2016. november 21., hétfő

Egy bonyolult földrengés okairól: a Kaikoura M7.8 földmozgás, Új-Zéland

Egy hét telt el az Új-Zélandot megrázó 7.8 magnitúdójú földrengés óta. Az eltelt idő alatt több mint 2000 3-as magnitúdónál nagyobb erősségű földmozgás történt és még mindig nincs megállás. Rengeteg kérdés vetődött fel, a földrengés nagyságától az azt kiváltó okokig. Kellett ez az egy hét ahhoz, hogy mindezt világosabban lehessen látni, ami egy meglehetősen bonyolult képet fest fel, nem kevés tanulsággal a földrengések lefolyásáról.

Lemeztektonikai háttér
A földrengések, vulkánkitörések okainak magyarázatában nagy segítséget ad a lemeztektonika modellje. E szerint a Föld külső, merev burkát a földkéregből és a földköpeny legfelső részéből álló litoszféra alkotja. Ez a réteg azonban nem folyamatosan öleli körül bolygónkat, hanem nagyobb és kisebb darabokra, úgynevezett kőzetlemezekre tagolódik. Ezek a kőzetlemezek egymáshoz képest mozognak – távolodnak, közelednek vagy egymás mellett elcsúsznak. Két kőzetlemez ütközése, egymásnak feszülése során az számít, hogy melyiknek milyen a sűrűsége. A nagyobb sűrűségű kőzetlemez a másik alá bukik, amit szubdukciónak nevezünk. Az óceáni kőzetlemezek sűrűsége nagyobb, mint a kontinentális kőzetlemezeké, azaz mindig az óceáni kőzetlemez bukik le és nyomul be a földköpenybe. A kontinentális kőzetlemez sűrűsége kisebb, mint a földköpeny anyagáé, azaz ezért ez nem képes a mélybe nyomulni. Ha két kontinentális kőzetlemez ütközik, akkor egymásra torlódnak és hegyláncokat emelnek ki (ezt kollíziónak nevezzük; pl. Alpok, Himalája). A Földön kijelölhetőek a kőzetlemez távolodási területek (itt találhatóak az óceáni hátságok), a szubdukciós zónák (pl. a Csendes-óceánt körülölelő Tűzgyűrű) és vannak ismert kőzetlemez elcsúszási zónák is (pl. Szent András törésvonal). A földrengések többsége a szubdukciós területekhez kapcsolódik, de nem kizárólagosan, olvashatunk erről például az olaszországi földrengések kapcsán is, ahol a földkéregben lévő széthúzásos erők okozzák a földmozgásokat. Szintén e példán láthattuk azt is, hogy minél jobban szűkítjük a területet, a lemeztektonikai kép annál bonyolultabb, és nem biztos, hogy a nagy léptékű lemeztektonikai gondolkodás segít az események megértésében. Új-Zéland példája is ilyen.


Új-Zéland lemeztektonikai környezete (forrás: Wikiwand) és a november 18-ig regisztrált M>3 földrengések epicentrumai (Forrás: GNS Science)

Új-Zéland az Ausztrál- és a Pacifikus-kőzetlemez határán fekszik. Az Északi-szigettől keletre húzódó határ mentén az utóbbi – átlagosan 5 cm/év sebességgel mozgó – kőzetlemez bukik az Ausztrál-lemez alá. Délebbre haladva megváltozik a helyzet és a Déli-szigettől délnyugatra lévő határ mentén már az Ausztrál-kőzetlemez bukik a Pacifikus-lemez alá (amennyiben két óceáni jellegű kőzetlemez feszül egymásnak, akkor a közöttük lévő sűrűségkülönbség, amit nagymértékben megszab a kőzetlemez kora, határozza meg az alábukás jellegét). A két szubdukciós zóna között húzódik az Alpi-törészóna, ahol a kőzetmozgás alapvetően oldalirányú. Ennek északkeleti részét Marlborough törészónának nevezik, ahol a töréseket jelző vetők szétseprűződnek. Ezek az egyedi vetők is többnyire jobbos oldalelmozdulásos, ún. ’strike-slip’ jellegű töréseket takarnak. A legdélebbi vető a Hope-törés, ami mentén az átlagos elmozdulás évi 20-25 mm (most láthatjuk mit is jelentenek ezek az átlagos számértékek: hosszú évekig semmi nem történik, aztán egy-egy alkalommal a vető behozza a lemaradást és akár méteres elmozdulások is történnek). A Hope-törés keleti végén azonban változik a kőzettest elmozdulási irány: a Jordan-vető mentén feltolódásos mozgás történik, ami évi 4 mm nagyságrendű. Itt tehát már egymás felé közeledő kőzetlemezek okozzák a kőzettest elmozdulásokat. A Kaikoura térségben húzódó hegyvonulaton az emelkedés mértéke már évi 4-6 mm, ami az egyik legnagyobb Új-Zélandon. Nem véletlen tehát, hogy ez tekinthető Új-Zéland földrengésekben egyik legveszélyesebb területének. A novemberi földrengés a Hope-töréstől délre indult, de kiterjedt a tágabb környezetre is és egyre inkább északkelet felé vándorolt, aktivizálva további vetőket is.

A tetthely: a Marlborough törészóna tektonikai képe (Forrás: Benson és társai, GSA Bulletin és Wikipedia)

Furcsaságok egy földrengés körül
A november 14-i földrengés több, a megszokott földmozgásoktól eltérő jelleget mutatott. Egy kis erősségű földmozgással indult, majd jó egy perc után érte el a legnagyobb intenzitását. Továbbá, a legnagyobb töréses elmozdulás nem az epicentrum környezetében, hanem attól jó 100 kilométerre északra történt. Viszonylag kiterjedt területet érintett a töréses deformáció. Végül, a kapcsolódó szökőár lokális jellegű és nem túl magas hullámokkal járó volt.

