2014. január 30., csütörtök

Az Etna idei működése és egy cikkajánló

Miközben az indonéziai Sinabung tűzhányón továbbra is folyamatosan zúdulnak le az izzófelhők, és a környékről kitelepített lakosok száma már a 30 ezret is meghaladja, az Etna sokkal inkább csendesen, visszafogottan működik.
Ahogy azt már a rövid hírek között is olvashattuk, 2014. január 21-én késő este ismét aktivizálta magát az Etna Új Délkeleti Krátere. A legutóbbi paroxizmus (2013. december 29-31.) óta nyugalom volt ebben a csúcskráterben, és csak az Északkeleti Kráter működött, melyből szinte folyamatos hamukibocsájtás zajlott január 4. és 13. között.
Az Új Délkeleti Kráterben január 21-én késő este enyhe stromboli-típusú robbanások kezdődtek, melyek egyre gyakoribbakká váltak 22-én éjszaka, majd napközben állandósultak (kb. 3-5 robbanás percenként). 22-én késő este két hasadék nyílt a kúp keleti oldalán, melyből két kis lávafolyás indult lefelé. 23-án csökkent a stromboli-típusú működés intenzitása és gyakorisága is, és egy újabb hasadék nyílt a kúp keleti oldalának alján, mely egy lávafolyást indított el a Valle del Bove nyugati falának irányába. Majd 23-án este ismét egy új hasadék nyílt (az előzőtől néhányszor tíz méterre), újabb lávafolyást táplálva, mely a korábbi lávafolyással párhuzamosan haladt lefelé, és a Valle del Bove nyugati falán ereszkedett le. Ezután 24-26. között nem történt változás az enyhe robbanásos kitörésekben és a kapcsolódó effuzív működésben (kivéve, hogy a robbanások során kicsit nőtt a kilövellt hamu mennyisége). Az aktivitás 27-én és 28-án fokozatosan, de lassan gyengült, 29-én már csak pár kis robbanás volt észlelhető, melyek estére megszűntek, és a lávafolyásnak is már csak egy pár száz méter hosszú része volt aktív.

Bal oldali kép: enyhe stromboli-típusú kitörés az Új Délkeleti Kráterben 2014. január 22-én; jobb oldali kép: lávafolyás az Új Délkeleti Kráterkúp aljából kiindulva 2014. január 26-án (a képek forrása: Marco Restivo).

Ez a gyenge, hosszú ideig (1 hétig) tartó robbanásos aktivitás (és a kapcsolódó lávafolyások) igencsak eltér az Új Délkeleti Kráterben a korábbi három évben látott erőteljes paroxizmális kitörésektől (rövidebb életű, magas lávaszökőkutak és kitörési oszlopok jelentős mennyiségű hamuval és lapillivel). Most viszont a kiáramló láva mennyisége volt igen jelentős (pl. 26-án este a lávafolyás már 4 km hosszú volt). Ezek után kíváncsian várjuk, mivel folytatja majd a történetét e különleges tűzhányó: tényleg hosszabb és gyengébb kitörésekkel jellemezhető epizódok következnek vagy visszatérnek az erőteljes lávaszökőkút-kitörések?

Az Etna lávafolyása 2014. január 26-án (forrás: AP).

És egy másik nagyszerű videó itt!

Végül egy cikkajánló:
A Természet Világa 2014. januári számában egy hazai különlegességről olvashatunk: olyan bazaltos kőzetekről (Füzes-tó salakkúp és Bondoró-hegy, Balaton-felvidék), melyek egyedülállóak az egész Kárpát-Pannon térségben. Ezek a bazaltok ugyanis rendkívül gazdagok idegen eredetű (vagyis nem a kitörő magmából származó) kristályokban és kőzetfragmentumokban, melyeket a bazaltos magma a felszín felé áramlása közben szakította fel a litoszféra különböző mélységeiből, így e bazaltok részletes vizsgálatával betekintést nyerhetünk a magmafeláramlás közben zajló folyamatokba. Jó olvasgatást:)!


