Velká Kanadsko – americká jezera

Historie
Velká Kanadsko – americká jezera řadíme podle základního fyzicko – geografického dělení do oblasti Vnitřních rovin. Celé území Vnitřních rovin leží v povodí dvou řek: řeka sv. Vavřince odvádí na severu vody z oblasti Velkých jezer a řeka Mississippi protékající celým územím je hlavní vodní tepnou nejen vnitřních rovin, ale celého kontinentu.

Obdobně jako v Evropě i v Severní Americe se v pleistocénu (přibližně před miliónem let) projevilo pevninské zalednění ve čtyřech etapách. Ledovce přicházející z oblasti kanadského štítu hrnuly před sebou i pod sebou množství morénového materiálu, který po ústupu ledovců překrývá jako nejsvrchnější sedimentární vrstva nejen původně zaledněné území, ale tavnými vodami i pozdějšími řekami byl přeplaven a rozvlečen daleko k jihu. Na dnech jezer byl částečně roztříděn na jemné jílovité pokryvy dna a hrubé písčité vrstvy v zátokách a deltách řek. V předpolí tajících ledovců vznikaly rozplavením morén tzv. sandrové  (písečné) roviny. Nakonec se morénový materiál v suchém periglaciálním klimatu třídil působením větru. Vegetací nechráněné nánosy morén byly zbavovány nejjemnějších složek, které vítr v podobě spraší ukládal na návětrných svazích hor a v údolích řek.
Čtyři etapy amerického zalednění se nazývají podle států, v nichž jsou stopy jejich maximálního rozšíření nejvýraznější. Jsou to: nebraskan, kansan, illinoian a wiskonsin.

V rámci Vnitřních rovin vyčleňujeme (podle W. D. Thornburyho) ještě několik menších celků, které spojuje jejich geneze a typ reliéfu. Jsou to: Pánev Velkých jezer, Severní pahorkatiny, plošiny starého zalednění a předledovcové vrchoviny.

Pánev Velkých jezer
Tato pánev je svým rozsahem jednou z největších depresí na severoamerickém kontinentě. Pokud jde o její původ, pravděpodobně vznikla v důsledku erozní činnosti kontinentálních ledovců a je jasné, že k tomuto unikátnímu nahromadění sladkých vod muselo dojít za mimořádně příznivých okolností a že příčina nebyla jediná. Především to byla složitá geologická situace. Jezera leží v oblasti styku kanadského štítu a platformy, tedy v místech, kde se fundament prudce noří pod prvohorní sedimenty. Přitom Hořejší jezero leží ještě na štítu. Také se zde s největší pravděpodobností nacházela předglaciální údolí velkých řek, o nichž svědčí východní pokračování jezer údolím a ústím řeky sv. Vavřince. Ke vzniku jezer zřejmě přispělo i částečné zborcení zemské kůry, která se na okrajích zvedla. Také je nutno přihlédnout k existenci morén, které určitě tvořily přírodní hráze. Jedna z posledních teorií dokonce připouští možnost solných dómů, jejichž nadloží bylo ledovcovou erozí porušeno, sůl se za tisíciletí ze dna vyplavila a nadložní vrstvy poklesly. Ale pro tyto úvahy chybí konkrétní důkazy. V každém případě je však nutno počítat s velice složitou genezí celé oblasti. Stáří daného systému není přesně známo, odhaduje se přibližně od 7 000 do 32 000 let.
Spodní Velká jezera – Michgan, Huron, Erie a Ontario – měla své předchůdce s největší pravděpodobností ve všech předešlých zaledněních. Vzájemná poloha těchto starých jezer není známa, ale patrně se neustále měnila, neboť byla závislá na postupu ledovce. Při jeho pohybu vznikala před jeho čelními laloky různá lokální jezera, jejichž přítomnost potvrzují vrstvy jezerních sedimentů v širokém okolí dnešních Velkých jezer. Tyto již neexistující vodní plochy dostaly různá jména, jako Duluth u jezera Hořejšího, Iroquois v sousedství Ontaria apodobně.

Horní Velká jezera tvoří jezero Hořejší a řada dalších jezer např. Winnipeg nebo Manitoba. Hořejší jezero leží na okraji kanadského štítu, který byl v těchto místech porušen několika zlomy, založenými již v paleozoiku. Jezero tedy zřejmě vzniklo poklesem ker a k jeho konečné podobě přispělo pleistocénní zalednění.