Aktivizálódott törések és ahhoz ez a felszínen látható a Hundalee törés mentén(Forrás: GeoNet)

Mechanizmus, elmozdulások
A térségben 1950 előtt több nagy földrengés is volt, majd ezt követően nyugodttá vált a terület. Ez a nyugalom 2009-ben szakadt meg és úgy tűnik, hogy most egy újabb intenzív földmozgásos időszak kezdődött. A november 14. éjjeli földrengés tulajdonképpen kettő az egyben volt. Ez azt jelenti, hogy két eltérő jellegű földmozgásból állt: egy egymásra tolódó, és egy egymás mellett elcsúszó (ún. ’strike-slip’) földrengéspárból. Az erős földmozgás mintegy 2 percig tartott, azaz meglehetősen hosszú volt. A földrengés ahhoz a ritka földmozgásokhoz tartozott, amit először a 2010-es darfieldi eseménynél figyeltek meg, miszerint egyszerre több vető aktivizálódott és történt mind vertikális, mind oldalirányú elmozdulás. A függőleges mozgáshoz egy kisebb szökőár is kapcsolódott. A néhány méter magas hullámok azonban csak egy szűk területre korlátozódtak, aminek az lehetett oka, hogy a kőzettest elmozdulás is csak egy kisebb területet érintett és közel volt a partvonalhoz.
A modern GPS adatok segítségével részleteiben is sikerült rekonstruálni a tektonikai mozgásokat. A Kekerengu-törés mentén például az oldalelmozdulás mértéke elérte a 10 métert! A Campbell-fok, ami a Déli-sziget legészakibb pontja, 2 métert mozgott el észak-északkeleti irányba, miközben majdnem 1 métert emelkedett. A földrengés központjához közeli Kaikoura is 1 métert észak felé mozgott és 70 centimétert emelkedett. Mindezt másodpercek alatt! A földrengés Új-Zéland távolabbi területein is változásokat idézett elő, amelyek néhány centiméteresek voltak. E mellett, 80000-100000 kisebb-nagyobb lejtőcsuszamlás is történt, ami helyenként utakat, síneket vágott át, vízfolyamokat gátolt el, ami jelentős árvíz veszélyt jelenthet a jövőre amennyiben ezek a gátak átszakadnak.

Egy rövid mondatban: A földrengést (avagy földrengés sorozatot) az egymásnak feszülő lemezhatáron a Pacifikus-kőzetlemez hirtelen alábukása indíthatta el, ami megemelte a felette lévő kőzetlemezt, továbbá mivel az alábukás ferde szögben történhetett, ezért aktivizálta a Marlborough törészóna oldalelmozdulásos vetőit, ahol dominószerűen rakódott át a feszültség feloldás az északra lévő törésvonalakra, amelyek mentén kisebb-nagyobb jobbos nyírásos elmozdulások történtek.

Jobbos oldalirányú elmozdulás a Kekerengu törés mentén: a ház melletti beálló út (a képen a háztól jobbra) 10 méteres eltolódást mutat! (Forrás: Alex Perrottet, RadioNZ és GeoNet



Lejtőcsuszamlások: vasúti sínt eltoló, illetve folyóvizet felduzzasztó földcsuszamlás (Forrás: ABC News és NZ Herald)

A földrengés mérete
A GeoNet szerint ez volt a térség egyik legbonyolultabb földrengése, amelynek nagyságát, fészekmélységét nem volt egyszerű meghatározni. A szakemberek végül az előzetes 7.5 magnitúdó becslést M7.8-ra emelték. A földmozgás nagyságának meghatározásában az egyik nehézség abban rejlett, hogy a vetők menti elmozdulásokhoz kapcsolódó földmozgások viszonylag hosszú ideig (akár egy percen keresztül) tartottak, ami miatt a megszokott módszerek nem voltak alkalmasak a felszabaduló energia kiszámításához és az összes szeizmikus mérőállomás adatait, valamint helyszíni megfigyeléseket (törések nagyságának és hosszának felmérése) kellett összegyűjteni ehhez. Az M7.8 magnitúdó jelzi, hogy a földrengés jelentős energiát szabadított fel, viszonylag nagy területet érintett és a szokottnál hosszabban tartott. A tíz fokozatú módosított Mercalli intenzitás skálán (ami azt méri, hogy a megfigyelések szerint milyen hatású volt, mennyire lehetett érezni, milyen károkat okozott a földrengés) a földmozgás a törések közelében elérte a MMI VIII fokozatot, ami súlyosnak tekinthető, míg Wellington környékén VI-VII nagyságú volt, ami erősnek tekinthető. Szerencsére, a halálos áldozatok száma minimális, egyelőre két halálesetről tudunk.
Végül, fontos megjegyezni, hogy a nagy földrengésnek NINCS köze a média által hívott „szuperhold” jelenséghez. A Hold viszonylagos közelsége (ami korántsem olyan drámai, mint amit az elnevezés sugall) nem okoz olyan gravitációs vonzásbeli különbséget, ami kőzettest elmozdulásokat vált ki, mint ahogy nem hat a tűzhányók működésére sem!

Új szárazföld jött létre
A november 14-i földrengés egyik látványos következménye, hogy a Kaikoura és a Campbell-fok közötti partvidék mintegy 0.5-2 méter nagyságban megemelkedett. Ez azt jelenti, hogy az egykori sekély tengeri aljzat a felszínre került, ezzel a szárazföld nagysága megnőtt. Ennek az az oka, hogy a földmozgásnak itt egy függőleges elmozdulási komponense volt (erre vezethető vissza a kapcsolódó szökőár is), azaz a kompressziós, azaz összenyomódásos feszültség úgy szabadult fel, hogy egy ferde vető mentén a szárazföldi terület feltolódott (ez valahol nem más, mint a hegységképződés egy piciny eleme). Ez nem teljesen ritka esemény, Új-Zélandon korábban is történtek ilyen elmozdulások. 1931-ben egy hasonló nagyságú földrengés során Napier közelében 1-2 méteres függőleges eltolódás történt, ennek köszönhetően jött létre az új szárazföldön a település közeli reptér. Korábban, 1855-ben egy M8.2 földrengés során Wellington nagy része emelkedett hasonló mértékben, ahol végül egy fontos útvonal létesülhetett. A Kaikoura földrengésnek azonban ez csak egyik komponense volt, a többi vető mentén főleg oldalelmozdulások történtek. Ez az új helyzet a sekélytengeri környezetben élő, állandó vízborítást igénylő növények és állatok számára katasztrofális hatású és minden bizonnyal átrendezi az életteret.