Best Blogger Tips

2014. január 22., szerda

Ez az izzófelhő!!! Sinabung, Indonézia, 2014

Az indonéziai Sinabung kitörése során még mindig naponta tucatjával rohannak le az izzófelhők. A médiában sokszor lávának nevezik, azonban ez nem az, hanem a vulkáni működés egyik legveszedelmesebb, legpusztítóbb folyamata, forró gázokból és izzó kőzet/lávadarabokból álló piroklaszt-ár (vulkáni törmelék-ár). A piroklaszt-ár a földfelszínhez tapadva, a tűzhányó oldalán zúdul le, mégpedig sokszor száz km/óra sebességet is meghaladva. Hajtóereje az ár tömege maga, azaz a gravitáció. A piroklaszt-ár akkor jön létre, amikor a robbanásos kitörés során keletkező vulkáni anyag sűrűsége olyan nagy, hogy a nem tud felemelkedni, nem tud magas vulkáni hamufelhőt létrehozni, ehelyett saját súlyánál fogva zúdul lefelé, többnyire a vulkánok oldalában futó völgyekben. A piroklaszt-ár egyik fajtája az izzófelhő, amelyről egy korábbi bejegyzésünkben írtunk részletesen.
A Sinabungon lerohanó izzófelhők keletkezése a tűzhányó kürtőjéből lassan kitüremkedő lávadómhoz kapcsolódik. A lávadóm egy olyan lávatípus, ami nem tud messze elfolyni, mert anyaga nagyon viszkózus, ezért nagyon lassan türemkedik ki a kürtőből, valahogy úgy mint a kelő kenyértészta. A nehezen folyós lávadóm egyre vastagszik, a lassú púposodó növekedés közben felszíne töredezik, azt izzó kőzetdarabok borítják. Oldala egyre meredekebbé válik, ezzel egyre instabil lesz és időszakonként egy izzó kőzettörmelék összlet (ennek mennyisége változó, a karibi Montserrat szigetén lévő Soufriére Hill esetében voltak olyan lávadóm összeomlások, amikor több mint száz millió köbméter mennyiségű anyag zúdult le) megcsúszik. A széteső izzó lávadarabokból és a lávadómból ezzel forró gázok szabadulnak fel. Ez adja az izzófelhő anyagát.
A Sinabung izzó lávadómja. A meredek oldala időszakonként megcsúszik, ekkor indulnak el a végzetes izzófelhők. Fotók: Gugun Meong

Ahogy sodródik lefelé ez a nagy hőmérsékletű gáz-kőzettörmelék elegy, a lávadarabok szétesésével létrejövő apró vulkáni szemcsék (vulkáni hamu) a forró gázokkal felfelé emelkednek, közben bekeverik a levegőt, azt felforrósítják és ezzel már egy olyan kis sűrűségű, nagy hőmérsékletű gázokból és vulkáni hamuból álló felhő jön létre, ami a robbanásos kitörések során a kürtőből emelkedik fel. Ahogy tehát az izzófelhő zúdul le, felette egyre jobban emelkedik fel a vulkáni hamufelhő és ez akár néhány kilométer magasra is juthat. A sűrű hamufelhő sokszor elrejti a felszín közelben nagy sebességgel lefelé mozgó izzó kőzettörmelék árat, ami fokozatosan lemarad és nagyobb távolságban már csak a kisebb kőzetdarabokat is magával ragadó, felhígult, de még mindig nagy hőmérsékletű hamufelhő-árak jutnak. Ez akár több kilométer távolságba is elhömpölyöghet, a Sinabung esetében többnyire 4-5 km távolságba jutnak. Természetesen egy ilyen izzófelhő mindent elpusztít, mindent lerombol, ami útjába kerül. A lezúdulás közben magasba emelkedő hamufelhőből pedig sűrű hamulepel borítja be a környező tájat...
A lávadóm meredek oldala megcsúszik és elindul az izzófelhő, ami 2-3 perc múlva már így néz ki (január 21-én készült jobboldali kép). Fotók: Opss Frans és James Reynolds

A Sinabungon lezúduló izzófelhőkről az elmúlt hetekben remek fotók és videofelvételek készültek. Ezekből adunk most közre, főleg olyanokat, amelyek hűen visszaadják az előbbiekben leírtakat. A következő videofelvételt James Reynolds készítette és nappal mutatja be egy izzófelhő lezúdulását:

Végül, a The Telegraph által közzétett alábbi videofelvétel hátborzongatóan mutatja be az izzófelhő valódi "énjét", az alul, a földfelszínhez tapadva lezúduló, széteső izzó lávadarabokból álló áradatot és a felette feltornyosuló forró gázokból és vulkáni hamuból álló, gomolygó felhőt:



Frissítés (2014.01.22. 18:30):

Egy újabb különleges videofelvétel, ahogy a lávadóm kisebb darabja leválik és egy izzófelhőt indít el. A Photovolcania jóvoltából:



Best Blogger Tips

2014. január 15., szerda

Vulkáni kitörés következtében elpusztult települések: "Pompeji" esetek a 20.-21. században...

Az indonéziai Sinabung kitörése továbbra is intenzíven tart, naponta átlagosan száz (!) izzófelhő zúdul le, most már 5-6 km távolságba is eljutva.

