IMA 2010: Eyjafjallajökull kitörés a szakember szemével

Néhány hónapja teljes nyugalomban van a tavasszal óriási káoszt okozó izlandi Eyjafjallajökull tűzhányó. Hetek óta nem pattan ki egyetlen földrengés sem a vulkán alól. Van idő az adatok értelmezésére. Amint arról beszámoltunk a héten zajlott Budapesten a Nemzetközi Ásványtani Társaság 20. konferenciája. A szakmai találkozón meghívásunkra részt vett Olgeir Sigmarsson, a clermont-ferrandi Laboratoire Magmas et Volcans kutatási igazgatója, aki minden évben néhány hónapot az Izlandi Egyetem és a Nordic Volcanological Center munkatársaként is dolgozik. Sigmarsson szerdán plenáris előadáson ismertette az Eyjafjallajökull kitörés vizsgálatának kutatási eredményeit.

Dr. Sigmarsson vezette azt a kutatócsoportot, aki a vulkáni hamu ásványtani, kőzettani és geokémiai elemzését vezette Izlandon, azaz a konferencia népes érdeklődői első kézből kaptak információkat a még részben publikálatlan kutatási eredményekről.

Képek forrása: Gudrun Sverrisdottir és Rosa Olafsdottir (Nordic Volcanological Center, Institute of Earth Sciences, University of Iceland)

Dr. Sigmarsson látványos fotókon keresztül mutatta be a vulkáni működés egyes szakaszait, majd ismertette azt, hogy milyen következtetésre jutottak a vulkáni hamu vizsgálata alapján. Az előadás szép példáját adta, hogy a vulkanológiai vizsgálatokban, a vulkáni kitörések folyamatának megértésében mennyire fontosak a vulkáni képződményeken végzett ásványtani, kőzettani és geokémiai vizsgálatok.

Így néz ki a vulkáni hamu elektron-mikroszondás képen. Fotó forrása: Bendő Zsolt, ELTE Kőzettan-Geokémiai tanszék, Vulkanológiai csoport

Az eredmények azt mutatják, hogy a természet folyamatai jóval bonyolultabbak, mint azt korábban gondolták, azonban most már vannak eszközeink ezek részletes nyomon követésére. A vulkán ébredezéséről már 1994-ben küldött jeleket. A tűzhányó alatti magmatározó éveken keresztül töltődött fel, amiről földrengések kipattanásai tájékoztattak. A feltöltődés után a tűzhányó kicsit pihegett, aztán 2009-ben újra hangos jeleket adott. A vulkáni felépítmény elkezdett lassan emelkedni, ami azt jelentette, hogy egyre erősödött a mélyben lévő magma nyomása. A kőzetolvadék végül az Eyjafjallajökull és a Katla közötti népszerű kirándulóhelyen (Fimmvörduháls) talált utat magának. A kitörés látványos lávaszökőkút, lávatűzijáték és lávafolyás formájában zajlott, olykor népes közönség előtt. Aztán április közepén változott a helyzet! A bazaltos magma most a vulkáni kráter alá nyomult, ahol felolvasztotta a korábbi (1821-es) kitörés visszamaradt, még nem teljesen megszilárdult anyagát. a két magmatípus részben keveredett egymással, ásványaik bejutva a másik kőzetolvadékba visszaolvadtak, majd újabb ásványzóna vált ki rajtuk. Ez a kőzetolvadék egyveleg, ami már szilícium-dioxidban dúsabb volt, keveredett a jégsapka olvadékvizével és került erőteljes robbanással a felszínre.
A vulkáni működés további eseményeit részben ez a mélybeli magmakeveredés folyamata irányította. A földköpeny kőzetének további olvadásával újabb magmacsomagok érkeztek a tűzhányó alá (amiről a mélyből kipattant földrengések adtak hírt). A friss, magnéziumban gazdagabb kőzetolvadék is keveredett a 4-5 kilométer mélységben lévő kristálypéppel, ami további anyaggal látta el a kitörést.
Miért állt le a vulkáni működés? A petrogenetikai modellek azt mutatják, hogy a vulkáni működés második szakaszát egy dinamikus magmakeveredés irányította. A sekély mélységben lévő, nem teljesen megszilárdult kristálypép anyagot újabb és újabb bazaltos magmaadagok olvasztották fel és ez a kevert anyag tört ki. A "katalizátor" bazaltos magma utánpótlás aztán elfogyott. A szilícium-dioxidban gazdag kristálypép önmagában nem képes kitörni. Ez az anyag jelenleg is ott van a tűzhányó alatt. A kulcskérdés az, hogy jön-e és ha igen, mikor friss bazaltos magma, ami mobilizálni képes ezt az anyagot és újabb kitörést képes előidézni? Az 1821-23-as kitörés során több hónapnyi szünet után felújult a vulkáni működés, de ez nem törvényszerű, nem biztos, hogy ez most is így lesz. Azt azonban tudjuk, hogy milyen előjeleket kell figyelni!
Az Eyjafjallajökull kitörés számos tanulsággal szolgált. Dr. Sigmarsson látogatása jó alkalmat adott a tapasztalatok kicserélésére és elképzelhető a jövőbeli szorosabb kutatási együttműködés. Ez fontos már csak azért is, mert a következő években újabb vulkánkitörések várhatók, amit az izlandi kutató is megerősített. A Hekla, a Katla és a Bardarbunga közül bármelyik vagy akár mindegyik működésbe léphet!
Végül még egy érdekes hír, amit sikerült megtudnunk. Sigmarsson és kutatócsoportja több száz kilogram vulkáni hamut gyűjtött be a közelmúltban, aminek jelenleg is folyik a szemcseméret szerinti osztályozása. A cél az, hogy olyan finom vulkáni hamuanyagot állítsanak elő, ami a légkörbe is bekerült. Ezután elkezdődhet a tesztelés: mi történik, ha ezt a hamuanyagot a repülőgép hajtóművébe fúvatják. Ezek a kísérletek hozzájárulhatnak ahhoz, hogy pontosabban tudjuk mi zajlik akkor, amikor a repülőgépek vulkáni hamufelhőbe jutnak. Szükség lesz még erre a tapasztalatra!