2018. május 4., péntek

Hawaii, Nagy-sziget: település közelében nyílt meg a föld és kezdődött vulkánkitörés!

Helyi idő szerint ma délután 5 órakor a várakozásoknak megfelelően felrepedt a felszín és vulkánkitörés kezdődött a Leilani estates területén, lakóházak közvetlen közelében, jó 15 kilométer távolságban az aktív Pu‘u ‘Ō‘ō krátertől keletre. Megtörtént az, amiről előadásaimban már sokszor beszéltem: lakott területen is felnyílhat a föld és vulkánkitörés kezdődhet! Bár a Leilani estates területe nem egy sűrűn lakott terület azonban mindez figyelmeztető jel lehet akár az új-zélandi Auckland lakóinak is - hasonló ott is történhet. A hawaii nagy szigeten a friss láva már utakra folyik, a hatóságok 1700 lakos azonnal kitelepítését rendelte el. De mi volt ennek az előzménye?

Április végén a USGS Hawaii Vulkánobszervatórium (HVO) munkatársai jelentős felszínemelkedést tapasztaltak a Kilauea vulkáni területen részben a csúcsterületen lévő kaldera, részben a Keleti Riftzónában lévő és 1983 januárja óta folyamatosan aktív Pu‘u ‘Ō‘ō kitörési központ térségében. A felszínemelkedés mértéke jelentős volt, ami egyértelműen utalt arra, hogy magma nyomul fel. A Kilauea kalderában lévő Halema‘uma‘u kráterben lévő lávató felszíne is egyre emelkedett és április 26-án kiöntött. A túlfolyt lávató anyaga a kráter kétharmadát borította be. Ugyancsak emelkedésnek indult a Pu‘u ‘Ō‘ō vékony lávakéreggel bevont lávató szintje is, ahol repedések is megjelentek. Mindezt egyre több földrengés kísérte. A földrengések aztán keleti irányba tolódtak el, követve a Keleti Rift vonalát. Nem volt kétséges a Kilauea alatt felnyomuló magma keleti irányba térült el és a felszín alatt nyomult tovább a Keleti Rift alatti repedésrendszert felnyitva. Az oldalirányú magma mozgással megfordult a felszínmozgás és mindkét területen felszíncsökkenés indult meg. A lávató szintje is alacsonyodott, ami a Pu‘u ‘Ō‘ō kráterben vulkáni hamuanyag feltódulásával járt. A vörös színű vulkáni hamu egyenletesen lepte be a környezetet elszínezve a friss lávafelszínt.
Balra a Halema‘uma‘u kráterben kiöntő lávató hőkamerás képe április 26-án (USGS HVO felvétel), jobbra a Pu‘u ‘Ō‘ō megemelkedett felszínű lávatava Bruce Omori április 25-i felvételén. Alul a területén térképe a Keleti Riftzónával és a kitörési központokkal. A két riftzóna találkozási pontján van a barnával jelzett Kilauea kaldera, amelyen belül található a körrel jelölt Halema‘uma‘u kráter. A jelenlegi kitörés helye a Lava Trees State Park közelében van.

Május 1-én és 2-án már nagyobb repedések jelentek meg a Pu‘u ‘Ō‘ō kráter peremén, amely mentén néhol kis mennyiségű friss láva is kijutott, máshol pedig fehér színű gőz és gáz tódult ki. A földrengések pedig tovább tolódtak kelet felé és már lakott területeken rengett a föld Puna térségében. Egyre nőtt az aggodalom a szakemberek körében is, hogy vajon mi lesz? Az nyilvánvaló, hogy nyomul a magma keleti irányban a felszín alatt, de vajon hol nyílik meg a földfelszín? Még a szigeten vagy már csak a óceáni fenéken és víz alatti kitörés lesz. Többen elővették az 1955-ös vulkánkitörés példáját, amikor hasonló esemény játszódott le és volt hasadékvulkáni kitörés a keleti Riftzóna mentén. A felszín alatti magma mozgásnak egyre több jele mutatkozik: utak repedtek meg, aztán május 3-án következett egy szokottnál nagyobb erejű földrengés! Egy közel 5 magnitúdójú fölmozgás pattant ki a Pu‘u ‘Ō‘ō kráter közelében, aminek nyomán ismét vörös hamufelhő tört fel a kráterből vélhetően a kőomlások következtében. Az idő kitisztultával megdöbbentő kép tárult elő: a korábban lávával színültig kitöltött kráter (lásd fenti kép) belseje üres mélyedésként tátongott!
Május 1-2: Balra a Halema‘uma‘u kráterben a lávató szintje több métert visszaesik (USGS HVO webkamera felvétel), jobbra a Pu‘u ‘Ō‘ō kráterben is hasonló esemény zajlik, amit vörös vulkáni hamuanyag kiáramlás kísér. A kitörési központ előterében repedések nyílnak fel, ahol gőz és gáz tódul ki (Bruce Omori felvétele). Az alsó ábrán a földrengések epicentrumai világosan mutatják a magma Keleti Riftzóna alá való oldalirányú mozgását (HVO ábra). A 4.4 M földrengés nagyságát később 5 magnitúdójúra módosították.

Május 3: A nagy földrengést követően vörös hamufelhő emelkedik a Pu‘u ‘Ō‘ō kráter fölé. A kráter ekkor már üresen tátongott (érdemes összehasonlítani a fenti, néhány nappal korábban készült képpel!), a benne lévő, részben megszilárdult lávató anyaga beszakadt (USGS HVO felvételek)

A viszonylag nagy erejű és a még Hiloban is érzékelhető földrengést követően nem sokkal újabb repedések nyíltak fel a földfelszínen, majd helyi idő szerint délután 5 órakor (itthoni idő szerint hajnal 5 órakor) az egyik hasadék mentén izzó lávacafatok törtek fel. megkezdődött a vulkáni működés, mégpedig házak közvetlen közelében (mindössze 70 méterre az egyik háztól)! Rövidesen láva ömlött a felszínre. A 150 méter hosszú hasadék utakat vágott át és nem messze volt a helyi geotermikus erőmű állomástól. Az erőművet rögtön leállították. A hatóság 1500 lakos azonnali hatályú kitelepítését rendelte el. A vulkáni működés mintegy 1,5 óráig tartott aztán estére elcsendesedett. A veszély azonban nem múlt el, a HVO szakemberei jelentősen megemelkedett kéndioxid gáz kiáramlást figyeltek meg a kitörés területén. A helyzet, a vulkáni működés további lefolyása azonban továbbra is rendkívül bizonytalan és bármikor újult erővel folytatódhat!
Május 3 délután helyi idő szerint: Hasadék nyílik fel Pahoa település közelében a Leilani estates lakott területén (USGS HVO felvétel)


Vulkánkitörés kezdődött a hawaii Pahoa közelében (HVO USGS fotók). Alul a terület térképe. A vulkáni működés a kitörési központoktól bő 15 kilométer távolságban lakott területen indult meg!

Az alábbiakban látható a területre kibocsátott veszélytérkép, ami a Keleti hasadékzóna (riftzóna) teljes hossza mentén jelzi a kiemelt veszélyt, ami a következőt jelent: lávafolyás, láva okozta erdőtűz, ehhez kapcsolódó füst (ez nem a vulkáni működéshez közvetlenül kapcsolódik!), metán gáz robbanások (a láva és a növényzet kölcsönhatása következtében), földrengések és vulkáni szmog. Nos, ez is Hawaii...
A térség vulkáni veszélytérképe


Frissítés (2018.05.04. 22:30)

A vulkánkitörés helyi idő szerint éjszaka is folytatódott! Több helyszínen is felrepedt a földfelszín és 30 méter magasra repültek az izzó lávafoszlányok. A HVO reggel kiadott friss térképe szerint három helyen is zajlik hasadékmenti vulkánkitörés! A kitörési helyszínek közelében igen magas kén-dioxid kiáramlást regisztráltak.
Éjszakai lávafüggöny és hajnali gázkiáramlás az úton keletkezett repedésekből (HVO felvételek)


Frissítés (2018.05.06. 11:20)