A Sinabung egyik lélegzet elállító izzófelhője. Forrás: AP

A korábbi lávadóm január 10 körül összeomlott és most egy friss, izzó lávadóm türemkedik ki a kürtőből, aminek instabil oldala olykor percenként csúszik meg és minden alkalommal egy nagy sebességű, nagy hőmérsékletű, izzó kőzetdarabokból és forró gázokból álló áradat rohan le a tűzhányó oldalán. A kitelepítettek száma már meghaladja a 25 ezret! A kitörések következményeként települések pusztulnak el, akárcsak 79-ben történt a Vezúv melletti Pompeji és Herculaneum esetében. Pompeji történetét sokan ismerik, de talán kevesen tudják, hogy az elmúlt évszázadban is tucatnyi ilyen eset történt, nem egy alkalommal több ezer áldozattal. A Kemenes Vulkánpark Vulkánházában az eredeti tervekben szerepelt egy terem, ahol ezeknek a tragikus eseményeknek állítottunk volna emléket, hogy a látogatók jobban tisztában legyenek a vulkáni működés okozta veszélyekkel. Ha már ott nem valósulhatott meg, álljon itt néhány példa, hogy lássuk, nem kell csak a szupervulkáni kitörésekre gondolnunk, ha a vulkáni veszélyről van szó. Kisebb kitörések is emberek ezreinek, tízezreinek életét változtathatja meg és még nem volt olyan esemény a történelemben, amikor egy ilyen kitörés egy milliós nagy város mellett következett volna be... Induljon hát akkor most virtuálisan az "Elpusztult városok emlékútja"

1902. május 8.: St. Pierre, Martinique
A Mt. Pelée kürtőjéből kitüremkedő lávadómot az alatta feldúsuló gázgazdag magma robbanása vetette szét. Ennek következtében egy izzófelhő zúdult le a vulkán oldalán. A völgyből aztán oldalirányban kicsapott ennek felhígult, forró gázokban gazdag anyaga és a több száz fokos torlóár percek alatt végzett a város mintegy 28 ezer lakosával.
St. Pierre városa a Mt. Pelée 1902-es kitörés előtt és után! Fotók: balra ismeretlen szerző, jobbra: Angelo Heilprin


1944. június: San Juan Parangaricutiro, Mexikó
1943. február 20-án egy vulkán kezdett kinőni a mexikói parasztember, Dionisio Pulido kukoricaföldjén. A Parícutín vulkán káprázatos kitörések közepette mintegy 400 méter magasra emelkedett. 1944-ben lávafolyások indultak ki a vulkánból, amelyek két falut pusztítottak el.
San Juan Parangaricutiro temploma a Parícutin kitörés kezdetén és utána. Fotók: balra egykori képeslap, jobbra: Florence Courtel


1973. január: Heimaey, Izland
1973. január 23-án több évezres szünet után újra megnyílt a föld a Vestmannaeyjar szigetvilág legnagyobb szigetén. Izzó lávacafatok csaptak fel közvetlen a békés halászfalu mellett. A kiinduló lávafolyások több tíz méter vastagon elfedték a Heimaey település keleti felét. A falu 5000 lakosát sikeresen kitelepítették és vízágyúkkal sikerült idejében megállítani a lávát, nehogy elvágja Izland egyik legvédettebb kikötőjét. A városka mintegy harmadát azonban több méter láva fedte be...
Heimaey halászfalu egyik háza az Eldfell vulkán 1973-as kitörése előtt és után. Fotók: Harangi Szabolcs


1985. november 13: Armero, Kolumbia
A mintegy 25 ezer lakosú kolumbiai város légvonalban 48 km távolságban feküdt a Nevado del Ruiz tűzhányótól. A lakosok és a városvezetés vajmi keveset tudtak arról, hogy a település egy korábbi kitörés nyomán kialakult iszapár (lahar) üledékére épült. A vulkanológusok hiába figyelmeztettek, a vészcsengőt nem vették komolyan. A 70 év nyugalom után kitörő vulkán ismét mindent elsodró lahart küldött a keletre futó völgyben, ahol 70 km megtétele után november 13-án lerombolta a teljes várost. A tragédiát nem sokan élték túl, a sebesen lezúduló iszapár mintegy 22 ezer áldozatot szedett...
Armero városát a Nevado del Ruiz kitöréséhez kapcsolódó iszapár pusztította el, 22 ezer estek áldozatul... Fotók: balra - Darrell G. Herd, USGS, jobbra - Frank Fournier