Megemelkedett és felszínre került sekély vízi terület Kaikoura közelében (Forrás: GeoNet, Tonkin+Taylor, Kósik Szabolcs)

Megmentett legelésző tehenek
A földrengés után bejárta a világsajtót az a kép, ami három legelésző tehenet mutat. A két fejlett tehén és egy boci, mintha mi sem történt volna, folytatja tevékenységét, nem véve tudomást arról, hogy körülöttük, egy földcsuszamlás következtében, szó szerint beomlott a föld és már csak egy talpalatnyi kiemelkedésen vannak. A teheneket megmentették és most már kiterjedtebb füves területen folytatják a lakmározást. Az eset nem egyedüli, egy másik hír két további hasonlóképpen járt tehénről számolt be.

Egy földcsuszamlás következtében feldarabolódott legelő és egy ennek következtében egy szűk kiemelkedésen maradt legelésző tehenek (Forrás: www.stuff.co.nz és The Landslide blog)


Best Blogger Tips

2016. november 11., péntek

A közép-olaszországi földrengések okairól...

Augusztus 24-én délután egy erős, 6,2 magnitúdójú földrengés rázta meg Olaszország középső részét. Az epicemtrum közel volt Accumolihoz, a földmozgás fészekmélysége nagyon sekélyen volt, mindössze 4 km mélyen. Ez a földrengés mindössze 45 km-re történt L'Aquilától, ahol 2009-ben volt egy ehhez hasonló nagyságú és tragikus kimenetelű földrengés, ami után pereskedés, olasz szakemberek bírósági elítélése, majd felmentése történt. Az idei augusztusi földrengés is sok halálos áldozattal járt, közel 300-an vesztették életüket (ebből 234-en Amatrice településen. Ugyanitt, szintén októberben, de 1639-ben volt már egy tragikus kimenetelű földrengés, amikor több mint 500-an haltak meg)! E mellett számos kulturális örökség is megsemmisült, mint például a St Agostino templom. A földrengést Rómában is érezni lehetett.



Sokkoló felvételek a földrengések előtt és után... (További fotók)

A szerencsétlenség ismét bírósági vizsgálatokat gerjesztett. Most azonban a nem földrengésbiztos épületek, az elmaradt rekonstrukciók és épület megerősítések miatt. Olaszország e része szeizmikusan kiemelten veszélyeztetett, ráadásul tele van középkori falvakkal, ahol a házfelújításokra szánt jelentős összegű pénzek sokszor eltűntek. A jelentős károk másik oka magában a földrengés jellegében keresendő. A fészekmélység sekélysége azt jelentette, hogy a felszínen jóval nagyobb és koncentrált károk keletkeztek. Nem volt azonban ez a lehetőség sem ismeretlen, erre is számítani lehetett. Októberben aztán újabb sokkoló földmozgások jöttek, köztük egy 6,5 magnitúdójú, ami az elmúlt 36 év legerősebb földrengése volt Olaszországban. A rengések a korábbi földmozgások közelében pattantak ki, mégpedig egy olyan területen, ami az 1997-es és a 2016. augusztusi földrengés hipocentrumok közé esik és ahol korábban több mint 100 éve nem volt nagyobb földrengés. A szakemberek azonban előre figyelmeztettek: ez a látszólagos nyugalom nem fog sokáig tartani!


A 2016-os földrengések epicentrumai az INGV térképein, valamint kapcsolata a 2009-es L'Aquila közeli földrengéssel. Forrás: Temblor

A földrengések epicentrumainak összehasonlítása azt mutatta, hogy 2009 után egyfajta dominó-effektusként a földmozgások észak-északnyugat felé haladnak. Szerencsére az augusztusi amatricei tragikus földrengés után a térség településein kitelepítették a lakosságot, ennek köszönhető, hogy októberben nem voltak halálos áldozatok (néhány szívrohamban meghalt személyen kívül). Ez felhívja a figyelmet arra, hogy bár földrengést nem lehet pontosan előrejelezni, azonban felkészülni és adott esetben védekezni lehetséges, amiben kulcsszerepet kapnak a szeizmológus szakemberek! Az időben meghozott intézkedések emberek ezreit óvták meg (1915-ben, e helytől mintegy 100 km távolságban, egy hasonló erejű földrengés 32 ezer áldozatot követelt!). De vajon miért ennyire földrengésveszélyes Olaszország középső vidéke? Csak az elmúlt 2000 évben több mint 400 súlyos földrengés történt Olaszországban. Ezzel együtt a térséget a szeizmikusan közepesen veszélyeztetett területnek tartják, legalábbis a földmozgások nagysága (magnitúdója) szerint. Ugyanakkor e terület veszélyességi kitettsége, sebezhetősége kiemelten magas, ami a nagy népsűrűséggel, a többnyire középkori építésű településekkel magyarázható. Ehhez járul hozzá még egy tényező, mégpedig a gyakori sekély fészekmélység, ami adott nagyságú földrengés esetében jelentősebb rombolást okoz. Földtani értelemben az alábbiakban kell keresni a magyarázatot.


A mediterrán térség földtani, tektonikai helyzetét az Afrikai- és Eurázsiai kőzetlemez közeledése határozza meg. Közöttük azonban számos kisebb kőzetlemez is található. Ezek mozgása az elmúlt 20-30 millió évben alábukási öveket, felgyűrt hegyláncokat és kinyíló medencéket hozott létre. Forrás: earthjay.com

