Merapi: Miért és miért így tört ki az indonéziai szigetvilág legveszélyesebb vulkánja?

Miért annyira veszélyes a Merapi és mivel magyarázható a keddi kitörése? Röviden, néhány gondolat erről.
Indonéziában több mint száz aktív tűzhányó van és azt is tudjuk a közelmúlt eseményeiből, hogy gyakoriak a sokszor nagy magnitúdójú földrengések. Ennek oka a lemeztektonikai elhelyezkedésben van. Az indonéziai szigetvilág alatt az Ausztrál kőzetlemez egy görbült sík mentén az Eurázsiai-lemez alá bukik. Ezt szubdukciónak nevezzük. A folyamat lényege, hogy a nagyobb sűrűségű kőzetlemez (ebben az esetben az Ausztrál kőzetlemez) kb. 40-60 fokos szögben behatol a földköpenybe. A földköpeny anyaga szilárd, de a magas hőmérséklet és a nagy nyomás miatt némileg plasztikusan viselkedik, ezért a hideg kőzettest "bele tud merülni". A folyamat meglehetősen lassú és időszakos. Ez azt jelenti, hogy átlagosan évente néhány centiméter a mozgás. Valóságban azonban az történik, hogy néhány évente, évtizedenként, vagy máshol esetleg csak évszázadonként zökken egyet lefelé a kőzetlemez (ez nem azonos a földkéreggel, ez a litoszférát más néven kőzetburkot jelenti, ami a földkéreg és a földköpeny legfelső, merev része). Az elmozdulás ilyenkor akár méteres nagyságrendű is lehet! Ilyenkor hatalmas energia szabadul fel, előfordul, hogy a felül lévő lemez függőlegesen felfelé mozdul el és ha ez tenger alatt történik, akkor pusztító szökőárt indíthat el. Ez tehát vázlatosan a földrengések oka.
A sok vulkán pedig azért van, mert a lefelé hatoló kőzetlemezből a magas hőmérsékleten és nagy nyomáson eltávoznak az illóanyagok, például a a víz és bejut a felette lévő földköpeny-ékbe. Nagyjából 100 km mélységben már olyan a kőzetek szerkezete, hogy a vizes oldatok el tudnak felfelé távozni. A vizes oldatok csökkentik a földköpeny anyagának az olvadáspontját, ami fokozatos olvadást indít el (azaz nem a lebukó kőzetlemez olvad meg!). Ezzel magyarázható, hogy miért annyira vízgazdagok a szubdukciós övezetekben feltörő magmák és a vulkánok miért csak egy szűk sávban fordulnak elő, nagyjából 100-120 km-re az alábukó kőzetlemez felett!

Magmaképződés és vulkáni kitörés a kőzetalábukási (szubdukciós) zónákban

A feltörő magmában nagy mélységben még oldott állapotban vannak az illóanyagok, mint például a víz, a szén-dioxid és a kén-dioxid. Azonban ahogy tör felfelé a magma, úgy ahogy egyre kevesebb nyomás nehezedik a kőzetolvadékra, illetve ahogy kristályosodik a magma, az illóanyagok oldhatósága lecsökken és gázbuborékok formájában válnak ki. A magmában egyre több és egyre nagyobb gázbuborék lesz. Ahogy a magma a felszín közelébe ér, a felső része szinte már felhabzik a sok gázbuboréktól, esetenként több mint 70%-ban gázbuborékból áll. Ez hatalmas belső nyomást jelent. Amennyiben a kürtő el van zárva, úgy ez a nyomás érvényesül (olyan, mintha egy lezárt pezsgős palackot rázunk addig, amíg.... senki ne próbálja ki!!) olyannyira, hogy az egész hegyet felnyomja. Amint korábban írtuk, a Merapi felszíne október 24-én egy nap már 42 centimétert emelkedett! Emellett, folyamatosan pattannak ki a földrengések is, részben ahogy repeszti a magma a kőzeteket, részben ahogy a gázbuborékok mozognak. Ez egy ideig megy, de nem sokáig, mert a hatalmas belső nyomás órási robbanással szabadul fel.

A magma ahogy közelít a felszínhez szinte felhabzik, a kürtőcsatornában úgy néz ki mint egy sör...

A vulkáni kitörés jellege attól is függ, hogy ez a robbanás hol következik be? A Merapi esetében a magmahab valószínűleg már nagyon közel lehetett a felszínhez és a kürtőt lezáró, korábbi kitörési időszakokban kialakult lávadómot egyszerűen szétvetette. A robbanás alapvetően déli irányba zúdította ki a magmába zárt magas hőmérsékletű gázanyagot és a milliméternél kisebb nagyságra szakadt magmafoszlányokat, valamint a lávadóm ripityára tört apró darabjait. Ezt nevezzük izzófelhőnek, összefoglaló nevén piroklaszt-árnak (piroklaszt="tűzi eredetű törmelék")! Ez az anyag hatalmas sebességgel rohant le a hegy déli oldalán, elsősorban a völgyekben, de a gázokban koncentráltabb részei átcsaphattak a völgyoldalakon is. Az égési sérültek valószínűleg a piroklaszt-ár oldalsó részén lehettek. Sokakat azonban az izzófelhő központi része kapott el, ahol nincs menekvés...
A Merapi életében ez nem egy szokványos kitörés volt. Általában, a vulkán belsejében felfelé törő magmából ki tudnak szabadulni a gázok és így, egy gázokban már szegény, nagyon nehezen mozgó, sűrű lávaanyag türemkedik ki a kürtőből, aminek lávadóm a neve. Ez a lávadóm olykor akkorára nő, oldala annyira meredek lesz, hogy saját súlya alatt részben vagy teljesen összeomlik. Ezekhez az eseményekhez kapcsolódnak a meredek hegyoldal völgyeiben lerohanó izzó törmeléklavinák, amelyek maximum 10 km távolságba jutnak.

A meredek oldalú lávadómról időszakosan kisebb-nagyobb darabok szakadnak le és izzó törmeléklavinákat okoznak. Rajz: H.U. Schmincke: Volcanism c. könyvéből