1990. április - 1991. január: Kalapana, Hawaii
A hawaii Kilauea vulkáni területen 1983. óta folyamatosan zajlik a vulkáni működés. Ennek során több kilométer hosszú lávafolyások alakultak ki, amelyek sokszor a tengerpartot is elérték és növelték a sziget területét. Többen úgy vélik, hogy ez egy békés, csupán turistacsalogató vulkáni működés. A helyiek azonban másra is emlékeznek... 1990-ben a lávafolyás a békés halászfalu, Kalapana fele vette az irányt és több méter vastagon beborította. A település házai közül a templomot sikerült arrébb vontatni és ezzel megmenteni a pusztulástól.
Kalapana városát fél év alatt több méter láva fedett be Fotók: USGS, Hawaiian Volcano Observatory


1994: Rabaul, Pápua Új-Guinea
A település a térség fővárosa volt, azonban a közeli tűzhányó kitörése több tíz centiméteres hamuval borította be. A kapcsolódó esőzés miatt a tetőkön lévő vulkáni hamuréteg súlya olyannyira megnőtt, hogy a házak 80%-ának beszakította a födémjét. A lakosok nagy részének sikerült elmenekülniük, a pusztításnak "csupán" öt halálos áldozata volt. Az új főváros 20 km távolságba épült újjá.
Rabaul 1994 előtt és után... Fotók: balra ismeretlen szerző, jobbra: E. Endo, USGS


1997: Plymouth, Montserrat
A történelmi időkben nyugalomban lévő vulkán 1995-ben ébredt fel és változtatta szürkévé a valamikor színes, turistacsalogató karibi sziget déli részét. 1997-ben a Soufriére Hills ismétlődő kitörése romba döntötte a sziget kulturális és gazdasági központját, a fővárost Plymouth-t. Több ezren menekültek el a szigetről. A kitörés során megsemmisült Montserrat reptere is.
Plymouth, a Karibi Paradicsom, azaz Montserrat szigetének fővárosa 1994-ben és 1997 után... Fotók: balra Phil Estes, jobbra: MVO


2008: Chaitén, Chile
2008. május 2-án minden előjel nélkül kitört a Chaitén tűzhányó. Mindez olyan gyorsan zajlott, hogy kezdetben még a szakemberek sem tudták melyik vulkán bocsájt vulkáni hamufelhőt több kilométer magasságba. A heves robbanásos kitörés során a levegőbe kerülő hamuanyag megakasztotta légi forgalmat és beterítette a közeli kis tóparti falu házait. Az esős időben a laza vulkáni anyag mobilizálódott és iszapárak adták meg a kegyelemdöfést a már elnéptelenedett településnek.
Chaitén település a vulkáni működés után... Fotók: balra Jorge Morales Flores, jobbra: Javier Rubillar


Best Blogger Tips

2014. január 9., csütörtök

Nem szupervulkáni média esemény, de valóságos: Sinabung, Indonézia, 20 ezer kitelepített...

Frissítés (2014.01.10 8:00)

Nem csökken a Sinabung kitörés intenzitása. Helyi idő szerint ma reggel egymás után rohantak le az izzófelhők, amelyek közel 5 km távolságba jutottak el és 4 km magas hamufelhőt hoztak létre. A kitelepítettek száma már meghaladja a 22 ezret, amit több mint 7 ezer családot jelent. Ők 34 ideiglenes táborhelyen várják a kitörés végét.
Az izzó lávadóm és egy izzófelhő kiindulása - nincs kétség, hogy a nappal szürkének látszó gomolygó, lezúdúló piroklaszt-ár több száz fok hőmérsékletű! Forrás: Ulet Ifansasti/Getty Images

Ma, helyi idő szerint reggeli egyik izzófelhő, ami közel 5 km távolságba jutott el percek alatt! Forrás: webkamera képek


Eredeti bejegyzés:

