosakuje přes západní okraj kráteru, znovu se objevuje jako potůčky a tvoří pramennou oblast řeky Banyupahit. Její název se dá zhruba přeložit jako „hořká voda”. Tok se uvnitř kaldery Ijen mísí s čistými řekami a termálními prameny a poté steče dolů, aby zavlažoval pobřežní zemědělskou rovinu asi 30 kilometrů od vrcholu.

Výzkum publikovaný v Journal of Volcanology and Geothermal Research sledoval složení vody po celé této trase: pole zavlažovaná vodou o pH 2,5 až 3,5, s koncentracemi kovů nad mezinárodními limity kvality, přičemž železo dosahuje až 1 600 mg/l a hliník až 3 000 mg/l na kyselém konci systému. Mezioborový tým vedený environmentální vědkyní Ansje Löhrovou z Otevřené univerzity v Nizozemsku (Open University of the Netherlands) zkoumal důsledky po proudu a jako nejzávažnější problém identifikoval fluorid – jeho hladiny v pitné vodě překračují doporučené hodnoty v postižených okresech východní Jávy, kde je u obyvatel doložena zubní fluoróza.

Modrý oheň sklízí fotografie; řeka nedostává žádné, a to je obráceně, jak by mělo být.

Život při pH 0,3

V téhle vodě byste nečekali nic živého. Přesto tam něco je.

Löhrová a kolegové odebrali vzorky z jezera i kyselé řeky a archea našli na každém místě – včetně toho nejextrémnějšího, kde vodní sloupec neobsahoval žádné detekovatelné bakterie. Bakterie se objevily až po proudu podél řeky; eukaryota jen tam, kde pH stouplo nad přibližně 2,6. Ještě pozoruhodnější je, že získané genové sekvence nebyly blízce příbuzné žádnému známému acidofilnímu organismu, s podobností pod zhruba 85–90 procenty, což naznačuje, že v systému žijí dosud nepopsané extremofilní druhy.

(Právě proto astrobiologové sledují Ijen: kyselá, na kovy bohatá, sírou poháněná voda je rozumnou analogií pro některé oblasti raného Marsu.)

1999, 2002, 2018, 2026: jak se vyznat v historii Ijenu

Když budete hledat poslední erupci Ijenu, některé zdroje uvedou rok 1999, jiné 2002. Oba odkazují na menší freatickou aktivitu na sopce, jejímž normálním stavem není erupce, ale tichý, trvalý únik plynů – takzvaná solfatarová fáze. Ijen v novodobé historii nezaznamenal žádnou velkou magmatickou erupci. Právě proto tam vedle sebe mohou existovat kráterové jezero i aktivní důl.

Tiché ale neznamená neškodné. Večer 21. března 2018 se únik plynu z kráteru přesunul do vesnic na úbočí sopky; kolem 30 lidí bylo hospitalizováno se zvracením a dýchacími potížemi, zhruba 200 obyvatel bylo evakuováno z vesnice Kalianyar a stezka z Paltudingu ke kráteru byla uzavřena jak turistům, tak horníkům. Program Global Volcanism Program Smithsonovy instituce tuto událost ten týden zaznamenal.

K roku 2026 řadí zprávy Smithsonovy instituce Ijen na úroveň pohotovosti 1 (normální stav) na čtyřstupňové indonéské škále – sopka je stále ve solfatarové fázi, s intenzivními vysokoteplotními fumarolami na břehu jezera a stěnách kráteru a modrými plameny pokračujícími v noci. Přístup je spíše řízený než uzavřený – a tento stav se může kdykoli rychle změnit, což je jediný důvod, proč úroveň pohotovosti vůbec existuje.

Často kladené otázky

Je modrý oheň Kawah Ijen opravdu modrá láva? Ne. Jde o hořící sirný plyn a zkondenzovanou roztavenou síru, která během proudění dál hoří. Magma se na tom nijak nepodílí a záře je chemické světlo, nikoli rozžhavená hornina.

Proč je vidět jen v noci? Plameny hoří nepřetržitě, ve dne i v noci. Jejich světlo je prostě příliš slabé na to, aby konkurovalo dennímu světlu – ze stejného důvodu, proč v poledne venku neuvidíte plamen plynového vařiče.

Je Ijen jediné místo na Zemi s modrými plameny? Je to jediná známá lokalita, kde hoří nepřetržitě, a zároveň největší oblast s modrými plameny na světě. Na síru bohatá půda v Dallolu v etiopské proláklině Danakil byla také pozorována hořet modře, ale jen vzácně a po krátkou dobu.

Mohl by modrý oheň někdy zhasnout? Upřímně, to nikdo neví jistě. Plameny závisí na tom, kde se otevírají průduchy a jak volně z nich uniká plyn, a obojí se v čase mění; některé místní zprávy spojují ubývající těžební aktivitu se zavalováním průduchů. Žádná publikovaná vědecká prognóza neexistuje a kdokoli nabízí konkrétní datum, jen hádá.

Zdroje a poznámky

• National Geographic – reportáž o modrých plamenech Ijenu s Olivierem Grunewaldem a vyjádřeními vulkanologů USGS Cynthie Wernerové a Johna Pallistera
• Smithsonian Institution, Global Volcanism Program – zprávy o aktivitě Ijenu, včetně události z března 2018 a stavu v roce 2026
• Journal of Volcanology and Geothermal Research – složení kyselých sopečných vod po proudu v řece Banyupahit, kaldera Ijen
• Open University of the Netherlands – Ansje Löhrová a kolegové o přirozeném znečištění z kráterového jezera Kawah Ijen a o mikrobiálních společenstvech v jezeře a řece
• U.S. Geological Survey – chování sopečných plynů a síry v hydrotermálních systémech

Ijen je vzácný případ, kdy podívaná a věda ukazují opačným směrem: plameny jsou to nejméně podstatné, co se na té hoře děje. Kyselina stékající na západ do zemědělské půdy, nepojmenovaná archea přežívající při pH 0,3, muži stále měřící svůj denní výkon v kilogramech žlutého kamene – to jsou otevřené otázky. Modrý oheň je jen ta část, která dobře vypadá na fotografii, a stojí za to vědět, na co se to vlastně díváte.

Ilustrace jsou vygenerovány umělou inteligencí. Článek byl fakticky ověřen a upraven člověkem. Naše redakční standardy.