Az Afrikai- és Eurázsiai-lemez közeledése nagymértékben meghatározza a Földközi-tenger térségében történteket. Azonban e két közeledő satuperem között több, kisebb-nagyobb kőzetlemez is található, ami e közeledés következtében forgolódik, keresi a legjobb helyét. A Földközi-tenger térségében e mellett két alábukási folyamat (a Kalábriai és a Hellén-ív mentén) is zajlik, amikor kőzetlemezek buknak a másik alá és nyomulnak be a földköpenybe (ennek neve szubdukció). A kőzetlemez közeledés egyik legmarkánsabb következménye azt Alpok felgyűrt vonulatának kialakulása. Az Appenninek vonulata szintén egy kőzetlemez alábukási folyamat eredménye. A szubdukció frontja fokozatosan haladt hátrafelé délkeleti irányban, ami mögött felnyílt a Tirrén-tenger medencéje. Ez utóbbi azt jelenti, hogy itt kőzetlemez szétsodródás történik mégpedig a szubdukció frontjának hátrálása miatt. A felső kőzetlemezt ugyanis húzza magára az alábukó kőzetlemez, ami ezáltal vékonyodik. A szubdukció a Ligur-tenger aljzatának földköpenybe való nyomulásával végül kb. 4 millió éve leállt és ekkor már kontinentális kőzetlemezek feszültek egymásnak (ennek neve kollízió). Ez gyűrte fel végül az Appenninek vonulatát, miközben a mélyben az alábukó kőzetlemez fokozatosan leszakadt. Az Adriai mikrolemez, Olaszországtól keletre, továbbra is mozog északnyugat felé, ütközve az Eurázsiai-lemezzel a Dinári térség mentén és emiatt számos földrengés pattan ki e zónában is. A Tirrén-tenger aljzatának tágulásos mozgása jelenleg is tart és ez a tektonikai helyzet alapvető változásokat idézett elő. Az Appenninek gyűrődési és feltolódási vetőhatárai felújultak, azonban pont ellentétes, mégpedig húzóerők hatására normál vetőkké váltak. Másképpen szólva, kb. 2 millió éve az egykor összenyomásos tektonika széthúzásos, azaz extenziós tektonikai helyzetté vált.


A Mediterrán térség kialakulása és kőzetalábukási övei (forrás: Spakman és Wortel



A Mediterrán térség jelenlegi feszültség irányai. Az Appenninnek mentén széthúzásos erők lépnek fel (forrás: Chris Rowan), ez pedig normál vetők menti lezökkenéses elmozdulást előidéző földrengésekhez vezet, amit a jobboldali ábra illusztrál (Forrás: ingvterremoti.wordpress.com

Ez az extenziós feszültségtér az Appenninnek mentén földrengéseket okoz, míg annak nyugati előterében, az olasz csizma nyugati peremén a vulkáni működést segíti elő. Fontos hangsúlyozni azonban, hogy az Appenninekben zajló földrengések és az attól nyugatra zajló vulkáni működés között NINCS közvetlen kapcsolat, azaz ezek a földrengések NEM váltanak ki vulkáni működést. A földrengések között azonban vélelmezhető a kapcsolat, azaz a 2009-es l'aquilai földrengés okozhatott olyan feszültség átrendeződést, ami további lezökkenéses földmozgásban folytatódott idén augusztusban, ami aztán további tektonikai vonalakat is aktivált és folytatódott ez a sorozat októberben. Ezt az INGV munkatársai is felvetették és ezért tudtak hatékonyan fellépni az októberi rengés előtt és kitelepíteni lakosságot. Ross Stein, a Temblor portálon részletesen értékelte a jelenlegi helyzetet és a lehetséges jövőbeli eseményeket is. Az alábbi ábrán az extenziós feszültségtérben kialakuló normál vetők nyomvonalait láthatjuk az októberi földrengés által érintett térségben. Ezek a vetők olyannyira fiatalok, hogy nem könnyű a kitérképezésük a felszínen. A Norcia közeli vető viszont világosan kirajzolódik. Ettől keletre található a Vettore-Bove vető, ahol a felszültség felszabadulás és ennek következtében kőzettest elmozdulás történt. Ennek a felszínen is látható jelei vannak, az elmozdulás helyenként közel 1 méter! A feszültség ennek következtében délnyugat felé tevődött át és végül a Norcia közeli Preci-vető közelében pattant ki az október 30-i földrengés. A jövőben messze nem zárható ki, hogy ez a domino-effektus, feszültség-átadás újabb vetőkre folytatódik, ami további földrengéseket okoz.

Extenziós feszültségtérben kialakuló normál vetők nyomvonalai az októberi földrengés által érintett térségben. Forrás: temblor


Látványos lezökkenéses elmozdulások az októberi földrengéseket követően. P. Galli és Marco Anzidei felvételei


Best Blogger Tips

2016. november 10., csütörtök

Újra - tűzhányók, vulkánkitörések, vélemények, elemzések, háttéranyagok!

Hosszú szünet után igyekszem újra rendszeres bejegyzésekkel jelentkezni a Tűzhányó blogon! Az elmúlt időszak nagyon sok feladatot rótt rám, ami miatt nem volt időm a bejegyzések írására. Sok érdeklődővel, csatlakozó olvasóval áradnak viszont a hírek a Tűzhányó blog Facebook csoportjában. Jól eső érzés azonban kapni az érdeklődő leveleket, hogy mikor lesz újra Tűzhányó blog bejegyzés, azaz van igény a némileg hosszabb írásokra is. Kezdődjön tehát most egy gyors hírrel, hogy aztán nem sokkal később jöjjön a beharangozott némileg hosszabb elemzés a közép-olaszországi földrengésekről!
Nem tagadom, hogy az egyik kedvenc vulkánom a szumátrai Sinabung, amelynek működését még ilyen távolból is folyamatosan követem. Hosszú-hosszú szunnyadás után felébredve 2010-ben nagy robbanásos kitörésekkel tért magához, majd kis szünet után 2003-tól megállás nélkül működik és ma a Föld egyik legaktívabb és legveszélyesebb tűzhányója. A kráterperemen újra és újra viszkózus, azaz nehezen folyós láva türemkedik ki, majd néhány száz millió köbméter térfogatot elérve, saját súlya alatt összeomlik. November 9-én sűrű felhő borította a tűzhányót és láthatatlanul, de dübörögve érkeztek az izzófelhők a hegy délkeleti oldalán. Lezúdulásukat csak a szeizmográfok rögzítették. Néhány nappal korábban még méretes lávadóm meredezett a hegycsúcson, november 10-re ez az utolsó darabig eltűnt! Nagy szerencse, hogy ez nem okozott tragédiát, nem tartózkodott senki sem a közelben!