A vulkáni működés az elmúlt napokban egyre erősebbé vált, újabb és újabb hasadékok nyíltak meg (a USGS HVO szakemberei már 10 aktív hasadékot azonosítottak), amelyen keresztül izzó lávacafatok repülnek ki, olykor több tíz méter magas lávaszökőkutat formálva, a lávafolyamok pedig már több mint 1 kilométer távolságba kígyóznak. A vulkáni működés során utak vágódnak el, már 26 lakóház semmisült meg és több mint 1700 lakost kellett kitelepíteni. Szerencsére emberéletet nem követelt még a vulkáni működés, azonban az anyagi vesztesség jelentős.
"Paradise tax" - azaz meg kell fizetni a paradicsomi élet adóját... "If you’re going to live on a volcano, it’s about her (the Hawaiian Goddess Pele), not us … if she wants her land back, then get out of the way. I like to call it ‘paradise tax’." - mondta egy helyi lakos még 2014-ben, amikor a közeli Pahoa külső házait emésztette fel a több mint 20 kilométer távolságból érkező lávafolyam. Most helyben nyílt fel a föld és már 26 ház semmisült meg, amelyek viszonylag olcsó telkeken épülhettek. Ha Pele úgy gondolja, akkor bármikor visszaveheti a földjét, így vélekednek a helyiek, tudván azt, hogy veszélyes helyen települtek le. Az élet pedig megy tovább, akár a természet körforgása. Ehhez a hawaii Nagy-szigeten az ott élők alkalmazkodtak, de... azért ilyen más helyen is előfordulhat, ahol többen élnek, ahol nem ez az életfelfogás...
A helyzet a Leilani estates területén nem csak a lávafolyamok miatt kritikus, hanem a vulkáni gázok (elsősorban jelentős kéndioxid kiáramlás) okozta egészségre káros szmog kialakulása miatt is. A szakemberek szerint a vulkáni működés elhúzódhat, sőt megvan a veszélye annak is, hogy nagyobb terültre terjed ki. Mindeközben a Kilauea kaldera területén lévő Halema‘uma‘u lávató szintje tovább esett és most már 220 méterrel van a kráterperem alatt!!! Mindez egy hét alatt! Ennek magyarázata, hogy a felnyomuló magmatömeg a Keleti Riftzóna alá nyomul és ezzel nem jut olvadéktömeg a Halema‘uma‘u lávató alatti kürtőcsatornába. Az erős földrengések nem csak a magma nyomulását jelzik, hanem azt is, hogy a Kilauea vulkáni terület teljes blokkja mintegy fél métert csúszott az óceán felé, az elmozdulás mértéke 8-10 kilométer mélységben pedig a 2,5 métert is elérheti! Ennek oka, hogy a Mauna Loa oldalában kiépült vulkáni területen jelentős tömegű lávakőzet halmozódott fel, aminek súlyát nem képes az aljzat tartani, így az lassan csúszik lefelé.
A HVO május 6-i térképe a felnyílt aktív hasadékok helyeivel és az utat elvágó lávatömeg felvétele

Az egyik aktív, lávaszökőkutas hasadék és a kapcsolódó lávafolyam Bruce Omori felvételein

A Leilani estates tragédiája Marco Garcia megindító felvételein: nincs már hazaút és felajánlások Pele istennőnek, hogy kegyesen bánjon területével

Frissítés (2018.05.08. 21:20)

A vulkáni működés már 35 lakóházat pusztított el, utakat vágott el és 12 helyen repedt fel a föld. Jelen pillanatban viszonylagos csend honol a Leilani estates területén. A hasadékokból most nem repülnek ki izzó lávacafatok, nem ömlik a felszínre láva, azonban erős a vulkáni gáz kiáramlás. Az aktív hasadék terület hossza mintegy 4 kilométer. A vulkanológusok azonban figyelmeztetnek, hogy bármikor újabb hasadék nyílhat fel és folytatódhat a kitörés. 1955-ben 88 napon keresztül zajlott ugyanitt a vulkáni működés. A Kilauea csúcsi területén tovább folytatódik a felszínsüllyedés és a Halemaʻumaʻu kráterben a lávató szint csökkenése. A meredek kráterfal részleges omlása vulkáni hamu felhőt eredményez. A földrengések még mindig gyakran pattannak ki. Összességében a jelek arra utalnak, hogy további magma áramlik a Keleti Riftzóna területe alá.
A Leilani estates területén felnyíló hasadékok helyei a HVO hőtérképén és jelenleg az egyik legnagyobb veszélyt jelentő esemény: a felszínen kialakult repedésekből ömlik ki a kéndioxid gáz

Frissítés (2018.05.13. 09:50)

A vulkáni működés tovább zajlik, naponta nyílnak fel újabb hasadékok, amelyek egyre inkább északkelet felé haladnak, ami Kapoho térségére jelentenek veszélt. E területen utoljára 1960-ban volt egy intenzív lávafolyás, azóta egy új település, Vacationland Hawaii épült fel. A hétvégén a 16. és 17. hasadék nyílt fel viszonylag távol a korábbi hasadékoktól. A vulkáni működés intenzitás mindezzel együtt is még mindig viszonylag gyengének mondható. A hasadékokból általában néhány tíz méter távolságban jutnak el a lávafolyamok. Azonban mindegyikből folyamatosan ömlenek ki a vulkáni gázok, ami folyamatos veszélyt jelent a közelben lévőkre. A Kilauea csúcsi területén tovább folytatódik a felszínsüllyedés és a Halemaʻumaʻu kráterben a lávató szint csökkenése. A legfrissebb mérések szerint a lávató szintje már több mint 300 métert csökkent és egy meredek falú kráter maradt vissza. Időszakosan, a kráterfalról leszakadó kőzetdarabok lávatóba való hullása heves robbanásos kitörést okoz, az egyik legerősebb ilyen kitörés május 9-én történt, nem sokkal azután, hogy a Hawaiian Volcanoes Observatory munkatársai közleményt adtak ki, hogy robbanásos kitörések várhatóak. Ennél sokkal nagyobb potenciális veszélyt jelent az, ha a lávató szintje a talajvíz szint alá süllyed. Jelenleg a süllyedés sebessége kb. 2.2 méter óránként és már kevesebb, mint 100 méter hiányzik ehhez az állapothoz. Ebben az esetben fennáll az esélye egy olyan robbanásos kitörésnek, ami 1924-ben történt. Ekkor több tonnás kőzetdarabok repültek ki a kráter környezetében. Egy ilyen esemény teljesen váratlanul következhet be, ezért a térség a látogatók elől szigorúan le van zárva. Ugyancsak erőteljesen csökkent a lávató szintje a Pu‘u ‘Ō‘ō kráterben. A USGS szakemberei feltérképezték a Pu‘u ‘Ō‘ō krátert is, aminek lávatava április 30-án vonult vissza és 350 méter mély üres krátert hagyott vissza! Izgalmas napok következnek a Nagy-szigeten!
Közben számos újsághír jelent meg arról, hogy a Hawaii vulkáni működés beindíthatja az Egyesült Államok nyugati partvidékén lévő szunnyadó tűzhányókat is. Hangsúlyozni kell, hogy ennek semmi alapja nincs, a két terület vulkáni működése között semmi kapcsolat nincsen!
A 16. hasadék felnyílása és vulkáni gázok kiáramlása a Leilani estates területén felnyílt hasadékokból (Bruce Omori felvételei). Alul a legfrissebb térkép a kitörés helyszínéről(HVO)

A Halemaʻumaʻu kráter 3D rekonstrukciója a lávató visszahúzódása után, a lávaszint csökkenése és a május 9-i kráterfal omlás miatti erős robbanásos kitörés (forrás: HVO)


Az eseményeket követjük és beszámolunk az újdonságokról! A legfrissebb hírek, értékelések a Tűzhányó blog FB oldalán követhetők!
Best Blogger Tips

2018. március 12., hétfő

Piciny cirkon kristályokból kinyert idő: milyen hosszan alszanak a tűzhányók?

Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportnak két jelentős tanulmánya jelent meg, amelyekben a közös vonás, hogy régmúlt vulkánkitörések idejét határozták meg és ezek alapján vontak le következtetéseket. A Tűzhányó blog e tudományos munka (ezekben vezető szerepet játszott munkatársam, Lukács Réka és doktorandusz hallgatóm, Molnár Kata) hátterét tárja fel. Az elmúlt héten megjelent blog bejegyzésben először a kormeghatározási munka lényegi elemeit ismertettük, most az egyik tanulmány fő eredményeit mutatjuk be, majd folytatjuk később a másik tanulmánnyal!
Térségünk legfiatalabb tűzhányója a székelyföldi Csomád, amit már több mint egy évtizede kutatunk és aminek eredményeiről a Tűzhányó Blogban is már többször beszámoltunk. A kiindulási pontunk Szakács Sándor kolozsvári geológus-vulkanológus 2002-es konferencia előadása volt, amelyben azt vetette fel, hogy a vulkán még aktivizálódhat. „A kérdés nem annyira abszurd, mint amilyennek látszik” – jegyezte meg Szakács Sanyi. Amiről nem tudunk, nem feltétlenül biztos, hogy nem létezik, amit nem kutatunk, vagy nem merünk kutatni, nem feltétlenül biztos, hogy nem rejt fontos információt akár a társadalomnak is. Elkezdtük tehát a tudományos adatok, megfigyelések gyűjtését, hogy teszteljük Sanyi felvetését. Most pedig már körvonalazódik egy hosszan szunnyadó tűzhányó anatómiája, kórképe. Munkánkban több neves külföldi szakember is részt vesz, ebben különösen fontos a bukaresti Ioan Seghedi vulkanológussal való szoros együttműködés és sok hasznos tanáccsal látott el a helyi Jánosi Csaba is.
A vulkán utoljára 30-32 ezer éve tört ki, azonban számos új kutatási eredmény utal arra, hogy nem tekinthető inaktív tűzhányónak, alatta még lehet olvadéktartalmú magmás test és ezért a lehetőség megvan a további vulkáni kitörésre. Az utolsó kitörés óta eltelt bő 30 ezer év azonban sokaknak hosszú időnek tűnhet. Ha ilyen hosszú ideig nem tört ki egy tűzhányó, akkor az már biztos inaktív, gondolják többen is és ezt látszik igazolni az is, hogy minden nyugodtnak tűnik a térségben.
A Csomád vulkáni együttese fenséges képet nyújt észak felől, belsejében a Szent Anna-tó pedig szintén a szépséget, a nyugalmat tükrözi (Harangi Szabolcs és Fodor István felvételei)

A vulkánok azonban nem így működnek! Egy tűzhányó hajlamát arra, hogy újra kitörjön csak a felszíni megfigyelések alapján nem érthetjük meg. Kutatásaink nagy részt ezért arra irányulnak, hogy a tűzhányó alá nézve tárjuk fel működésének természetét. Tudományos eredményeink alapján egy új elnevezést javasoltunk a Csomádhoz hasonló, hosszan szunnyadó tűzhányókra: PAMS vulkán, azaz potenciálisan aktív magmatározóval rendelkező vulkán (volcano with Potentially Active Magma Storage). Mit takar valójában ez az elnevezés? A vulkanológusok azokat a tűzhányókat nevezik potenciálisan aktívnak, amelyek az elmúlt 10 ezer évben legalább egyszer kitörtek és várható újabb működésük. Sok olyan vulkán van azonban, amelyiknek nem volt kitörése az elmúlt 10 ezer évben és mégis, még a szakemberek sem zárják ki újabb működésüket. A legismertebb példa a Yellowstone, ami utoljára mintegy 70 ezer éve tört ki, a média azonban újra és újra felveti, hogy közeleg nagy kitörése! A PAMS vulkánok tehát azok, amelyek bár nem esnek a potenciálisan aktív tűzhányók kategóriájába és látszólag inaktívak, azonban vannak tudományos megfigyelések arra, hogy alattuk a földkéregben van még magma és ez az olvadéktartalmú magmás anyag megadja a lehetőségét annak, hogy a jövőben vulkáni működés történjék. Az elmúlt években a műholdas radarképek értékelése vezetett oda, hogy a bolíviai Uturuncu vulkán talán mégsem tekinthető inaktívnak annak ellenére, hogy utolsó kitörése mintegy 270 ezer éve volt! Joggal vetődik fel tehát a kérdés, hogy meddig szunnyadhatnak a vulkánok és vajon hosszú, több tíz- vagy százezer év nyugalom után is kitörhetnek?
Kutatócsoportunk új tanulmánya erre a kérdésre adott tudományos adatokkal alátámasztott választ. Molnár Kata doktori témája egy olyan kormeghatározási módszer, ami viszonylag új, különösen fiatal vulkáni kitörések idejének meghatározására. Ahogy az előző héten közreadott blogbejegyzésben írtuk, a geokronológiai vizsgálatokban valójában annak az idejét határozzuk meg, hogy mikor hűlt le a rendszer egy olyan hőmérséklet alá, amikor az izotópok már nem távoznak el az adott ásványból, azaz kialakul a zárt rendszer. Ez minden izotópra és ásványra más hőmérsékleten következik be. Az urán izotópok radioaktív bomlása során felszabaduló hélium 150-180 Celsius fok alatt marad meg a cirkon kristályban. A cirkon kristályokban lévő hélium és urán izotópok mérése alapján, a radioaktív bomlás, a hélium izotóp kilökődési hatása, valamint az izotópok kristályba való belépési viszonya alapján kiszámolhatjuk, hogy mikor történt ez a záródás, mikor történt ez a lehűlés. Ez pedig nem más, mint maga a vulkáni működés ideje, amikor a magma több mint 700 Celsius fokos hőmérsékletről a felszínre törve hirtelen 150 Celsius fok alá hűlt. Szerencsére a csomádi vulkáni kőzetekben bőségesen van cirkon kristály, így meghatározható a kitörési kor!
Ezekből a piciny kristályokból, melyek mérete akkor mint a hajszál vastagsága, határozható meg a vulkánkitörések kora. Jobbra a Bálványos, ami az új kutatási eredmény alapján 583 ezer éve keletkezett egy lassú lávakitüremkedés során (Molnár Kata és Harangi Szabolcs felvételei)

A Csomád vulkáni terület remek lehetőséget ad arra, hogy ne csak a vulkánkitörések idejét, hanem a kitörések közötti szunnyadási időszakok hosszát is meghatározzuk. A Csomád egy vulkáni mező tagja, egy hosszú ideje tartó vulkáni működés eddigi legutolsó epizódját adja. Kezdetben kisebb láva kitüremkedések történtek, a nehezen folyó dácitos magma nem tudott szétfolyni, hanem csak dagadt, dagadt kifelé és egy meredek oldalú kupacot hozott létre. Ezeket dagadókúpoknak nevezzük. A vulkánkitörések nem egy helyen, hanem elszórtan történtek, mint mezőn a vakondtúrások. Így keletkeztek a Bálványos, a Büdös-hegy, a Nagy-Hegyes és a Bába Laposa kúp alakú vulkáni hegyei. Számunkra ez szerencsés helyzetet adott, mert így minden kitörés képződményét megmintázhattuk és meghatározhattuk a vulkáni működések idejét. Korábban Szakács Sándor, Ioan Seghedi és Pécskay Zoltán végzett kormeghatározást több vulkáni kőzeten, ők egy másik geokronológiai módszert használtak, a kálium és argon izotópok mérése alapján arra következtettek, hogy ezek a lávadómok 500 ezer és 2 millió év közötti időszakban jöttek létre, maga a Csomád vulkáni komplexuma pedig mintegy 500 ezer éve kezdődött kialakulni. Új koradataink arra utalnak, hogy minden fiatalabb, mint azt korábban gondolták! A kálium és argon izotópokon alapuló rendszer esetében problémát jelenthetett az, hogy az ásványokba olyan argon is beépülhetett, ami nem radioaktív bomlásból származott, ezért jöttek ki idősebb korok.
A cirkon urán-hélium kormeghatározás esetében egy másik geokronológiai eszközt is használtunk. Az urán-ólom és urán-tórium izotóp mérésekkel a cirkon kristályok képződési idejét határoztuk meg. Ez utóbbiak segítségével megtudtuk, hogy mi az a kor, aminél a kitörési idő csak fiatalabb lehet. Ezt az időt végül a hélium és urán izotópok alapján számolt koradatok alapján pontosítottuk: így például megtudtuk, hogy a népszerű kirándulóhelynek számító Bálványos 583 ezer, a Büdös-hegy pedig 642 ezer éve keletkezett (30, ill. 40 ezer éves hibahatáron belül), a Csomád mellett emelkedő Nagy-Hegyes pedig 842 ezer éves kitörés emlékét őrzi. Rámutatunk arra is, hogy a Csomád körüli vulkáni lávadóm mező első kitörései nem több mint 1 millió éve voltak. Mindezt nem csak a koradatok, hanem a vulkáni kőzetek kémiai összetétele alapján is bizonyítani tudtuk. A vulkáni kitörések között pedig akár több mint 100 ezer év is eltelhetett! Maga a Csomád vulkáni komplexuma is úgy tűnik több, mint 100 ezer éves nyugalom után kezdett kialakulni. Az első kitörések 150-170 ezer éve voltak, majd tartottak kb. 100 ezer évvel ezelőttig. Akkor megint több tízezer éves szünet következhetett. A vulkáni működés aztán heves robbanásos kitörésekkel újult fel és ez az 57-32 ezer évvel ezelőtti időszak volt eddig az utolsó aktív vulkáni működési felvonás. Kérdés, hogy felgördül-e még újra a függöny, hogy legyen folytatás!
Balra a Nagy-Hegyes lávadómja, ami 842 ezer éve keletkezhetett, valahogy így, mint a karibi Soufriére Hills dagadókúpja (Harangi Szabolcs és Richard Roscoe felvételei)

