Spolupráce s přírodní silou: Zkrocení lávy na Islandu

Zatímco zdravý rozum velí utíkat před žhavou lávou tekoucí z aktivních vulkánů, profesoři MIT J. Jih, Cristina Parreño Alonso a Skylar Tibbits z katedry architektury se chystají na výpravu na jihozápad Islandu, kde se očekává další sopečná erupce. Ostrov v posledním roce zažívá intenzivní seizmickou aktivitu, s již sedmi erupcemi na jihu.

Na začátku roku výzkumníci umístili poblíž vulkánu několik lehkých, snadno rozmisťovatelných ocelových konstrukcí. Další čekají na přepravu k místům, kde se otvírají trhliny a vytéká láva. Instalované kamery zaznamenávají interakci lávy se strukturami, aby lépe pochopili její proudění.

Tento výzkum zkoumá, jaké tvary a materiály lze použít k interakci s lávou a jejímu úspěšnému odklonění od obydlí a kritické infrastruktury. Práce je podporována grantem profesora Amara G. Boseho.

„Snažíme se představit nové způsoby chápání infrastruktury v souvislosti s lávou a sopečnými erupcemi,“ říká Jih, docent praxe. „Pro nás jako návrháře je fyzické prototypování jediný způsob, jak některé z těchto nápadů otestovat.“

Islandský úřad pro ochranu občanů a řízení mimořádných událostí a inženýrská skupina EFLA aktuálně odklánějí lávu masivními valy (přibližně 40-50 metrů dlouhými a 8 metrů vysokými) z hlíny a kamene.

Valy chránící město Grindavík, elektrárnu a populární geotermální lázně Blue Lagoon vykazují smíšené výsledky. V listopadu 2024 došlo k sedmé erupci za necelý rok, která si vynutila evakuaci obyvatel města a zaměstnanců a hostů Blue Lagoon. Parkoviště lázní bylo zničeno lávou.

Sigurdur Thorsteinsson, ředitel značky, designu a inovací Blue Lagoon, spolupracoval s fakultou MIT na výzkumném projektu. „Část magmatu se dostala do Grindavíku a tři nebo čtyři domy byly zničeny,“ říká Thorsteinsson. „Jedna z našich zaměstnankyň sledovala v televizi, jak její dům mizí pod lávou, což byl velmi emotivní moment.“

Tibbits, docent výzkumu designu a zakladatel a spoluředitel Self-Assembly Lab, souhlasí. Jeho výzkum zkoumá, jak řídit nebo spolupracovat s přírodními silami.

„Otázka zní: Můžeme najít strategičtější zásahy, které by s lávou spolupracovaly, namísto aby s ní bojovaly?“ říká Tibbits.

Aby se prozkoumaly materiály odolné proti interakci s lávou, pozvali Parreño Alonsovou, která se léta zabývá vulkanickou horninou a navrhla konstrukce přímo interagující s lávovými proudy. Pro tento projekt zkoumá potenciál roztavené horniny jako náhrady za beton.

Ocelové konstrukce byly nejprve testovány v MIT Metals Lab a poté postaveny na Islandu. Cílem bylo vytvořit lehké, ale pevné konstrukce. Různé návrhy vedly k V-tvaru, který může lávu směrovat, nebo může být přestavěn na rampy či tunely.

„Existuje silnice, kterou zasáhly mnohé erupce a musí se neustále přestavovat,“ říká Tibbits. „Vytvořili jsme dvě rampy, které by v budoucnu mohly sloužit jako tunely, čímž by láva tekla přes silnici a vytvořila lávovou jeskyni, pod níž by auta projížděla.“

Výzkumníci chápou současné konstrukce jako počáteční zásah. Po zdokumentování a studiu interakce s lávou budou vyvíjet další iterace, které by se mohly stát kritickou infrastrukturou v oblastech s aktivními sopkami po celém světě.

„Pokud dokážeme ukázat a prokázat, jaké tvary a struktury a materiály mohou odklonit toky magmatu, myslím, že je to nesmírně cenný výzkum,“ říká Thorsteinsson.