A napokban a média ismét szupervulkáni lázban ég: "megfejtették" a szupervulkáni kitörések titkát adják a hangzatos címek a fő üzenetet. Csak hogy megnyugodjunk, most már tudjuk a titkot, akkor nincs mitől tartani... Hát, Hölgyek és Urak, a helyzet az, hogy nincs megfejtés, sőt tán titok sincsen, egyszerűen mi, kutatók, igyekszünk közelebb kerülni ahhoz, hogy jobban megismerjük a természet folyamatait és adott esetben ez még jól is jöhet a társadalom számára. Természetesen, igyekszünk a szupervulkáni kitörések mögé is benézni, mert azt is tudjuk, hogy vannak olyan területek a Földön, ahol potenciálisan megvan a lehetősége, hogy nagy vulkánkitörés történjen. A két kutatócsoport munkája és következtetései rendkívül izgalmasak és fontosak, de... Tisztelt Hölgyek és Urak, a helyzet az, hogy a szupervulkáni média gondolkodás mellett érdemes azt is meglátni, hogy a valóságban bizony jelenleg is történnek olyan események, olyan vulkánkitörések, amelyek következményei megrázóak... Nos, nem tudunk beszámolni több ezer, vagy több tízezer áldozatról - szerencsére, pedig sajnos csupán ez az, ami egy természeti csapást többnyire a médiahírek rovatába emel. Azonban, ami jelenleg az indonéziai Szumátra szigeten, nem messze a szupervulkáni kitörésekről híres Toba kalderától (no nem, nem kell ezért attól tartani, hogy feléled ez a tűzhányó...) zajlik, nos, az valóban egy természeti tragédia!
Az indonéziai Sinabung helyi idő szerint ma reggeli kitörése webkamera képen és fényképfelvételen. Forrás: Sinabung webkamera és Sutanta Aditya/AFP

A korábbiakban többször beszámoltunk már a Sinabung tűzhányó kitöréséről, ami tavaly szeptemberben kezdődött mintegy 3 év nyugalmi állapot után. Korábban a tűzhányó 2010-ben úgy lépett működésbe, hogy előtte nem volt egyértelműen bizonyítható kitörése a történelmi időkben (csupán az 1600-as években jeleznek egy bizonytalan forrású kitörést) és a vulkán nem is állt megfigyelés alatt. Most ismét váratlanul indult el a vulkáni működés. Az események azonban egyre riasztóbb irányba mozdultak el. A vulkán kráterében egy viszkózus lávadóm türemkedett ki. Ezek a meredek oldalú, még izzó kőzetdarabokkal borított lávadómok roppant veszélyesek, mert oldaluk rettentően instabil (ezt egy különleges videofelvételen láthatjuk, nagyjából 2:30 perctől), könnyen leomlik és ilyenkor mindent elsöprő, völgyekben lezúduló izzófelhők alakulnak ki, amelyek több kilométer távolságba is eljutnak.
Az indonéziai Sinabung helyi idő szerint ma reggeli kitörése webkamera képen és fényképfelvételen. Forrás: Sutanta Aditya/AFP és Ade Sinuhaji/Barcroft Media

A Sinabung kitörése december végén fordult ebbe a félelmetes fázisba és azóta naponta 50-nél is több izzófelhő rohan le a hegy délkeleti oldalán. A pusztító piroklaszt-árak egyre messzebb jutnak el, a napokban már több mint 5 kilométer távolságba rohannak le, ami azt jelenti, hogy a vulkán lábánál lévő településeket veszélyeztetik. Szerencsére a vulkanológusok ott nem szupervulkáni kitörések titkait keresik, hanem napi kérdésekkel foglalkozva teszik a dolgukat és felismerve a várható veszélyeket, jelölik ki a kitelepítési veszélyzónákat szorosan együttműködve a helyi hatóságokkal. Ennek köszönhető, hogy eddig nem történtek igazán tragikus események. Azonban, most már több mint 20 ezer embernek kellett elhagynia otthonát, ott hagyni minden ingóságát, házát, földjét, állatait, nem tudván azt, hogy visszatérhetnek-e és ha igen, lesz-e hova... Közben, betegségek terjednek, termések pusztulnak el, a vulkán pedig nem nyugszik. Ez pedig tragédia, a javából!
A Sinabung körül már 7 km-es veszélyzónát (sárga szaggatott vonal) jelöltek ki a vulkanológus szakemberek, együttműködve a helyi hatóságokkal, ahová nem lehet belépni, ahonnan 20 ezer embert kellett már kitelepíteni. Jobbra: a január 4-i izzófelhők lezúdulási területei. A legmesszebbre érők közel 5 km távolságba jutottak. Forrás: Sutopo Purwo Nugroho

...és a következmények:
"Élet" a vulkán közelében... Forrás: Ulet Ifansasti/Getty Images