A Sinabung kráterperemén kidagadó, már részben megcsonkult lávadóm 2016. október 28-án és ennek hűlt helye november 10-én. Fotó: Sadrah Peranginangin és Maz Yons

A természet, különösen a tűzhányók, örök változásban! Hatalmas piroklaszt-árak zúdulhattak le a vulkán oldalán, jóval nagyobbak, mint amelyek november 1-én, amikről Sadrah és Tibta Peranginangin közölt fantasztikus felvételeket, a forró hamurétegből felemelkedő porördögökkel, avagy hamuördögökkel!


November 1-én már hatalmas izzófelhők rohantak le a Sinabung oldalán... Fotók: Sadrah és Tibta Peranginangin.

>


...a november 9-én, felhők takarásában lezúduló izzófelhőket azonban csak a szeizmográfok erősen kilengő jelei dokumentálták. Fotó: Beidar Sinabung

Best Blogger Tips

2016. június 15., szerda

Pinatubo kitörés 25 éve: menekülés egy piroklaszt-ár elől

Pontosan 25 éve, 1991. június 15-én volt a Fülöp-szigeteki Pinatubo kitörés legintenzívebb, pliniusi kitörése, amikor több, mint 20 kilométer magasra tornyosult a kitörési felhő. A vulkán oldalán gyorsan mozgó piroklaszt-árak alakultak ki a kitörési felhő részleges összeomlásának következtében. A kitörésről készült fotók közül az egyik legdrámaibb felvételt Alberto Garcia készítette. A fotó bekerült a Time magazin 20. század legmegrendítőbb fotóinak válogatásába, valamint a National Geographic által közzétett 20. század 100 legjobb fotói közé.
Piroklaszt-ár elől menekülő furgon a Pinatubo 1991. június 15-i kitörése során. Alberto Garcia felvétele

Garcia még mindig úgy emlékezik vissza a 25 évvel ezelőtt történtekre, mintha most lett volna. "Amikor a felvételt készítettem szívem majd kiugrott a helyéről s egész testem remegett" - mondja. A tűzhányótól mintegy 20-30 kilométerre voltak, amikor hirtelen sűrű forró vulkáni hamufelhő közeledett feléjük. A látvány megdöbbentő volt. Mindannyian arra gondoltak, hogy ezt nem élhetik túl. "Mindenki beugrott az autónkba, igyekeztem egy gázmaszkot is felvenni, amikor egy kék színű furgonra lettem figyelmes a felszínhez tapadva közeledő, gomolygó szürke hamufelhő előtt. Kinyitottam az autó ajtaját és igyekeztem egy fotót készíteni az 50 mm-es objektívemmel. Azonban ez nem volt igazán jó és gyorsan objektívet cseréltem. A 24 mm-es lencsével 8 képet lőttem. Bár bőven volt még hely a filmtekercsen, kivettem és biztonságos helyre tettem. Közben csak azért imádkoztam, hogy jól sikerüljenek a fotók. Tudtam, hogy akár meghalhatunk, de előtte azt akartam, hogy a kamerám megörökítse ezt a pillanatot. Éreztük a hőt, imádkoztunk, családunkra, gyermekeinkre gondoltunk". Később még számos felvételt készített a kitörés következményeiről, e különleges fotót azonban rögtön küldte New Yorkba, a Time magazinba, ahol a következő héten dupla hasábos cikk jelent meg az eseményről. Az autók konvojban haladva, nagy sebességgel menekültek egymás után. Az út mellett egy Aeta bennszülött integetett, hogy álljanak meg. Nem volt erre esély... "Az Aeta ember alakja is mindig ott van előttünk, akiért nem tudtunk megállni" - emlékezik Garcia a 25 évvel ezelőtti napra.

A fotó megihlette a Szupervulkán c. film készítőit is. A film egyik jelenetében helikopterrel igyekeznek menekülni a gyorsan mozgó piroklaszt-ár elől, azonban szemben a pinatuboi eseménnyel, itt valósághűbb lett a kimenet... Az forró gázokkal és izzó vulkáni törmelékkel telített áradat elsodorta a menekülőket. Ezek a felszínhez tapadó piroklaszt-árak akár 150 km/óra sebességet is meghaladó gyorsasággal képesek mozogni és ezért kétségtelenül a vulkáni kitörések legveszélyesebb eseményei. Kialakulásuk a kitörési felhő összeomlásához kapcsolódik, amikor olyan mennyiségű vulkáni törmelékanyag jut a felszínre, ami már nem képes felfelé haladni, hanem saját tömege alatt összeomlik és lezúdul. A törmelékkel és gázokkal telített áradatot a gravitáció hajtja előre, ezért tapad a földfelszínre és ezért mozog többnyire topográfiai mélyedésekben, azaz völgyekben. A lezúduló anyagba levegő keveredik, ami felmelegszik és ezzel könnyebbé, kisebb sűrűségűvé válik környezeténél. Emiatt a gyorsan mozgó piroklaszt-ár fölött egyre jobban felfelé tornyosuló, gomolygó hamufelhő alakul ki. Hasonló piroklaszt-ár keletkezik akkor is, amikor egy vulkán csúcsán kitüremkedő lávadóm anyaga omlik össze vagy robban szét. Egy ilyen áradat mindent elsodor, mindent elpusztít. A növényzetet felégeti, utána csak elszenesedett, üszkös fadarabok maradnak, amelyek bekeveredhetnek a vulkáni üledékbe. Ezeket láthatjuk például Ipolytarnócon is a Borókás-árokban. Ilyen piroklaszt-ár pusztította el St. Pierre városát a Mt. Pelée kitörés során, Pompejit és Herculaneumot a Vezúv 79-es kitörése során és ilyenek rohantak le a Merapi 2010-es kitörésekor is.