A vulkáni kitörési korokból tehát összeállt a kép, mégpedig egy meglehetősen lustán működő vulkáni terület képe. Az aktív kitörési szakaszokat hosszú idő, nem egyszer több mint 100 ezer éves nyugalmi időszakaszok választották el egymástól! Más szóval, a vulkáni működés még több mint 100 ezer éves nyugalom után is felújult! Ez pedig tudományos adatokkal támasztja alá, hogy csak abból ítélni, hogy milyen hosszú ideje, például több tízezer éve nem működik egy vulkán, nem lehet, az nem jelenti azt, hogy a tűzhányó már inaktívvá vált! Ennyire részletes koradatokkal, jól elkülöníthető vulkánkitörések idejének meghatározásával még nem sok munka jelent meg a vulkánok szunnyadási időszakok hosszára, ezért új tudományos eredményünk nagy fontosságú ebben a témában. Ráirányítja a hosszan szunnyadó vulkánok kutatására figyelmet, hiszen ezek a tűzhányók különösen nagy potenciális veszélyt jelentenek a társadalomra, mivel olyan vulkánokról van szó, amelyek esetében nem sokan gondolnák, hogy kitörhetnek, így esetleges működésük felkészületlenül érheti a környező lakosságot. Márpedig ilyenre van példa a történelmi időkből: a globális kihatású és súlyos következményekkel járó Tambora 1815-ös kitörése legalább ezer, de nem kizárt, hogy több mint 4000 éves nyugalmi idő után történt. A mexikói El Chichon 1982-es kitörése előtt nem gondolták, hogy a fákkal sűrűn borított hegy még veszélyt jelenthet, aztán heves robbanásos kitörése több mint 3000 áldozatot szedett. A szumátrai Sinabungról sem gondolták 2010 előtt, hogy még kitörhet, nem is állt megfigyelés alatt, hiszen nem volt bizonyított kitörése az elmúlt 10 ezer évből (ez persze fakadhat abból is hogy nem történtek pontos kormeghatározási vizsgálatok a kőzetein). 2010-ben aztán váratlanul kitört, most pedig a Föld egyik legaktívabb és legveszélyesebb tűzhányója.
A székelyföldi Csomád kutatása hozzájárulhat ahhoz, hogy jobban megértsük, miért alszanak ilyen hosszan a tűzhányók és miért ébrednek fel hosszú "csipkerózsika álmukból", mi játszódik a mélyben, hogy elkövetkezzen ez a pillanat! Jelenleg nem utal semmi arra, hogy a Csomád közelgő kitörés előtt áll! Azonban ez a látszólagos nyugalom nem jelenti azt sem, hogy ez mindig így marad. A mélybeli magmakamra folyamatok megértésével kutatásaink segítik azt, hogy tudjuk milyen jelek várhatók egy esetleges kitörés előtt és bízzunk benne, hogy e jeleket majd műszerek is foghatják!
A Csomád vulkáni lávadóm mező kitörési kronológiája a szunnyadási időszakok hosszával kutatócsoportunk szabadon letölthető, új tudományos eredményei alapján


Best Blogger Tips

2018. március 9., péntek

Piciny cirkon kristályokból kinyert idő: régmúlt vulkánkitörések idejének meghatározása

Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportnak két jelentős tanulmánya jelent meg, amelyben a közös vonás, hogy régmúlt vulkánkitörések idejét határozták meg és ezek alapján vontak le következtetéseket. A Tűzhányó blog e tudományos munka (ezekben vezető szerepet játszott munkatársam, Lukács Réka és doktorandusz hallgatóm, Molnár Kata) hátterét tárja fel, először ismertetve a kormeghatározási munka lényegi elemeit, majd a következő két blog bejegyzésben az új koradat eredményeken alapuló következtetéseket mutatjuk be.
Hogyan lehet meghatározni a földtörténeti múlt eseményeinek idejét? Izgalmas kérdés mindez és számtalan tudományterülethez ad nélkülözhetetlen adatokat. A kormeghatározás fizikai háttere a radioaktív bomlás folyamata, amit bő egy évszázada fedeztek fel. Nem sokkal a felfedezés után már megindult a földtudományi alkalmazása, urán tartalmú ásványok korát határozták meg, majd a figyelem gyorsan egy egyszerűnek kérdés megválaszolása felé fordult: milyen idős a Föld? Arthur Holmes könyve a Föld koráról forradalmi változást indított el (és kezdetben persze nem kevés felzúdulást, ellenállást, vitát váltott ki).
A rádium izotóp alfa-részecske kilökődésével járó radioaktív bomlása és a 238 tömegszámú U izotóp többlépcsős radioaktív bomlási sora, aminek végén 206 tömegszámú ólom izotóp képződik

A radioaktív bomlás elsősorban a nagy tömegszámú izotópok esetében lép fel, amikor egy elem neutronban viszonylag gazdag vagy szegény, ezért nem stabil izotópja (izotópnak nevezzük egy adott elem különböző neutronszámú, azaz tömegszámú atomjait) energia felszabadulás közben bomlik és ennek során egy másik elem izotópja keletkezik. A radioaktív bomlás időbeni lejátszódása egy állandó folyamat, a felezési idő megadja, hogy mennyi idő alatt bomlik le a kezdetben jelenlévő összes radiogén atommag fele. A különböző radioaktív folyamatok (adott bomló izotóp és keletkező izotóp rendszerére vonatkoztatva) felezési ideje nagy pontosággal meghatározható és ez adja alapját a kormeghatározásnak.
A kormeghatározás, azaz egy földtörténeti múltbeli esemény idejének meghatározása (ezt geokronológiának nevezik) során nem időt mérünk, hanem vizsgáljuk egy adott képződményben a radioaktívan bomló és a radioaktív bomlás során keletkező izotópok mennyiségét. A földtudományban olyan izotóp párokat használnak e célból, amelyek (1) felezési ideje nagy (jellemzően több százmillió év vagy ennél is nagyobb) , azaz nem bomlott le még az összes instabil izotóp; (2) mind a bomló, mind a keletkező izotóp mennyisége mérhető nagyságban van; (3) nagy pontossággal ismert a felezési idő. A különböző izotóp párok közül manapság a leggyakrabban az urán és tórium instabil izotópjait és a radioaktív bomlás során keletkező ólom izotópokat mérik, e mellett azonban még számos gyakran használt izotóprendszer van, mint például a Kálium és Argon izotóprendszer. Ha a felezési idő kicsi, akkor időben csak korlátozottan tudunk „visszalátni”, azaz csak egy meghatározott földtörténeti korig tudjuk meghatározni egy esemény bekövetkezésének idejét. Ilyen rendszer például a szénizotópos módszer, ahol a radioaktívan bomló izotóp a szén 14 tömegszámú atomja. A felezési idő ebben az esetben 5730 év, ami azt jelenti, hogy legfeljebb 50 ezer évvel ezelőtti esemény korát tudjuk meghatározni. Ugyanakkor, ez a kormeghatározás pontos adatot ad a „közelmúlt” eseményeinek idejéről, amikor a nagy felezési idejű izotóprendszerek nem alkalmazhatók, mert még nem telt el annyi idő, hogy mérhető mennyiségű származék izotóp keletkezzen a lassú folyamat során. A szénizotópos kormeghatározáshoz azonban kell a szén, azaz szerves anyag. Vulkáni működések korát vagy a vulkáni képződménybe zárt, a magas hőmérséklet miatt elszenesedett növénymaradványokon határozzák meg vagy a vulkáni képződmény alatt lévő talajban található szerves anyagot használják fel erre. Térségünk legutolsó vulkánkitöréseinek idejét szénizotópos módszerrel határoztuk meg. Elsőként a japán Moriya és kutatótársai közöltek pontos szénizotópos kor adatokat, majd Harangi Szabolcs Molnár Mihállyal és kutatótársaikkal együttműködve határozták meg a legfiatalabb kitörés korát a székelyföldi Csomád vulkáni képződményében talált szenesedett famaradványok elemzése során. Innen tudjuk, hogy az utolsó vulkáni működés a jelenlegi koradatok alapján 31230 és 32700 éve volt.
A székelyföldi Csomád eddig ismert legfiatalabb vulkáni képződménye, amelyben szenesedett famaradványok találhatók. Ezek szénizotópos vizsgálata segített meghatározni a vulkáni működés korát

