Současné morfogenetické procesy na Machu Picchu

Současné morfogenetické procesy na Machu Picchu
1
RNDr. Vít Vilímek, CSc., 2 RNDr. Jiří Zvelebil, CSc.
[email protected], [email protected]
1
Katedra fyzické geografie a geoekologie, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy,
Albertov 6, Praha 2, 128 43, 2 Laboratoř dynamické inženýrské geologie, Ústav struktury a
mechaniky hornin AVČR, V Holešovičkách 41, Praha 8, 182 09, Česká republika
Významná historická lokalita Machu Picchu, ležící v jižní části Peru, se dostala do odborného
tisku geovědních oborů díky svahovým pohybům. Archeologický význam této lokality, jež je
chráněna UNESCO, přivodil potřebu detailního výzkumu. Z dosavadních průzkumů je
zřejmé, že Machu Picchu a její bezprostřední okolí je značně ovlivněno svahovými
deformacemi různých typů. Potenciálně hrozící velký blokový svahový pohyb, který by
archeologickou lokalitu zničil, je ovšem otázkou dalších výzkumů. Z hlediska inženýrské
geologie již na toto téma byly publikovány některé články (např. Carreño – Bonnard 1997,
Sassa et al. 2001). Geomorfologické práce jsou zatím zastoupeny jen v nepočetném rozsahu a
navíc jen jako dílčí kapitoly obecnějších výzkumů (např. Ponce et al. 1999). Vývoj údolní
sítě, který respektoval základní tektonické predispozice meandrů, v této části toku Urubamby,
předcházel vzniku svahových deformací. Až teprve poté a s ohledem na předcházející typy
procesů, se lze zabývat jednotlivými svahovými pohyby. Nelze tedy řešit problematiku
sesuvů na Machu Picchu bez ohledu na vývoj reliéfu širšího okolí.
Tektonické schéma dané oblasti bylo publikováno následujícími autory (Ponce et al. 1999,
Sassa et al. 2000, Cailaux et al. 2001). Z hlediska detailní lokalizace zlomů jsou ve
vzájemném rozporu, nicméně shodují se v existenci poměrně husté sítě tektonických poruch.
Na základě studia této literatury, interpretace leteckých snímků a zejména terénních prací se
domníváme, že podíl vlivu aktivní tektoniky na vývoji reliéfu v oblasti Machu Picchu je
výrazný.
Přepokládaný vliv tektoniky a prehistorické seismické činnosti lze doložit následujícími fakty.
Na řadě míst byly pozorovány tektonické ohlazy se striacemi (např. u hlavního vchodu, při
výstupu na Huayna Picchu či na samotném vrcholu této hory navazující na archeologickou
lokalitu). Zde se nacházejí ohlazy na prokazatelně nepřemístěných výchozech žul. V žádném
z případů nesměřovaly striace po spádnici, naopak často byly v subhorizontální poloze a
nemohou tedy být důsledkem svahového pohybu. Dále porovnáním meandru Urubamby, na
kterém se nachází lokalita Machu Picchu, s několika sousedními případy (směrem po- i proti
proudu řeky), bylo zjištěno, že tento meandr je nejvíce členěn a má nejnižší relativní
nadmořskou výšku. (Druh granitických hornin se nemění). Lze tedy předpokládat, že eroze
řeky využila velkou četnost a křížení zlomů v této oblasti.
Další tektonické ohlazy byly nalezeny na skalních výchozech zakomponovaných někdejšími
indiánskými staviteli (pravděpodobně Inky, přestože jsou důkazy i o starším osídlení) přímo
do staveb. O těchto mohutných blocích nelze jednoznačně rozhodnout, zda jsou přirozenými
skalními výchozy či samostatnými a od masívu oddělenými celky. Celá lokalita se totiž zdá
být ovlivněna silným prehistorickým zemětřesením, které zcela rozbilo v místech křížení
zlomů část hřbetu mezi horami Machu Picchu (3 051 m n.m.) a Huayna Picchu (2 700 m
n.m.). Výsledkem těchto otřesů jsou chaoticky rozmístěné mohutné balvany a skalní bloky (i
přes 5 m veliké) ve vrcholové části hřbetu i na samotném vrcholu Huayna Picchu. Inkové (či
starší kultura ?) nalezli tedy „vhodné staveniště“ s velkým množstvím stavebního materiálu na
relativně nízko položené a dostupné lokalitě (cca 400 m nad úrovní hladiny Urubamby).