Best Blogger Tips

2016. június 10., péntek

Pinatubo, Fülöp-szigetek: 25 éve volt az elmúlt 100 esztendő legnagyobb vulkánkitörése

1991. június 10-én megkezdődött a Fülöp-szigeteki Clark Air Base, amerikai katonai támaszpont kitelepítése, ami 15 ezer katonát érintett. Ennek oka a közeli, ezt megelőzően több évszázadon keresztül szunnyadó Pinatubo vulkán előző napi kitörése volt. Ezzel megkezdődött a 20. század második legnagyobb vulkánkitörése (az első helyet az alaszkai Novarupta-Katmai 1912-es kitörése foglalja el)! Az események felidézését az 5 évvel ezelőtti blogbejegyzés frissítésével tesszük. A 25 éve történt vulkánkitörés sok szempontból átformálta a vulkáni működésről, annak hatásáról és a védekezésről alkotott képet.
A Pinatubo 1991. június 12-i és 15-i pliniusi-kitörése az amerikai Clark Air Base katonai bázis felől. Forrás: Richard P. Hoblitt (Amerikai Geológiai Szolgálat)

A Pinatubo vulkán a fülöp-szigeteki Luzon szigetén található, 87 km-re a fővárostól, Manilától. Környezetében több százezer ember telepedett le, a sűrű erdővel borított lejtőin pedig az Aeta őslakosok éltek, akik még az évszázadokkal korábbi spanyol invázió elől menekültek fel a hegyekbe. A tűzhányó története mintegy 1,1 millió évre nyúlik vissza. Az ősi Pinatubo jórészt lávafolyásokkal építkezett, aminek lepusztult maradványán kezdte meg új életét a fiatal Pinatubo. Ennek viselkedése teljesen különbözött ősétől. Jóval ritkábban működött, akkor viszont hatalmas robbanásos kitörések formájában. Utolsó kitörése 1450-ben volt, azaz a környező lakosok közül senki sem emlékezett arra, hogy a Pinatubo egy veszélyes vulkán lehet. Ezt megelőzően 2500, 5500 és 9000 éve voltak kitörései, mégpedig mind nagy erejűek, VEI=6 nagyságúak. A vidék a 20. század végén békés volt tehát, az amerikaiak két nagy katonai támaszpontot építettek ki a közelben.
1990. július 16-án egy 7,7 magnitudójú földrengés pattant ki kb. 100 km távolságban a Pinatubotól. Ez felerősítette a gőzkiáramlást a hegy körüli geotermális területeken. 1991. március 15-én aztán több földrengés rázta meg most már a hegy környékét. A földmozgások két héten keresztül tartottak. Április 2-án több mint 500 év szunnyadás után aztán kitört a tűzhányó. A freatikus kitörések vékony vulkáni hamut terítettek szét a környéken. Nyilvánvalóvá vált, hogy a vulkán felébredt. A szakemberek rögtön műszereket helyeztek el a hegyen. A helyi vulkanológiai intézet (PHIVOLCS) segítséget kért az Amerikai Geológiai Szolgálattól, ahol az 1980. májusi Mt. St. Helens kitörést, majd a tragikus kimenetelű 1985-ös kolumbiai Nevado del Ruiz kitörést követően felállítottak egy mobil, bárhol bevethető vulkáni veszély-előrejelző csapatot. Chris Newhall vezetésével rohammunkában térképezték fel a tűzhányót és fedték fel vulkanológiai történetét. Kiderült, hogy a korábbi nagy kitörések során keletkezett piroklaszt-ár üledékek építik fel a hegy körüli síkvidéket. Ez azt jelentette, hogy egy újabb hasonló esemény bekövetkezésekor potenciális veszélyben lehet több százezer ember. Néhány hét alatt elkészült a vulkáni veszélytérkép, aminek adatai szinte száz százalékig igazolták a későbbi kitörés lefolyását.
A Pinatubo kitörése előtt készült vulkáni veszélytérkép és a kitörés utáni helyzet. A veszélytérkép pontosan jelezte előre hol várható legnagyobb pusztítás. A narancs szín a piroklaszt-árak, a szürke a laharok levonulási útvonalát jelzik. Forrás: H.U. Schmincke: Volcanism c. könyve

A pontos veszély előrejelzés azonban nem elég a hatékony vulkanológai védekezéshez (l. a kolumbiai Nevado del Ruiz 1985-ös tragikus példáját, ahol a vulkanológusok szintén pontosan jelezték előre a történteket, azonban nem sikerült meggyőzni erről a döntéshozókat)! A szakemberek településről településre jártak és a Krafft házaspár (Maurice és Katia mindeközben átrepült Japánba, hogy az éppen aktív Unzen kitörése során lezúduló piroklaszt-árakról készítsenek még hatásosabb, a veszéyl előrejelzésben még jobban használható felvételeket. Június 3-án egy váratlanul nagy és kiszámíthatatlanul mozgó piroklaszt-ár temette be őket örökre...) által készített, figyelemfelkeltő videofelvételeket levetítve igyekezték meggyőzni a lakosságot, hogy el kell hagyniuk lakhelyüket. Ez az akció is sikeres volt, így közel 300 ezer ember menekült el a vulkán környezetéből. Ezzel tízezrek életét sikerült megóvni!
Májusban a kén-dioxid kigőzölgés mértéke jelentősen megnőtt, két hét alatt napi 500 tonnáról 5000 tonnára. Június elején a műszerek a hegy feldomborodását mutatták, ami további egyértelmű jele volt, hogy nagy tömegű magma mozog felfelé. Ezt megerősítették a szeizmogramok adatai is. Június 7-én a korábbi erős kigázosodás következtében egy gázokban szegény, viszkózus dácit magma türemkedett ki a kráterből. A lávadóm 200 m széles és 40 m magas volt. A robbanásos kitörések június 9-én kezdődtek el majd 12-én, kora reggel egy pliniusi-kitörést követően 19 km magasra emelkedett fel a hamufelhő, amihez piroklaszt-árak is kapcsolódtak. 14 óra múlva egy újabb, 15 perces pliniusi-kitörés már 24 km magasra tolta fel a vulkáni hamuoszlopot. A következő nap reggel egy harmadik robbanásos kitörés zajlott, mindössze 5 percig, azonban 24 km magas hamufelhővel. Három óra szünet után jött a negyedik, az előzőhöz hasonló erősségű kitörés, amit egy folyamatos, 24 órán keresztül tartó kitöréssorozat követett. Ennek hamufelhő-oszlopa többször összeomlott és piroklaszt-árak és torlóárak rohantak le a vulkán mély völgyeiben, helyenként 200 m vastagságban kitöltve azokat.
Így változik meg minden néhány nap alatt: a Pinatubo az 1991-es kitörése előtt és után. A tűzhányón egy széles kaldera alakult ki. Fotók: Amerikai Geológiai Szolgálat (USGS)