Pánev Velkých jezer je tedy tvořena pěti velkými jezery: Hořejším (Lake Superior), Michiganským (Lake Michigan), Huronským (Lake Huron), Erijským (Lake Erie) a Ontarijským (Lake Ontario) a řadou jezer menších. Společně s řekou sv. Vavřince tvoří východní část hranice mezi USA a Kanadou. Jen jedno jezero leží celou svou plochou na území Spojených Států – jezero Michiganské.

Velká jezera s celkovou rozlohou 245 660 km2 představují největší nahromadění sladkých vod na světě. Tvoří jediný systém kaskádovitě uložených jezer a řek (v současné době i kanálů), jimiž lze proniknout z Atlantiku do nitra kontinentu vodní cestou dlouhou 4 000 km.
Stupňovitý charakter reliéfu předurčil i různou nadmořskou výšku jezerních hladin, zatímco jejich dna jsou až na Erie vesměs pod úrovní moře.
Nejvýše leží hladina Hořejšího jezera (182 m), které je zároveň nejhlubší (367 m) a jedná se o plošně druhé největší jezero světa. Krátká, vodnatá, ale nesplavná řeka St. Marys, spojnice s jezerem Huron, má na vzdálenosti 1,5 km převýšení přes 6 m. V oblasti Hořejšího jezera, zejména na jihu a na západě od něho se vyskytuje významné množství železitých, měďnatých, niklových a stříbrných rud.

Jezera Huron a Michigan jsou navzájem spojena úzkým průlivem Mackinac a jejich společná hladina (176 m ) leží jen nepatrně nad jezerem Erie (173 m) jež je ze všech jmenovaných jezer nejmělčí (průměrná hloubka 19 m). Vodu do něho přivádí řeka St. Clair, která se rozšiřuje v malé jezero, z něhož vytéká pod jménem Detroit.

Řeka Niagara spojující jezera Erie a Ontario má poměrně široké a mělké koryto, které se dokonce v jednom místě rozvětvuje a obepíná svými rameny plochý velký ostrov, Grand Island. Potom se opět spojuje ve velmi široký tok, jenž připomíná spíše jezero. Ještě než voda dorazí k vodopádům vystupuje z mělkých vod několik malých ostrůvků, z nichž poslední, Kozí ostrov (Goat Island), se ocitá na samém okraji Niagarských vodopádů. Hlavní proud Niagary jej obtéká širokým meandrem a pak se vrhá 900 m širokým vodopádem zvaným Koňská podkova (Horseshoe), do dvaapadesátimetrové hloubky. Koryto řeky je od hladiny až na samé dno hluboké 55 metrů. Za sekundu přes okraj vodopádu přepadne asi 5 600 m3 vody. Od hlavního toku se odštěpuje menší rameno o průtoku necelých 300 m3/sec, které přetíná meandr nejkratší cestou a vytváří na opačné straně Kozího ostrova menší vodopád americký.

Mohutná zpětná eroze každoročně odláme ze skalního stupně 0,8 – 1,2 m materiálu. Dravý proud zároveň prohlubuje dno a odlámané bloky odplavuje. Americký vodopád se nehalí do vodní tříště, alespoň ne v takové míře, aby mlha zakryla pohled na 300 m široký skalní stupeň, přes nějž padají závěsy bílé vody. Zpětná eroze je zde pomalejší a odlámané bloky se kupí těsně pod vodopádem. Když se vody obou vodopádů opět spojí, řítí se kaňonem, místy hlubokým až 105 m, rychlostí 5 m/sec k jezeru Ontario.

Jezero Ontario (výška hladiny je 74 m) je nejnižší a nejmenší v kaskádě Velkých jezer, ale vytéká z něj jedna z nejvodnatějších řek kontinentu, řeka sv. Vavřince, St. Lawrence River. Své koryto si prořezává na tektonické poruše, v pásmu styku tří strukturních celků: štítu, platformy a Apalačského pohoří. Po výtoku z jezera Ontario se řeka záhy rozlije v širokou vodní plochu, jakési mělké polojezero, známé jako Tisíc ostrovů (Thousand Islands), které je turisticky velmi atraktivní a také hojně navštěvované. Dno tvoří erodované a zlomy porušené části kanadského štítu, které vystupují i na pravém břehu řeky v podobě pohoří Adirondack. Další cestu na východ si řeka sv. Vavřince nejprve proráží úzkým údolím, později se však její tok rozšiřuje a závěrečných 500 km tvoří obrovské ústí, které se v šířce 150 km rozevírá do zálivu sv. Vavřince (Gulf of St. Lawrence).