Takto chaoticky rozmístěné bloky se dodnes nalézají ve dvou areálech přímo v rámci
archeologického naleziště, které je historiky považováno za opuštěné, ještě před dostavěním
(příčina dosud neznáma). Na větší části Machu Picchu jsou tyto mohutné bloky buď
opracovány tak, aby zapadaly do celkového stavebního plánu či jen člení prostor bez
zdánlivého užitku. Pod těmito bloky lze pozorovat na několika místech trhliny zející do
145
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz
hloubky. Právě chaotičnost v rozmístění největších skalních bloků (někdy se striacemi
nepravidelně uspořádanými) a zející trhliny v žulovém masívu naznačují teorii o silném vlivu
seismické činnosti.
Machu Picchu je tvořeno dvěma pásy staveb, které mezi sebou uzavírají nížeji položenou
plošinu. Již Sassa et al. (2000) upozorňují na možnost existence tzv. zdvojeného hřbetu, který
by byl důsledkem mohutných gravitačních pohybů. Míra stavebních úprav indiánského
obyvatelstva neumožňuje jednoznačně určit, zda se skutečně o zdvojený hřbet jedná. Nicméně
vzhledem k výše popsaným skutečnostem a k celkovému charakteru hřbetu (viz též
interpretace leteckých snímků) je tato teorie pravděpodobná. Po objevení Machu Picchu H.
Binghamem v roce 1911 byly provedeny rekonstrukce, které představy o původním reliéfu
opět zkreslují.
Centrální část mezi dvěma pásy staveb je v současné době plochá a příčné kamenné zdi
oddělující jednotlivé, dílčí části nejsou nikde viditelně porušeny. Nic tedy nenasvědčuje
současnému probíhajícímu gravitačnímu skluzu části hřbetu do údolí Urubamby. Tzv.
deformovaná zóna (Zone of broken structure), kterou Sassa et al. (2000) dokládají hluboce
založenou poruchu ohrožující Machu Picchu mohutným skalním sesuvem, je ve skutečnosti
pouze dosud nezrekonstruovaným úsekem polorozpadlých původních indiánských staveb
(obydlí a teras). Nicméně ohrožení lokality tímto typem svahového pohybu nelze vyloučit, a
to díky předpokládané existenci zdvojeného hřbetu.
Všechny lokality, kde japonský výzkumný tým měří od konce roku 2000 pomocí
extenzometrů (Sassa 2001), byly navštíveny během terénních prací v roce 2001 a podrobně
zdokumentovány. Lze vyvodit následující závěry:
Vzhledem ke skutečnosti, že měřené body jsou až na výjimky ukotveny do zvětralin, půdy
či umělých terasových stupňů, je nutné zohledňovat vliv exogenních činitelů.
Extenzometry jsou ve všech případech v dosahu turistů či peruánských dělníků, kteří
sekají a očišťují terasy a v době kontrolního terénního průzkumu byly opakovaně
ovlivněny lidskými zásahy.
Téměř ve všech případech se jedná o měření pohybu svahovin za hranicí archeologického
naleziště, což je méně významná záležitost.
Na základě terénních průzkumů jsme přesvědčeni, že kontrolní sledování hluboce založených
svahových pohybů je možné provádět i z povrchu a není tedy nutné provádět vrty uvnitř
archeologického areálu. Navíc se domníváme, že ve stávajících japonských povrchových
měřeních převažují projevy mělce založených pohybů. Proto jsme navrhli změnit koncepci
systému povrchového monitoringu, a to provádět ruční dilatometrická měření v síti zřízené na
vybraných puklinách skalních výchozů, a to přímo v podloží archeologických struktur, nikoli
však na nich. Tento způsob měření podstatným způsobem zvyšuje pravděpodobnost
zachycení hlouběji založených deformačních procesů, neboť nebude ovlivňován
připovrchovým ploužením suťových pokryvů. Navrhované kontrolní sledování přinese
odpověď na otázku, která z hluboce založených deformací je v současnosti aktivní a za jakých
okolností (a kdy) může dojít ke katastrofickému zrychlení.
Koncem roku 2001 se podařilo instrumentovat celkem 8 stanovišť, přičemž na většině z nich
je sledována více jak jedna porucha. A to buď osazením tzv. dilatomterických skob napříč
paralelně probíhajícím puklinám či sledování jednoho bloku z více měření (pro výpočet
případných rotací).