Az 50 ezer évnél régebben történt vulkánkitörések esetében manapság a legelterjedtebben használt geokronológiai módszer a cirkon kristályokon végzett kormeghatározás. Miért pont a cirkon, ami egy cirkónium-szilikát ásvány és első pillantásra nem látunk benne radioaktívan bomló izotópot? Az ásványok kristályrácsába a fő alkotókon kívül, elemhelyettesítéssel beépülhetnek nyomnyi mennyiségben idegen elemek is, ha azok ionjainak mérete és töltése közel van a fő komponenséhez. A cirkon ásványban így a cirkóniumot helyettesíteni tudja a hafnium, továbbá az urán és tórium is. Az uránnak két radioaktívan bomló, instabil izotópja van, a 238 és 235 tömegszámú izotópok, míg a tórium izotópjai közül a 232 tömegszámú atom stabilizálódik radioaktív bomlással. Érdekes módon mindhárom esetben a származék izotóp az ólom valamelyik tömegszámú atomja, a 206, a 207, illetve a 208 tömegszámú izotóp. A radioaktív bomlás ezekben az esetekben nem egy egyszerű folyamat, hanem több lépcsőben megy végbe és közben hélium (He) atommagok szabadulnak fel (ezt alfa-sugárzásnak nevezzük). A He atom 4 tömegszámú, azaz a teljes radioaktív bomlási folyamat során: 8, 7, illetve 6 He atom szabadul fel.
Ezek a nagyon leegyszerűsített fizikai alapok, azonban hogyan lesz ebből egy régmúlt esemény idejének meghatározása? Mit kell a geokronológusnak tenni? A cirkon egy ideális ásvány, mivel van benne mérhető mennyiségű urán, így idő elteltével a radioaktív bomlás során egyre több ólom izotóp (és He izotóp) keletkezik. A modern analitikai műszerekkel már kis mennyiségben is nagy pontosággal mérhetők az izotópok mennyisége vagy izotóparányok értéke. Sőt, most már ott tartunk, hogy lézersugár vagy ionsugár alkalmazásával már nagyon kis mennyiségű anyagból is lehet izotóp meghatározást végezni. Ez pedig egy óriási előrelépés! A cirkon kristályok önmagukban is picinyek, méretük az emberi hajszál átmérőjéhez hasonló: általában 100-300 mikrométer (azaz 0,01-0,03 milliméter). A műszeres technika ma már lehetővé teszi, hogy e piciny ásványokat lézeres vagy ionsugaras nyalábbal gerjesszük, ezzel egy akár egy 30-40 mikrométer átmérőjű területről is tudunk elegendő anyagot a tömegspektrométerbe juttatni, ahol az izotópok mérése történik. Ez azt jelenti, hogy akár megtudjuk mérni az ásvány középső és szélső részének is az izotóparányait, azaz megtudjuk határozni a keletkezés korát. A kérdés azonban még mindig az, hogy miképpen jutunk az izotópok mennyiségéből az időhöz?
Az első lépést az jelenti, hogy egyáltalán össze kell gyűjteni e piciny kristályokat! A kőzeteket ehhez „porrá” kell törnünk és a 100-300 mikrométer nagyságú szemcsék közül ki kell nyernünk a cirkon kristályokat. Ehhez megint jellemző fizikai tulajdonságokat kell segítségül hívni. A cirkon kristály sűrűsége viszonylag nagy, nagyobb, mint általában a kőzeteket alkotó ásványoké. A módszer lényeget tehát, hogy sűrűség szerint választjuk el az apró szemcséket és a legnagyobb sűrűségű szemcsék közé várjuk a cirkon ásványokat. Ez már egy nagy odafigyelést igénylő, több lépcsős, aprólékos munka, ami egyáltalán megalapozza azt, hogy méréseket végezzünk. A vulkáni képződményből kinyert cirkon kristályokon történik az izotópmérés. Azonban mielőtt drága műszerek drága mérési idejét használjuk, pontosan meg kell határozni, hogy mit szeretnénk tudni, egyáltalán minek az idejét szeretnénk meghatározni? Itt pedig nem kerülhetjük meg, hogy ismét ne kanyarodjunk vissza a fizikai alapokhoz!
A cirkon geokronológia háttere

Ahhoz, hogy izotópok mennyiségéből, az adott izotóprendszerre jellemző felezési idő figyelembe vételével meg tudjuk határozni a jókeletkezési időt, fontos feltétel, hogy a keletkezés után az izotópok a kristályba maradjanak, azaz zárt maradjon a rendszer (azaz csak annyi származék izotóp legyen, ami a radioaktív bomlás során keletkezett és annyi instabil izotóp, ami a radioaktív bomlás után visszamaradt). Ez az állapot különböző izotópok, különböző ásványok esetében más és más hőmérséklet elérése után áll be. Ezt a hőmérsékletet záródási hőmérsékletnek nevezzük. Ez pedig egy kulcspont a geokronológiában: a kormeghatározás során azt az időt határozzuk meg, amikor a kristály a záródási hőmérséklet alá hűlt (e hőmérséklet felett ugyanis az izotópok még nem kötődnek meg a kristályban, onnan eltávozhatnak, így mérésükkel nem tudjuk pontosan megmondani, mennyi keletkezett radioaktív bomlással).
Az ásványok keletkezése magmás folyamat során a kőzetolvadékból való kristályosodással történik. A cirkon kristály akkor válik ki, ha a kőzetolvadékban a cirkónium mennyisége már olyan értéket ér el, hogy az olvadék „túltelítetté” válik ebben az elemben. Ez általában 800 Celsius fok alatt történik. A cirkon kristályban kb. 900 Celsius fok alatt már nem távoznak el az U és Pb izotópok, azaz a kristályosodás a záródási hőmérséklet alatt történik. Remek! Ez tehát azt jelenti, hogy a geokronológiai vizsgálattal a cirkon kristályosodás idejét határozhatjuk meg. Nem ez a helyzet a He izotóppal, ami csak 180 Celsius fok alatt marad benn a kristályban. A magmakamrában lévő cirkonból kristályosodása után tehát folyamatosan távozik a radioaktív bomlás során keletkező He. Ahogy azonban vulkánkitörés indul, a 700 Celsius feletti hőmérsékletű magma a felszínre jutva gyorsan lehűl 180 Celsius fok alá. Ekkor tehát záródik már a He is! Amennyiben tehát mérjük a cirkon kristályban lévő He izotópot és az Urán (U) izotópokat, akkor ki tudjuk számolni, hogy a vulkánkitörés óta mennyi idő telt el.
A cirkon kristályok geokronológiai vizsgálata különböző módszerekkel és adott izotóprendszerek különböző ásványokra vonatkoztatott záródási hőmérséklete - a geokronológiában e hőmérséklet alá való hűlés idejét határozzuk meg.