Június 15. Fülöp-szigetek függetlenségi napjának ünnepe. A Pinatubo legnagyobb kitörése pont ekkor következett be. A baj nem jár egyedül, ugyanis ekkor érte el a térséget a Yunya nevű tájfun is. A sűrű esőben nem lehetett látni a paroxizmus kitörést, ami a mérési adatok alapján 34 km magas vulkáni hamufelhőt okozott. A 3 óráig tartó tombolás alatt számos piroklaszt-ár zúdult le, sok esetben 16 km távolságba is elérve! A 400-500oC hőmérsékletű áradatok üledékei még évtizedekkel később is alig vesztettek hőmérsékletükből. Az esőzések mobilizálták a laza vulkáni üledéket és szintén pusztító, iszapos zagyárak (laharok) rohantak le a völgyekben.
Így változik a táj (Pinatubo és környéke 1990-ben és 1992-ben) egy erős vulkánkitörés után. A Pinatubo környékén húzódó völgyeket piroklaszt-árak és laharok szürke üledékei töltötték ki.

A kitörés során 10 km3 vulkáni anyag (kb. 2-3 km3 magma) került a felszínre. A kiürült magmakamra teteje beomlott és a felszínen egy 2,5 km széles kaldera alakult ki, amit aztán tó vize töltött részben fel. A sikeres vulkáni veszély-előrejelzésnek és a hatékony kitelepítésnek köszönhetően „mindössze” 800 halálos áldozata volt a kitörésnek. A hatása azonban túlnyúlt a vulkán környezetén. A sztratoszférába kerülő közel 20 millió tonna kén-dioxid, kénsav aeroszollá alakulva kb. 0,5oC-kal csökkentette a globális átlaghőmérsékletet. Szerte a Földön színpompás naplementék alakultak ki.
A Pinatubo kitörést követő átlag hőmérséklet változás alakulása. Forrás: J. Hansen, NASA GISS

Mire hathat ki egy vulkánkitörés? Befejezésül egy érdekes történet erre. A kanadai Hudson-öböl a jegesmedvék kedvelt területe. 1992-ben különösen jó évük volt a jegesmaciknak. Ekkor ugyanis különösen hideg volt és emiatt az öböl jégtakarója az átlagosnál 3 héttel tovább tartott. Ez éppen elegendő volt ahhoz, hogy a kis jegesmedvék megerősödjenek. Ez az évjárat ezért kiemelkedően nagy példányszámú. Mi volt ennek az oka? Úgy tűnik egy távoli vulkánkitörés, mégpedig a fülöp-szigeteki Pinatubo vulkáné! Az 1991. júniusi hatalmas vulkánkitörést követő globális átlag hőmérséklet-csökkenés lehetett az oka, hogy a kanadai Hudson-öbölben tovább tartott a hideg időszak, ami kedvező körülményt jelentett a jegesmedve családoknak. Ezt a macipopulációt ezért Pinatubo-medvéknek nevezik.
A Pinatubo kitörést követően, 1992-ben különösen jó körülmények között nevelkedtek a kanadai Hudson-öböl jegesmedvéi. Ők a Pinatubo-medvék.

A Pinatubo kitörés mély nyomott hagyott a Fülöp-szigeteken. A fülöp-szigeteki kormány június 15-ét Pinatubo emléknapnak nyilvánította.

Best Blogger Tips

2016. május 24., kedd

A Szépség és a Szörnyeteg

Az elmúlt hétvége meglehetősen mozgalmas volt a vulkánkitörések terén. Ezek közül két kitörési esemény érdemel különös figyelmet, ami ráirányítja a figyelmet a tűzhányók, a vulkánkitörések kettős természetére: szépek, vonzóak, de egyben veszélyesek és pusztítóak is. Az Etna az elmúlt napokban parádés kitöréseket produkált, míg az indonéziai Sinabung váratlan izzófelhője hét halálos áldozatot követelt.
Két vulkánkitörés a hétvégén: egy látványos (Etna) és egy pusztító (Sinabung) - a vulkáni működés két arca... (fotók: Fernando Famiani és Beidar Sinabung)

Az Etna több hónapos szünet után éledt fel újra a látványos 2015. december eleji kitörése után. Május 17-én este az Északkeleti kráterben kezdődtek kisebb lávatűzijáték kitörések különösebb korábbi előjelek nélkül. Ez a vulkáni működés a következő nap reggelén felerősödött és az erőteljes hamukibocsátás a tűzhányótól keletre okozott némi gondot. Délre a kráterek közelébe kihelyezett magasságmérő erős felszínemelkedést jelzett, félreérthetetlenül utalva arra, hogy friss magmatömeg nyomul fel. Nem sokkal dél után a Voragine kráter lépett működésbe, ahol pulzáló lávaszökőkút kitörés történt, a vulkáni hamuanyag pedig több mint 3 kilométer magasra emelkedett a tűzhányó fölé. Délutánra már láva is kicsordult és vékony folyamban ereszkedett lefelé a nyugati kráter peremen át. A lávaszökőkút kitörés mindeközben mérsékeltebb erősségű lávatűzijáték kitörésre váltott. Éjfélre ismét erőteljes felszínemelkedést mutattak a műszerek, az újabb feltóduló magma adag egy második paroxizmális kitöréshez vezetett a kora reggeli órákban, amit a rossz időjárási viszonyok miatt csak a műszerekkel lehetett érzékelni. Lapilli és vulkáni hamuszemcsék hulltak a tűzhányótól keletre eső területeken. A helyzet a következő napokban is hasonló volt. Egy újabb paroxizmális lávaszökőkút kitörés történt a Voragine kráter kürtőiből május 21. reggel, előtte és utána pedig csendesebb lávatűzijáték zajlott. Május 22-én a legfiatalabb kürtő, az Új Délkeleti kráter oldalában, is vulkáni hamut bocsátott ki, majd estére ismét az Északkeleti kráteré volt a főszerep, ahol folytatódtak a stromboli-típusú kitörések.
Az Etna látványos kitörései az elmúlt napokban (fotók: Francesco Tomarchio, Turi Caggegi, Alessandro Lo Piccolo)