Egyelőre úgy tűnik, tovább zajlanak az izzófelhőket produkáló kitörések, egyelőre ezek még hozzávetőlegesen előrejelezhető események, még kontrollálható a helyzet, a vulkanológusoktól azonban megfeszített figyelmet és folyamatos helyzetértékelést igényel. Nem lehet tudni azonban, hogy nem mérgesedik-e el a kitörési folyamat, nem vált át egy még nagyobb területet érintő hevesebb kitörési fázisra. Közben folyamatos tájékoztatást kell adni a lakosság felé, mert ilyen helyzetben kulcskérdés, hogy meglegyen a bizalom a szakemberek felé. Csak így kezelhető a helyzet! Néhány évtizede a vulkánok közelében élő lakosok még nem ismerték mit jelent egy piroklaszt-ár, mit jelent egy izzófelhő. Maurice és Katia Krafft, francia vulkanológus házaspár volt az, aki mindent megtett azért, hogy olyan felvételeket készítsen az ilyen kitörésekről, amelyek bemutatásával világosan meg lehet győzni az embereket, hogy egy ilyen esemény várható bekövetkeztével nincs esélyük az életben maradásra. 1991-ben ezért mentek a japán Unzenhez és vették filmre a mostani Sinabung kitöréshez hasonló, lezúduló izzófelhőket. Mindez tragikusan végződött, 41 társukkal áldozatul estek egy kiszámíthatatlanul érkező izzófelhőnek. Azonban munkájuk nem veszett kárba. Tragikus halálukat követően nem sokkal, 1991-ben a Pinatubo kitörés előtt az ő videofelvételüket mutatták be a helyi lakosságnak és végül ez győzte meg az embereket, hogy valóban el kell hagyniuk otthonukat. Azaz kockázatos tevékenységükkel emberek ezreinek életét sikerült megmenteniük. Azóta, különös figyelem fordul az ilyen vulkáni veszélyre és ennek köszönhető az is, hogy most a Sinabung kitörés során is még időben felismerve a fenyegető kitöréseket sikerült a lakosságot kitelepíteni. Azt gondolom ez igazán, ami szuper, ugyanakkor még mindig tragédiákkal teli esemény...

Álljon itt tehát egy híres felvétel Maurice Krafft utolsó nyilatkozatával és az Unzen 1991-es pusztító izzófelhőjével. Kraffték tragikusan végződött munkája később több tízezer ember életét mentette meg és menti meg még most is! Forrás: Unzen 1991

Best Blogger Tips

2014. január 7., kedd

Szupervulkáni kitörés: mitől indul el?

A vulkanológia sok nagy kérdései közül talán az egyik leglényegesebb: mitől indul el egy vulkánkitörés? Mi az az erő, ami a mélyben lévő magmát a felszínre hozza? Ez minden kitörés esetében kulcskérdés, hiszen a fogható jelek ettől is függnek. Az elmúlt években ez a kérdés leginkább a legnagyobb kitörések, azaz a szupervulkáni kitörések esetében került előtérbe és most két frissen megjelent tudományos közlemény is ezt a kérdést célozta meg és jutott hasonló eredményre. Mindkét cikket a neves Nature Geoscience szakfolyóirat közölte: a Wim Malfait és Carmen Sanchez-Valle vezette kutatócsoport figyelemreméltó kísérleti munkával és mérési adatok alapján tett következtetést a hatalmas vulkánkitörések mélybeli elindító okára, a szintén svájci kutatóhelyen dolgozó Luca Caricchi és társai pedig matematikai modellezéssel járta körül a kérdést.
A fontos új tudományos eredmények ismertetése előtt azonban egy nem kevésbé lényeges pontosítást kell tennem:
A vulkanológia tudománya a szupervulkáni kitörést mint elnevezést végül, bár nem egyöntetűen és tapsolva, de elfogadta és azt a legnagyobb kitörésekre, azaz a több mint 1000 köbkilométer térfogatú vulkáni anyagot szolgáltató kitörésekre használja. Más a helyzet viszont a szupervulkán névvel. Ezt nem hogy NEM használjuk, de igyekszünk felhívni a figyelmet arra, hogy a médiában SE használják, mivel értelme nincsen. Nincs ugyanis olyan tűzhányó, ami "szuper" lenne (legfeljebb szuper szép :-))! Vannak olyan vulkáni rendszerek, amelyek képesek szupervulkáni kitörést produkálni, ezek alapvetően kiterjedt kalderák, de e mellett messze nem szupervulkáni kitörések is történhetnek ugyanitt. Erre a legjobb példa a sokat idézett Yellowstone. A három nagy kitörése (2,1 millió éve, 1,3 millió éve és 640 ezer éve) közül szigorúan véve csak az első és a harmadik nevezhető szupervulkáninak, a középső, úgynevezett Mesa Falls kitörés "csak" 280 köbkilométer vulkáni anyagot szolgáltatott. Ezek mellett még tucatnyi riolitos, sőt bazaltos lávaöntő kitörése is volt, azaz a Yellowstone sokszínű vulkáni működése közül csak 2 érte el a szupervulkáni minősítést. Nincs értelme tehát a Yellowstone-t szupervulkánnak nevezni, ahogy egyik tűzhányót sem!
A Yellowstone kaldera északkeleti része. Bár ez a vulkáni rendszer két szupervulkáni kitörést produkált, ez nem jelenti azt, hogy a Yellowstone szupervulkán lenne! Fotó: National Park Service