Z interpretace leteckých snímků a z terénního průzkumu vyplývá, že vývoj reliéfu v oblasti
Machu Picchu je výsledkem spolupůsobení říční eroze, svahových pochodů a tektoniky,
přičemž otázkou stále zůstává do jaké míry se jedná pouze o pasivní vliv tektoniky, či zda se
přímo spolupodílely i neotektonické pohyby. Nelze samozřejmě opomenout např. vliv
zvětrávání, nicméně hlavními faktory vývoje byly výše zmíněné procesy, jejichž důsledkem
je současný výskyt sesuvů. Nejvážnějším problémem se jeví existence prehistorického
hluboce založeného svahového pohybu, jehož morfologickým projevem je tzv. zdvojený
hřbet. Současná potenciální aktivita je předmětem probíhajících výzkumů.
146
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz
V metodice výzkumů, ale i prostorovém vymezení aktivních partií skalního masívu z hlediska
svahových pohybů se od interpretací japonského výzkumného týmu zčásti lišíme. Do
budoucna by bylo vhodné orientovat měření, vzhledem k seismicky ovlivněnému původu
lokality, nikoliv na pokryvný materiál a umělé terasy, nýbrž na přirozené skalní výchozy, na
nichž lze pozorovat tektonické ohlazy či rozevřené trhliny či na kterých stojí významné incké
chrámy. Takovýchto lokalit je v areálu několik a měření příložným dilatometrem je levné,
citlivé k archeologické lokalitě a měřená stanoviště nemohou být ovlivněna člověkem tak,
jako extenzometry.
Literatura
CARREÑO, R., BONNARD, C. (1997): Rock Slide at Mahupicchu, Peru. Landslide News, 10, s.
15-17.
CAILLAUX, V.C., BUSTAMANTE, J.G., MORA, J.S., VALENCIA, J.A., OLIVERA, P.M., PĖREZ,
E.M. (2001): Plan para la Mitigación de Desastres del Poblado de Machu Picchu - Aguas
Calientes. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. Cusco, 178 str.
Ponce, C.F., Solano, P., Suárez, G. (1999): Plan Maestro del Santuario Histórico de
Machupichu. Instituto Nacional de Recursos Naturales, Instituto Nacional de Cultura, Lima,
345 str.
SASSA, K., FUKUOKA, H., SHUZUI, H. (2000): Field Investigation of the Slope Instability at
Inca`s World Heritage, in Machupicchu, Peru. Landslide News, 13, s. 37 – 41.
SASSA, K. (2001): The second investigation report on the slope instability in Inca`s World
Heritage in Machupicchu, Cusco, Peru. Unpublished report for INRENA, MS DPRI Kyoto
University, Kyoto, 25 str.
SASSA, K., FUKUOKA, H., KAMAI, T., SHUZUI, H. (2001): Landslide Risk at Inca’s World
Heritage in Machu Picchu, Peru. In: Sassa K. ed. Landslide Risk Mitigation and Protection of
Cultural and Natural Heritage. Proceedings of UNESCO/IGCP Symposium, 15.-19. January
2001, Tokyo, Japan.1 - 14.
VILÍMEK, V., ZVELEBIL, J. (2002): Slope instability at Machu Picchu: Ideas and questions.
Acta Montana, Ser. A, No. 19 (123), 75-89, Prague.
Summary
Present morphogenetic processes at Machu Picchu
The Citadel of Machu Picchu is located in Southern Peru (Department Cusco) on a mountain
crest in the centre of a large meander of the Urubamba River. The erosion of the Urubamba
River, partially stimulated by tectonic movements, has been resulted in creation of canyon
with very high and steep slopes in granitic rock mass. Local slope movements are natural
phenomena connected with landscape evolution in this area with extraordinary high dynamic
of relief building. The Machu Picchu slope deformation has complex typology. It originated
already in Pre-incaic time as a large-scale, deep-seated mountain spread, which created a
double-ridge form. Open cracks in rock outcrops have been instrumented for dilatometric
measurements. Slope movements as well as neotectonic movements could be detected by this
method.
147
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz
Foto 1. Celkový pohled na archeologickou lokalitu. V pozadí se vypíná vrchol Huayna
Picchu. Zdvojený hřbet byl obestavěn a svahy upraveny do terasových systémů.
Foto 2. V oblasti tzv. lomu se netěžily horniny ze skalního výchozu, ale byly pouze štěpeny
velké balvany na menší kusy. Chaotické rozmístění jednotlivých bloků je zřejmé. Mrazový
rozpad vzhledem k zeměpisné poloze a nadmořské výšce lze vyloučit.
148
PDF byl vytvoøen zkušební verzí FinePrint pdfFactory Pro http://www.fineprint.cz