Az Etna kitörése kisebb intenzitással a bejegyzés alatt is folytatódott. A vulkán ismét jelét adta, hogy hosszabb szünet után is nagyon gyorsan feléledhet és akár komolyabb figyelmeztető előjel nélkül is működésbe léphet. Ezt főleg a turistaszezon előtt fontos tudni!
Vulkánok mellett élni sok hasznot nyújt, azonban mindig ott van a fenyegetés is - mi van, ha megváltozik a vulkán természete és a szokotthoz képest eltérő módon működik? Ez az Etna esetében is fennáll, ami jelenleg jóval robbanásosabb kitöréseket mutat, mint korábban. Az indonéziai Sinabung tűzhányóról 2010. előtt azt gondolták, hogy már egy kialudt tűzhányó. Azonban 2010-ben váratlanul felébredt és jelenleg a Föld egyik legaktívabb és legveszélyesebb tűzhányója. Környezetéből több tízezer lakost telepítettek ki, a vulkán körül meghúztak egy veszélyzónát, ahova tilos belépni. Ez a helyzet azonban már 3 éve tart. Az ideiglenes táborhelyek sokak életét nehezíti meg. Az emberek hozzászoktak a gazdagon termő földek műveléséhez, a termések megélhetésüket biztosítják. Három éve azonban családok ezrei élnek nélkülözések között. Közben figyelik a vulkánt, vajon csendesedik-e, vajon befejeződik ez a hosszú vészhelyzet? A tűzhányó pedig folyamatosan és kiismerhetetlenül fenyeget. Csúcsán nehezen mozgó láva türemkedik ki, a lávadómok a meredek oldalon nem sokáig maradnak meg, egyszer csak szétesnek, leomlanak, amelyek mindent elsöprő izzófelhőket okoznak. A piroklaszt-árak kezdetben a vulkán déli oldalán söpörtek le, majd ezévben már a délkeleti oldal is veszélyessé vált. Az elmúlt hónapokban némileg változott a vulkáni működés jellege. Kevesebb volt az izzófelhő, többször volt rövid lefolyású vulcanoi-típusú robbanásos kitörés. Ez kisebb veszélyt jelentett a környező lakosságra.
Pusztító izzófelhő a Sinabung délkeleti oldalán május 21-én (fotók: Firdaus Surbakti, Beidar Sinabung)
A Sinabung körüli veszélyzónák és települések, köztük Gamber falu a vörös zónában

Az emberek pedig egyre jobban vágytak, hogy visszatérjenek otthonukba. Többen nekiindultak és léptek be a veszélyzónába is. Megtehették, hiszen a kitett figyelmeztető táblákon kívül nem akadályozta őket senki. A vörös zónában lévő Gamber településre is egyre többen szállingóztak vissza, hiszen hónapok óta nem volt olyan esemény, ami kárt okozott volna a településen. Május 21-én, helyi idő szerint délután fél 3-kor azonban a tűzhányó csúcsán lévő instabil lávadóm tömeg szétesett, ami hirtelen felszínre hozta a belsejében lévő, gázokban dús, ezért nagy nyomás alatt lévő lávaanyagot is. Hatalmas izzófelhő zúdult le a délkeleti oldalon, a feltornyosuló hamufelhőben villámok cikáztak ezzel is félelmetesebbé téve a több száz Celsius fokú, száz kilométer per óra sebességet meghaladó gyorsasággal mozgó gáz és kőzettörmelék anyagot. Az elmúlt bő egy évben ezek az izzófelhők 2-3 kilométer távolságba jutottak. Ez azonban több mint 4,5 kilométert tett meg és átgázolt Gamber faluján is. A jelentések szerint heten haltak meg, további néhány ember súlyos égési sérülést szenvedett. Állatok pusztultak el, mindent szürke hamulepel borított. A meginduló eső pedig mindezt sárrá változtatta. Szörnyű tragédia, hasonló ahhoz, ami 2014. február 1-én történt, amikor 16-an estek áldozatul annak, hogy egy viszonylag csendesebb időszakban beléptek a veszélyzónába. Akkor is váratlanul érkezett egy szokatlanul nagy izzófelhő.
A Sinabung csúcsán kitüremkedő lávadóm május 9-én és annak hűlt helye május 22-én(fotók: Endro Lewa)

Tanulság van bőven! Egy aktív, látszólag megbízhatóan, kiismerhetően működő tűzhányó esetében is kell váratlan eseményekre számítani. A szakemberek, a vulkanológusok nem tudják órára, percre pontosan megmondani mi fog történni, azonban a veszélyhelyzetet, a lehetséges folyamatokat fel tudják vázolni. A vulkáni kitörés veszély előrejelzésnek azonban ez csupán az első, jóllehet nélkülözhetetlen és kiemelten fontos lépése. A következő lépés, hogy a hatóságok, a döntéshozók ennek megfelelő intézkedéseket foganatosítsanak. Azonban ez sem elég! A hatékony védekezéshez, a katasztrófa bekövetkezésének csökkentéséhez szükséges az is, hogy a vulkán közelében élő lakosok is értsék mi történik és mi történhet és ennek megfelelően hogyan viselkedjenek. Ez pedig a legnehezebb része mindennek. Szükséges hozzá a hatékony felvilágosító tevékenység, nem hiába egyre több vulkanológus kapcsolódik be abba a munkába, hogy ismeretterjesztéssel hívja fel a figyelmet a vulkánok veszélyes tulajdonságaira. A vulkanológusok tudják mi várható, azonban ezt tudni kell a vulkánok közelébe élő tízezreknek is. Sőt, millióknak, hiszen ma már közel 700 millió ember él potenciálisan aktív vulkán közelében. Ez azt jelenti, hogy a jövőben sokkal nagyobb tömegeket kell majd meggyőzni mit lehet, mit kell és mit nem szabad tenni egy vészhelyzet esetén. A Sinabung közeli visszatérő tragédiák figyelmeztetnek, miből KELL tanulni!
A Sinabung május 21-i kitörésének következményei... (fotók: Maz Yons és Endro Lewa). További megrázó képek a kitörés utáni állapotokról itt...

Végül pedig egy helyszíni videofelvétel a kitörésről:

Best Blogger Tips