Mindenesetre vannak olyan területek a Földön, ahol a földkéreg mélyebb részein (8-20 km mélységben) kialakulhatnak hatalmas magmatározók, ahol a felhalmozódott magma akár szupervulkáni kitörést is okozhat. Mi tehát az elsődleges ok? A két kutatócsoport közleményét olvasva, talán kissé csalódást keltő lehet az eredmény: nem más, mint a sűrűségkülönbségből adódó felhajtóerő! Ez egy egyszerű fizikai törvény, miszerint ha egy test sűrűsége kisebb, mint a környezetének, akkor az igyekszik feljebb kerülni. Ez érthető mondjuk egy vizes közeg esetében, ahol a vízbe nyomott labda gyorsan a vízfelszínre kerül újra, de mi a helyzet akkor, amikor a közeg szilárd, sőt hatalmas nyomás alatt van? Mi van, ha ez a helyzet a földkéreg mélyebb részein áll elő? Ekkor a kis sűrűségű test felfelé ható nyomást fejt ki a fölötte lévő kőzettestre. 10 kilométer vastag, nehezen eltörő kőzettest azonban elég nagy ellennyomást fejt ki, ezért a helyzet ekkor korántsem egyszerű. Az elmozduláshoz egyrészt szükséges az, hogy jelentős legyen a sűrűségkülönbség, másrészt mindezt nagy térfogatú anyagnak kell ezt kifejtenie. Innentől kezdve pedig a történet már roppant izgalmas lehet!
A tudomány attól tudomány, mert igyekszik megfigyelésekkel, mérési adatokkal, ha kell akkor kísérletekkel, matematikai számításokkal megalapozni a következtetéseket és ezek alapján építhető fel egy modell, ami ha kiállja a későbbi tesztek próbáját, akkor fontos alapja lehet a gyakorlati alkalmazásnak is. Ez történt most is! Malfait és csapata a grenoble-i Európai Szinkrotron Röntgen Laboratóriumban (ESRF) végeztek kísérleteket. Miért pont itt? Azért mert, csak itt sikerült olyan körülményeket előállítani, azaz magas hőmérsékletet (1000-1700 Celsius fok) és nagy nyomást (0,9-3,5 GPa), ami jellemezheti a földkéreg mélyebb részeit, ahol a szupervulkáni kitörést megelőzően a kiterjedt magmatározók kialakulnak. Két volfrám-karbid satupofa közé tehát egy cseppnyi kőzetdarabot helyeztek, amit a magas hőmérsékleten megolvasztottak és különböző nyomás értékek mellet vizsgálták állapotát, mérték sűrűségét. A kőzetdarab összetétele riolitos volt, azaz a szupervulkáni kitörések anyagának megfelelő. Az olvadék sűrűségét röntgensugárzás átbocsátásával mérték az elnyelési kép alapján. A másik ok tehát ez volt, hogy csak ezzel a különleges módszerrel lehet ilyen körülmények között megmérni egy anyag sűrűségét.
Egy fantasztikus kísérlet: egy hatalmas magmatározó kísérleti szimulációja a grenoble-i ESRF laborban és az olvadék röntgensugarakkal való sűrűségmérése! Fotók: Blascha Faust és Nigel Hawtin, ESRF

Milyen eredményre jutott a kutatócsoport? Amennyiben kialakul egy kb. 7 tömegszázalék oldott vizet tartalmazó, nagy szilíciumdioxid-tartalmú, azaz riolitos kőzetolvadék 20-30 km mélységben, akkor annak sűrűsége 2,0-2,2 g/cm3, ami jóval alacsonyabb, mint a környező kőzeteké (ami 2,7 g/cm3 körüli). A sűrűségkülönbség megvan, most már csak a megfelelő térfogat szükséges ahhoz, hogy ez akkora nyomással járjon, ami meghaladja azt a kritikus értéket, ami ahhoz szükséges, hogy a magmatömeg feletti kőzettest szakítószilárdságát meghaladja és abban törések, repedések jöjjenek létre. Amennyiben ez bekövetkezik, akkor a magma felfelé nyomulhat és innentől kezdve nincs megállás. A feltörő magmából ugyanis a nyomáscsökkenés hatására kiválnak az oldott illóanyagok (pl. széndioxid és víz), ezzel a magmában gázbuborékok jelennek meg, amelyek tovább csökkentik a magma sűrűségét, mellesleg pedig a gázbuborék képződés térfogat-növekedéssel jár, ami további feszítő nyomást okoz. A végeredmény tehát az, hogy nincs megállás, irány a felszín, irány a szupervulkáni kitörés! A modellszámítások szerint 10-40 MPa túlnyomás szükséges ahhoz, hogy egy 20-30 km mélyen lévő kőzetolvadék elindulhasson. Ehhez legalább 8 km vastag magmás test szükséges, ami rendelkezik kis sűrűségű, elkülönült, azaz kitörésre alkalmas kőzetolvadékkal, azaz óriási térfogatú anyag!