Hydrologie
Základním zdrojem vodnosti jezer jsou srážky. V celém povodí jezer spadne ročně  v průměru přibližně  750 – 800 mm srážek. Hladina jezer podléhá v průběhu roku pravidelným výkyvům v rozmezí asi 50 – 100 cm, přičemž nejvyšší úrovně jsou dosahovány v létě a nejnižší v pozdní zimě a brzkém jaru. Změny ročního chodu výkyvů hladin a odtoku vody z jednotlivých jezer jsou způsobeny především přírodními procesy oběhu vody, avšak stále více do hydrologického cyklu jezer zasahuje člověk, především rostoucími odběry vod. Na hladinách jezer je možné pozorovat vlnění, které může dosáhnout výšky až 3 m. Je způsobeno vzdušnými proudy, jež nabírají nad rozsáhlými hladinami jezer velkých rychlostí.

Teplota jezer se mění v závislosti na zeměpisné šířce, nejchladnější vody má Huronské jezero, průměrná teplota je 4,5 oC, nejteplejší je jezero Erijské s průměrnou teplotou 12,4 oC.

K zamrzání jezer dochází obvykle od prosince do dubna. Zamrzají jen pobřežní části, střední části vlivem vertikální výměny tepla mezi svrchními a spodními vrstvami vody a vlivem vlnění hladiny zůstávají bez ledu
Tento ohromný vodní rezervoár má významný vliv na okolní klima. Vodní masy absorbují v letních měsících velké množství tepla, které pak v průběhu chladných měsíců uniká do atmosféry. Pro jezerní pánve a jejich okolí jsou v porovnání s ostatními vnitrozemskými regiony typická chladnější léta a teplejší zimy. Po celý rok, ale především v letních měsících, je zde vysoká relativní vlhkost vzduchu.

Znečištění
Negativní vlivy člověka zasahující všechny složky přírody na Zemi se samozřejmě nevyhnuly ani této oblasti. Obrovská koncentrace měst a průmyslových podniků na březích jezer a velké objemy dopravy jsou mohutným narušitelem ekologické stability. První problémy týkající se zdejšího životního prostředí se objevily již od konce 19. století, kdy došlo k vyhynutí několika druhů ryb. Až do osmdesátých let stále narůstala koncentrace jednotlivých škodlivin, například v Erijském, Ontarijském a Michiganském jezeře je možné zjistit proti roku1900 až čtyřnásobný nárůst koncentrace chloridů, sodíku a síranů. Za posledních třicet let došlo v Erijském jezeře téměř k pětinásobnému zvýšení u sloučenin dusíku a fosforu. Z důvodu silného znečištění byly dokonce v roce 1950 uzavřeny některé z pláží určených k rekreaci.

V současnosti se vlády USA i Kanady zapojily do programu, týkajícího se zlepšení jakosti vody a návratu ohrožených druhů organismů v jezerech. Tento program již přinesl určité výsledky, neboť za posledních 10 let se výrazně zlepšila situace v oblasti kvality jezerních vod. Doufejme, že tomu tak bude i nadále.

Doprava
V dnešní době má lodní doprava v této oblasti velký význam a nejinak tomu bylo i v minulosti. Velká jezera byla v dopravě využívána již od 19. století. Lodě plující až do nejzápadnějšího Hořejšího jezera musí na své trase překonat zdymadla a kanály St. Lambert a Cote Ste. Catherine, Beauharnois, Snell/Eisenhower a Iroquis upravující úrovně hladin řeky sv. Vavřince a jezera Ontario. Potom kanál Welland, umožňující překonání Niagarských vodopádů a zdymadla na řece St. Marys River.

Jak je již zmíněno výše, od prosince do dubna jezera částečně zamrzají, takže je v této době plavba znemožněna. V zimním období se též provádějí nutné opravy na jednotlivých stavbách a zařízeních, aby bylo vše pro následující sezónu v nejlepším pořádku a lodě mohly znovu vyplout na své obvyklé cesty.

Použitá literatura:
1.  Votýpka, J.(1987): Severní Amerika, Státní pedagogické nakladatelství, Praha, 419 s.
2.  Microsoft Encarta Interactive World Atlas 2000.
3.  Matoušková, M. (1999 - 2000): Velká jezera, Geografické rozhledy č. 4, str. 106 –107.