Kiszámolni, kiszámolni… akkor hogyan is határozzuk meg végül az időt? Az elkülönített cirkon kristályokat műgyantába tesszük és addig polírozzuk, amíg feltárul belsejük. Ha egy elektron-mikroszonda műszerrel elektronsugarat bocsátunk rá, akkor láthatjuk is belső felépítésüket: úgy néznek ki, mint az elvágott fák belseje, az „évgyűrűk” ebben az esetben az eltérő környezetben képződött kristálynövekedést jelentik. Az eltérő környezet (hőmérséklet, magma összetétel stb) különböző kémiai összetételű zónákat hoz létre a kristályon belül. A kormeghatározáshoz szükséges izotópok mennyiségét lézer-ablációs ICP-tömegspektrométerrel (ICP=indukciósan csatolt plazma) vagy ionszondával (ekkor oxigén ionsugárral gerjesztjük a mintát, a gerjesztett izotópok itt is tömegspektrométerbe jutnak) mérhetjük. A mérés során ólom és urán izotópok arányát kapjuk meg. A kapott adatok értékelése aztán még egy hosszú folyamat: ismernünk kell a műszer fizikai és kémiai működését, az eredményeket ismert izotópösszetételű mintákkal (sztenderdek) kell összevetnünk, meg kell vizsgálnunk, hogy a kapott adatok alapján valóban fennállhatott a zárt rendszer, stb. A izotóparányokból a felezési idő segítségével, a radioaktív folyamat matematikai egyenletét felhasználva számíthatjuk ki végül a kort, amikor a kristály keletkezett. Így kapunk egy adatsort, mondjuk egy mintából 20-50 egyedi cirkon kristályból mérési eredményeket, különböző korokat. A hélium mérés esetében egy teljes cirkon kristály hélium-izotóp tartalmát mérjük, majd egy másik műszerrel mérjük meg az urán és tórium koncentrációját. A kapott adatokat felhasználva következik a számolás, hogy ez, a radioaktív bomlási folyamat során mennyi idő alatt állhatott elő. Ez egyszerűen hangzik, de mindkét mérés után még hosszadalmas számolások következnek, míg végül eljutunk az áhított eredményhez, egy korhoz, amit szakmailag értelmeznünk kell. A geokronológia tehát nem csak egy egyszerű időt meghatározó, adatközlő tevékenység, hanem egyre inkább egy önálló tudomány, ahol a mérésnek és az azt követő számolásoknak mind nagy szerepe van. Ez elengedhetetlen, hogy a geokronológus által értelmezett kort, aztán be lehessen helyezni egy valamikori történet rekonstruálásába.
A Csomád legfiatalabb képződményén végzett különböző kormeghatározási eszközök adatai eltérő következtetéshez vezetnek: a magmatározó élettartamára és a kitörés korára

Összefoglalóan: az U és Pb izotópok mérésével a cirkon kristályok keletkezési idejét, az U és He izotópok mérésével a vulkánkitörés idejét határozhatjuk meg! Persze, adódhat a kérdés: miért ez nem ugyanaz, időben ez nem közeli folyamatok? Nos, az elmúlt évtized kutatási eredményei világosan rámutatnak: nem, ráadásul ez a két időpont fontos új információt ad! Különböző vulkáni rendszerek esetében ugyanis azt találjuk, hogy a cirkon kristályok keletkezési ideje meglehetősen eltér egymástól, mondhatjuk azt is, hogy szinte mindegyik cirkon kristály máskor keletkezett. Ha ezek időtartamát elemezzük, akkor nem másra következtethetünk, hogy meddig van olyan állapotban a földkéregben, hogy cirkon kristályok válhassanak ki, azaz meddig van olyan állapot, hogy olvadék van jelen a földkéregben, amiben kristályosodás történhet, egyszerűen kifejezve: milyen hosszan áll fenn a magmakamra? Az eredmény pedig első pillanatra meghökkentő: hosszú ez az idő, akár több tíz-, sőt több százezer év a vulkánkitörés előtt! Ezek a geokronológiai vizsgálatok tehát felfedték, hogy a vulkánok alatti magmakamra hosszasan aktív lehet, akkor is, amikor éppen nem működik a tűzhányó, akkor is történhet benne kristályosodás. Vulkánkitörés akkor történik, ha a magmatározóban lévő magma fizikailag kitörésre képes, azaz fizikailag felszínre tud nyomulni, áttörve a felette lévő több kilométer vastag kőzettestet. A Csomád esetében például kimutattuk, hogy az utolsó vulkánkitörés előtt legalább 300 ezer évig létezett az a magmatározó, amiből végül a magma elindult a felszín felé és vulkánkitörést okozott. Ez azonban csak egy kis része a magmatározóban lévő magmának. Még mindig van jócskán, amiből adott esetben egy újabb magmacsomag nyomulhat felfelé és okozhat vulkánkitörést. Amíg a földkéregben van olvadéktartalmú magma, addig ez a lehetőség fennáll! De ez már egy következő történet, ami elvezet a két kutatási eredményhez. Erről szólnak majd a következő blog bejegyzések!

Best Blogger Tips

2017. december 18., hétfő

„Vancouver, Vancouver! This is it!” – in memory of David A. Johnston

Today, 68 year ago (18th December 1949), David Alexander Johnston was born in Chicago, USA. He worked as a volcanologist for the USGS and was an enthusiastic, talented scientist, who dedicated his life to help protect people from volcanic eruptions. I wrote a memory of him in my Hungarian Tűzhányó (=Volcano) blog 3 years ago and promised to translate this post in English. Here you go in this special date!

English translation of the original blog post written in Hungarian in 19th May, 2014

It is not easy to write something on the 34th anniversary of the tragic eruption of Mt. St. Helens. Personally, this volcanic eruption gave me a specific, decisive experience. This is not only because of the volcanic eruption itself, but also because of the human story what is behind the volcanic event. The eruption provided a vividly descriptive example how such volcanoes can work, involving the complex, but very nicely reconstructed pre-eruptive magma chamber processes as well as the complexity of the volcanic eruptions and all of these yield important messages to volcanologists. But there are also many people around this story. Volcanologists, who forecasted that this long-dormant volcano could awaken soon; volcanologists, who worked hard in early 1980 to understand better what was going on in the volcano and tried to save people’s life. Chain of events, specific moments, quick decisions, what affected and changed the life of many people…
This was what David A. Johnston could see in the morning of 18th May 1980: “This is it!. Photo (left): Gary Rosenquist

It is pretty hard to forecast volcanic eruptions and I had to tell that it is simply impossible! This means that nobody could precisely tell which volcano, when it will erupt and how this event will occur. All three questions should be answered accurately to perform effective risk management. However, this does not mean that we have no chance to save people, this does not mean that volcanologists are bad scientists, this does not mean that volcanology is not able to understand volcanoes. Eruption forecasting improved significantly in the last decades, volcanologists work very hard and their decisions could save life of 10’s of thousands of people worldwide during volcanic crisis. Mt. St. Helens was one of the most attractive volcanoes of the Cascades in western U.S. It was dormant since 1857 and this was a long time for people around it to think that this is not a dangerous volcano and they enjoyed the beauty what she gave. However, a few volcanologists were in another opinion. Dwight Crandell and Donald Mullineaux published a report in 1978, where they argued that Mt St Helens was a potentially dangerous volcano and could erupt soon, likely before the end of the century…
The volcano started to awaken on 15th March 1980, ca. 2 months before the catastrophic eruption. The USGS volcanologists were sure that these preliminary signs meant that the eruption would occur well before the end of the century. But, it was not easy to communicate the potential danger to the public and to the decision-makers. People considered the volcano as a tourist attraction and they did not think that anything bad could happen. In addition, this was also the place what gave work for many people since decades. They had no experiences; they did not know how volcanoes work, they did not know the danger what was related to volcanoes. Finally, volcanologists were able to convince the decision-makers to close the surrounding of the volcano and create a red zone, where nobody could enter. That was an important step ahead…
David A. Johnston is sitting at the Coldwater II. observation point and describes every events occurred in the volcano. Photo: Harry Glicken