Egy idealizált magmatározó, amelynek a felső részén különül el a kis sűrűségű riolitos kőzetolvadék, ami egyre nagyobb nyomást fejt ki, ami adott esetben elegendő lehet, hogy a kőzetolvadék a felszínre törjön! Fotó: Nigel Hawtin, ESRF

Röviden, mi kell ahhoz, hogy egy ilyen kis sűrűségű, nagy térfogatú kőzetolvadék előálljon? Ehhez az kell, hogy egy kiterjedt magmatömeg kristályosodjon, majd a kristályok között lévő, szilíciumgazdag maradékolvadék kipréselődve a magmatározó felső részén különüljön el, ahol megfelelő mennyiségben már elérheti azt a fizikai állapotot, ami a feltöréséhez elegendő. Mindehhez idő kell! Ahhoz nagyon sok, több tíz-, sőt több százezer év, hogy kialakulhasson egy több ezer köbkilométer térfogatú magmatározó, ami képes több mint 1000 köbkilométer mennyiségű maradékolvadékot produkálni. Ha azonban ez a rendszer felállt és már elindul a kritikus olvadéktömeg elkülönülése, akkor akár néhány évszázad alatt bekövetkezhet a kitörés. A szupervulkáni kitörések tehát nem túl gyorsak, nagyon hosszú idő kell, hogy eljusson oda a rendszer, ahol már valóban felgyorsulnak események!
Malfait és kutatócsoportjának új eredménye az, hogy egy szupervulkáni kitöréshez nem szükséges külső hatóerő, nem szükséges például egy újabb friss magmatömeg benyomulása a magmatározóba, hanem mindehhez elegendő a lassú kristályosodási folyamat, ami létrehozza a kitörésre képes, kis sűrűségű olvadéktömeget. Mi ennek a gyakorlati haszna? Egyrészt, a vulkán megfigyelés során le kell "nézni" a mélybe és jellemezni kell a magmatározó természetét. A kiterjedt, azaz szupervulkáni kitörésre elegendő mennyiségű magmát tartalmazó rendszerek esetében meg kell határozni a kristálypépben lévő kőzetolvadék mennyiségét és megadni ennek eloszlását. Ehhez nagy felbontású szeizmikus, azaz geofizikai kutatások kellenek. A szupervulkáni kitörés másik fontos előjele a növekvő mélybeli nyomás, aminek következtében a felszín emelkedik és ez ebben az esetben akár méteres nagyságrendű is lehet. A jó hír tehát az, hogy egy szupervulkáni kitörés előjele egyértelmű lehet, tehát fel lehet rá készülni. A másik jó hír, hogy egyelőre a Föld egyetlen területén nem ismerünk olyan helyszínt, ahol szupervulkáni kitörésre alkalmas kőzetolvadék tömeg tározódna!
A másik tanulmány nem kevéssé fontos következtetést hozott. Matematikai modellezéssel ők is arra jutottak, hogy a ritka szupervulkáni kitörések fő hajtóereje a sűrűségkülönbségen alapuló felhajtóerő, azonban a jóval gyakoribb, de még mindig pusztító erejű vulkánkitörések esetében friss magmabenyomulás okozza a magma feltörését. Ez más szemléletű vulkán megfigyelést igényel és mutatja azt, hogy bár most mindenki a szupervulkáni eredményekkel foglalkozik, azonban talán ezzel egyenrangú, sőt még fontosabb üzenet az, hogy a nagy ördög mellett lássuk meg a sok kicsi ördögfiókát is, akik ugyanolyan nagy bajt képesek előidézni, azaz kapjon médiafigyelmet a nem szupervulkáni kitörések okozói is, mert ezekkel többet kell majd foglalkoznunk a jövőben. Ehhez kíván hozzájárulni az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport szakember gárdája is, akik a szupervulkáni rendszerek vizsgálata mellett a kisebb vulkáni rendszereket is behatóan vizsgálja.

Best Blogger Tips