Don Swanson, a young volcanologist was working on the Mt St Helens since 1972. He measured deformation changes and was involved in the scientific team, which was monitoring the volcano day and night from the beginning of March 1980. On 17th April, a bulge was discovered on the northern flank of Mt St Helens and later it inflated in an average of 1.5 meter/day. This was something new, what was hard to understand at that time and David A. Johnston was one of the scientists who believed that this could result in a lateral blast, a kind of rare eruption mechanism what had occurred before at Bezymianny, a volcano in Kamchatka, in 1956. There was an observation point at Coldwater II, where Harry Glicken, a young graduate student was manning. He was describing every changes of the volcano for more than 2 weeks, but he had an appointment with Richard V. Fisher, a volcanologist professor at the University of California on 16th May. Don Swanson was scheduled to replace him, but it turned out that he had to meet a German graduate student (Gerhard Wörner, who became later a famous volcanologist, petrologist working at the University of Göttingen, Germany) on 17th May. Thus, he asked David A. Johnston to replace him in that evening and promised him that he would be at the observation point in the next morning. Dave told Swanson that “the weather is pretty nice, the volcano is calm and I will be sitting at the observation point and ready for further gas measurements”.
Dave Johnston, who conducted gas measurements even in the crater before, sat the observation point in the evening of 17th May. He was a volcanologist, who felt that in order to protect people, he had to take even risks to understand better what is going on in a volcano. He knew that there is a potential for a lateral blast at Mt St Helens, but he sat in front of the bulge in ca. 10 km distance and collected data about the volcano. Carolyn Driedger was with him late that evening and she planned to camp another ridge overlooking the volcano, but Dave told her to go home, he would stay alone overnight. He had to collect more observations even though he knew that the volcano could erupt any time and if it occurs then there will be no way to escape. Face to face with the volcano, with the bulge… Nobody could see a lateral blast eruption, nobody had an experience about it, but Dave knew that it would be devastating. There was a major responsibility fall on the shoulder of the volcanologists. The volcano was calm already for days and many people argued that there was no danger and they wanted to be back into the red zone. There was a very nice weather on early May 18, some people started to move to the volcano to enjoy the beauty and rest in this particular place of the Earth.
In the early morning of 18th May, Dave sent some data to the base operation. Don Swanson was just about leaving to replace him. He had a quick look at the seismograph and noticed that a sign of big earthquake appeared. He run to the phone to call Dave. He could still hear Dave’s last words: "Vancouver! Vancouver! This is it!”… and then, silence… What was the meaning of these last words? It was not a shout like ‘Hey, I will be killed…’! It was rather an excited short notice that it happened what he assumed… the lateral blast! “This is it…” – It is there, the superheated mixture of gas and ash, which will sweep him away in seconds… He did what he had to do. He collected data, he interpreted the observations and warn people that this volcano could be highly dangerous. He was there until the very late time… It could happen that Harry Glicken or Don Swanson or Carolyn Driedger sat the observation point. But, Dave was there, it was his fate… I think that they are real heroes. They work hard to understand how volcanoes work, they want to know what signs could precede volcanic eruptions and they even take risks to protect people from natural disasters although they know the best how dangerous it is. But this is his/her life to do this… Dave knew what could happen, but he sat the observation point – 10 km distance from the bulge! He knew that Harry and Don had important meetings and knew that it was not a good thing to be too many in that dangerous place. This video is dedicated in his memory:

I could meet three persons from this story and these meetings particularly influenced me. I could meet Don Swanson in Hawaii, where he was working as a chief of the volcano observatory. He has an enormous knowledge on volcanoes, a friendly, helpful person with delicate humour. I met Carolyn Driedger in Tenerife and we talked a lot about the importance of outreach activities. She realized how important it is after the eruption of Mt St Helens. People should know more about volcanoes and this is a key-point in risk management. It was my great pleasure to take part in the workshop what she organized in the Cities on Volcanoes conference and I could present our outreach activities as well as my idea and plan about a volcano park in Hungary. Finally, I could talk a lot with Gerhard Wörner in the Eifel who told me his memories what happened there, how he was involved in this story as a graduate student from Germany. I had a luck that I could meet them and I am very sorry that I could not meet Dave…
Today, in the 34th anniversary of the Mt St Helens, I would like to emphasize the work of the volcanologists. Many of them dedicate their life to understand better the nature of volcanoes and for this, they take even the risks. However, they undertake it, because they have to provide forecast as accurate as possible and during a volcanic crisis, they have to issue prompt decision to prevent people. These decisions should be based on solid scientific experiences, interpretation of analytical data and observations. Dave was enthusiastic to collect data even in the crater of the Mt St Helens and sat in front of the bulging slope of the volcano, although he knew very well how dangerous it is. In addition, they have to deliver their knowledge to the people; society should know more about nature, more about volcanoes! Nobody knows when the next big eruption will occur but the firing-tape is burning somewhere and society needs people, like Dave was...

Best Blogger Tips

2017. november 26., vasárnap

Kitört az indonéziai Agung!

Tegnap, helyi idő szerint délelőtt fél 11-kor robbanásos kitörés indult a vulkánon. A szeizmogramokon (földrengéseket jelző ábrán) nem sok változás látszott, ami arra utalt, hogy a kitörés freatikus jellegű volt, azaz azt a felszínalatti vizek túlhevítése, hirtelen gőzzé válása okozta. Ilyenkor a magma nem jut a felszínre, a robbanás a felszín alatti kőzeteket veti szét és ezek piciny, szétrobbant darabjai kerülnek ki a vulkánból. Ez már a második ilyen kitörés, korábban e héten kedden volt egy rövid időtartamú, hasonló jellegű vulkáni működés. A forgatókönyv azonban most másképpen íródott! A vulkáni hamukibocsátás nem lankadt, sőt estére a kitörési felhőt már vöröses szín festette meg. Ez arra utalt, hogy a magma már felszín közelébe emelkedett. Ez a szeizmogramokon kis amplitúdójú, folyamatos földremegést jelző rajzolatban nyilvánult meg, ami helyi idő szerint délután 4 órától volt követhető.

Az első kép (balra) a kitörés megindulásáról, ami kezdetben freatikus jellegű volt, majd estétől vöröses fény jelent meg, ami utalt arra, hogy felszín közelébe ért a magma (Forrás: Agung webkamera)


A vulkáni működés ma reggel is folyamatos volt, a kitörési felhő több mint 6 km tengerszint feletti magasságba emelkedett és délkelet felé sodródott. A repülési riasztási szintet a legmagasabb fokozatra, vörösre emelték. Bali repterén néhány repülőgép járatot törölni kellett. Vulkáni hamuesőt jelentettek a környező településeken, a lakosság körében szájmaszkok kiosztását kezdték meg. A korábbi, több mint 140 ezer kitelepített lakosságból 25 ezren még mindig ideiglenes sátrakban laknak, a vulkán 7,5 km körzetében továbbra is tilos belépni.
A vulkáni kitörés vasárnap hajnalban (fotók: Arta Tanaya Dewa Gede és Antho Backpack)


A hatóságok hangsúlyozták, hogy a vulkáni működés ellenére a turisztikailag népszerű (tavaly több mint 5 millióan érkeztek a szigetre) Bali továbbra is biztonságos. A több mint egy hónapja tartó földrengés sorozat és a kapcsolódó vulkáni veszély miatt már sokan mondták le útjukat, ami több mint 110 millió dollár bevétel kiesést okozott a helyi turizmusnak. Az Agung vulkán a helyi hinduk szent hegye, ahol a hitvilágnak megfelelően minden 100 évben megtisztulási szertartást kell tartani. Ezt a hegy közelében lévő Besakih templomban tartják. Ez történt 1963 februárjában is, amikor a vulkán mozgolódni kezdett. A hindu papok ezt rossz jelnek tekintették és ezért el szerették volna halasztani a szertartást. Az akkori elnök azonban ehhez nem járult hozzá. A bekövetkező heves vulkáni működést aztán a helyiek az istenek figyelmeztető haragjának tekintették, amiért a szertartást nem tartották meg megfelelően. A Besakih templomot azonban elkerülte a rombolás. A megtisztulási szertartást végül 1969-ben tartották meg, remélve hogy legalább 100 évig nem történik különösebb baj. Az Agung nem túl gyakran működő tűzhányó, azonban nem várta ki az egy évszázadot!
Az Agung kitörése nyomán a vulkán körzetében mindent friss vulkáni hamu borít, azonban az életnek mennie kell tovább!... Kérdés, milyen irányba megy a vulkáni működés? (fotók: Arta Tanaya Dewa Gede és Nurcholis Anhari Lubis


A vulkán közelében néhány hete volt ismét hindu ünnepi megmozdulás, a hindu papok a tűzhányó kráterének peremére is felmentek, hogy békére intsék a hegy szellemeit. A történet azonban ismét másképp alakult. A hosszú, több mint egy hónapos földrengés sorozat után a vulkán kitört! De vajon most mi várható? 1963-ban a vulkáni működés következtében több mint 2000-en haltak meg. Most sokkal többen laknak a tűzhányó közelében, azonban a vulkáni veszély kezelés is sokat fejlődött az elmúlt évtizedekben. A legutóbbi bejegyzésben pszichológiai krízisről írtam. A bali vulkanológusok és a helyi hatóságok együttműködve eddig példaértékűen kezelték a helyzetet. Most azonban újabb fejezet kezdődik. Eddig a felszínen nyugodtnak tűnő hegy melletti várakozás jelentette a fő gondot, most a vulkáni működés kimenetele. 1963-ban az erős hamuhullás mellett az időszakosan lezúduló, több kilométer távolságba eljutó, mindent elsöprő piroklaszt-árak jelentették a fő veszélyt, amik most is bekövetkezhetnek. A helyi veszélyhelyzet mellett azonban nem kizárt, hogy globális kihatása is lesz a kitörésnek amennyiben nagy mennyiségű, kéngazdag magma tör fel és a kitörési felhő a magas légrétegekbe, a sztratoszférába is bejut. Ekkor előfordulhat, hogy a vulkáni működés az éghajlatra is kihat és csökkentheti globálisan a hőmérsékletet. Természetesen ezek egyelőre csak lehetőségek, és még sok a kérdőjel a vulkáni működés későbbi kimenetelét illetően. Azonban az Agung eddigi vulkáni története arra utal, hogy ezekre az eshetőségekre is fel kell készülni!

A vulkáni működés kimenetét folyamatosan figyeljük, fejleményekről tudósítunk!

Frissítés (2017.11.26. 19:26)

A vulkáni kitörés továbbra is zajlik, sőt a szeizmogram alapján az mondható, hogy erősödött is estére! A helyi szakemberek megerősítették, hogy most már magma is a felszínre jut. A vulkáni hamufelhő kelet felé sodródik és e miatt vasárnap estétől hétfő hajnalig le kellett zárni a szomszédos sziget, Lombok repterét!
Az Agung vulkáni hamufelhője kelet felé sodródik, ami miatt Lombok sziget repterét is le kellett zárni (fotó: Karen Lavelle és VAAC vulkáni hamu eloszlás



Frissítés (2017.11.27. 08:19)

Rövid friss összefoglaló: A vulkáni kitörés fluktuálva, azaz hol erősebben, hol gyengébb intenzitással, de tovább zajlik. Az erős esőzés következtében iszapárak (laharok) rohannak le a hegy déli oldalán, amik mindent elsöprő, romboló erejük miatt különösen nagy veszélyt jelentenek. A helyi hatóságok ismét a legmagasabb, 4-es fokozatra emelték a készültségi fokozatot, ami azt jelenti, hogy a vulkán 10-12 km-es körzetéből a lakosoknak el kell hagyniuk a területet. A reptereken több járatot töröltek.
Erősödő kitörési intenzitás és laharok jelentik a veszélyt az Agung 10-12 km körzetében




Frissítés (2017.11.28. 22:16)

A vulkáni működés tovább zajlik! A robbanásos kitörés intenzitása helyi idő szerint tegnap kora délután erősödött is, amit nagy amplitúdójú földremegés kísért. Most már egyértelműen friss magma is felszínre is tör, amit a kitörési felhőbe kerülő kén-dioxid gáz mennyiség is tükröz. A kitörési felhő kelet-délkelet irányba sodródott, ami miatt Lombok szigetén lévő repteret is le kellett zárni, majd Bali nemzetközi repterén is leálltak a repülők. Az helyi hatóságok legmagasabb készültségi fokozatot rendelték el, ami azt jelenti, hogy a tűzhányó ca. 10 kilométeres körzetébe tilos bemenni. A kitelepítettek száma közel 40 ezerre emelkedett, akiket 225 helyen helyeztek el. A lakosság körében szájmaszkot osztanak. A vulkáni hamuszemcsék éles, milliméternél kisebb üveges szilánkok, amik veszélyt jelentenek belélegzés esetén! Jelenleg a másik veszélyt az esős idő miatt kialakuló iszapárak (laharok) jelentik. Ezek nagy sebességgel rohannak le és a vulkáni törmelékanyag mellett méretes kőzettömböket is képesek megmozgatni. Emiatt mindent elsodornak!
Mi várható ezek után? A szakemberek a múlt kitöréseire támaszkodhatnak, azonban a természet, így a vulkánok is ritkán ismétlik pontosan magukat. 1963-ban a freatikus kitörések után lávaömlések történtek és a kitörés megindulása után jó egy hónappal következett be a legnagyobb robbanásos vulkánkitörés, ami Indonéziában a 20. század legnagyobbika volt, sőt kis mértékben a globális éghajlatra is kihatott. A lehetőség erre most is megvan, azonban az sem állítható, hogy ez biztosan bekövetkezik. Mindenesetre a helyi hatóságok figyelmeztetnek arra, hogy a kitörés erőssége növekedhet és erre a környék lakosságának fel kell készülni, ezt nem lehet félvállról kezelni. Komoly dolog ez, mint ahogy azt is fontos hangsúlyozni, hogy ez nem jelenti azt, hogy Bali szigetére nem lehet elutazni! Azonban úgy, ahogy a kiszámíthatatlan időjárásara is fel kell készülni egy utazás során, így most a vulkáni működés esetleges hatására is gondolni kell! NEM szabad a vulkán közvetlen közelébe (10-15 km-es távolságába) menni! Másrészt előfordulhat vulkáni hamueső, ami ellen szájmaszkkal lehet védekezni. Ha bárki Bali szigetére készül, érdemes a csomagba betenni! Ugyanakkor, lehet készülni Bali szigetére - természetesen mindezek tudatában!
A további fejleményekről folyamatos tájékoztatást nyújtunk!


Mai pillanatkép a vulkáni működésről, a vulkáni veszéyltérkép és amire fel kell készülni ilyen esetben!



Frissítés (2017.11.29. 11:00)

A vulkáni működés tovább zajlik! Bali nemzetközi repterét újra megnyitották, mivel a szél más irányba sodorja a vulkáni hamufelhőt. A VAAC előrejelzések szerint viszont holnap Lombok reptere lehet veszélyben. Jelenleg ömlik az eső, ami megnöveli az iszapárak (laharok) lezúdulásának veszélyét. A látási viszonyok nagyon rosszak, a szeizmogram szerint viszont a vulkáni működés olykor jelentősen erősödik, mint ahogy a jelen pillanatban is eddig még nem tapasztalt erős földremegés (tremor) indult be! Az ilyen földrengés jelek magma feláramlását jelzik. A további fejleményekről folyamatos tájékoztatást nyújtunk!

Balra Johan Harmide hosszú expozíciós idejű, tegnap esti felvétele az Agung kitöréséről, jobbra pedig az éppen aktuális szeizmogram kép, ami egy nagyon erős földremegést (tremor) mutat!



Frissítés (2017.11.30. 16:00)

A vulkáni kitörés ma hajnalra abbamaradt, a mai napon - szerencsére tiszta időben - csupán erős gáz kiáramlást lehetett megfigyelni. Vége? - sóhajtanak fel sokan. Nos, nem lehet ezt biztosan megmondani! A vulkáni működés természetébe bőbven beleférnek szünetek, akár több naposak is, hogy aztán akár még nagyobb erővel folytatódjon a vulkáni működés! Ugyanakkor az sem kizárt, hogy nem lesz folytatás. Most úgy tűnik időlegesen (?) megszűnt az magma utánpótlás vagy a magmát felfelé elindító ok, azonban ismét kialakulhat az a helyzet, ami miatt a magma képes lesz újra felszínre nyomulni. Most azonban már "nyitott" a kürtő, azaz nagyobb az esély a feljutásra! Azonban az sincs kizárva, hogy eldugult a kürtő, azaz egy viszkózus, gázokban szegény magma igyekszik felfelé, de már a felszínre nem képes kijutni és "beragad" a kőzetcsatornába. Ez ilyen esetben lefolytja a rendszert és nem engedi át a felfelé igyekvő, gázokban gazdagabb magmatömeget, amíg az ki nem tudja onnan robbantani, ami már hevesebb robbanásos kitöréshez vezethet. Sok lehetőség van a további folytatásra, amire csak a közvetlen adatokból lehet valamit sejteni, amit a helyi vulkanológusok nyilván lázasan értékelnek. Hivatalos és hiteles információt is csak ők adhatnak. Mindazonáltal az éjszakai webkamera képen folyamatos derengés figyelhető meg a kiáramló gázfelhőben, ami magas hőmérsékletre, a magma közelségére utal.
A további fejleményekről folyamatos tájékoztatást nyújtunk!

Mai nappali és éjszakai webkamera felvételek



Best Blogger Tips