Mennyire volt váratlan a Grímsvötn mostani kitörése?

A bejegyzés végén frissítés: Miért NEM füst emelkedik a vulkánok fölé, és mi az a vulkáni hamu?


A Grímsvötn hamufelhője és egy benne cikázó villám 2011. 05. 22-én. Készítette: Jóhann Ingi Jónsson

A válasz nagyon egyszerű: nem volt váratlan! Miért? Ennek megválaszolásához ismét a földrengéseket, földrengésrajokat kell megvizsgálnunk. Előtte azonban mindenképpen ki kell térnünk arra, hogy mit is jelent ma a váratlanság a vulkanológiában. Ezt a következővel lehetne példázni: ha egy hölgy állapotos lesz és elmegy az orvoshoz, akkor napra pontosan meg tudják mondani, hogy elvileg mikorra várható a kisbaba megszületése. Folyamatosan észleljük a baba érkezésének előjeleit, és a gyermeket váró házaspár, valamint környezetük felkészül a nagyszerű eseményre. Jól tudjuk azonban, hogy a gyermekáldás esetében nagyon is igaz a mondás: "..ember tervez, isten végez..". Még az orvosok sem tudják megmondani, akár 1 hónappal a szülés előtt sem, a szülés időpontját órára, percre pontosan. Azt persze látják, hogy mikor kell befeküdni a kórházba, mikortól kell folyamatos megfigyelés alá helyezni a kismamát, de teljes pontossággal képtelenség előre jelezni a szülést. Amikor tehát egy vulkánkitörésre azt mondjuk, hogy nem volt váratlan, az alatt körülbelül azt kell érteni, mint egy állapotos anyuka esetében.
Térjünk vissza a nyers adatokhoz és a vulkánokhoz. Miért is volt várható a kitörés a Grímsvötnön? A Vatnajökull jégsapka alatt több tűzhányó is található, például a Bárðarbunga és a Grímsvötn. Ezek várható kitöréseiről már korábban is írtunk az akkoriban bekövetkezett események hatására. Ha megnézzük az elmúlt években a Vatnajökull alatt regisztrált földrengések eloszlását (1. ábra), jól látható, hogy ezek elsősorban az ott lévő tűzhányók alatt pattantak ki, ami jelzi, hogy a szeizmikus aktivitás egyértelmű összefüggésben van a vulkán és az azt tápláló rendszerben zajló eseményekkel.

1. ábra Felül: Földrengések térbeli helyzete Izlandon, kiemelve a Vatnajökull régióját. Alul: Földrengés hipocentrumok térbeli és időbeli változása a Grimsvötn alatt. Forrás: Kristín S. Vogfjörd et al. 2010 Keflavik, Iceland

A rengések gyakorisági eloszlását megfigyelve (2. ábra) további megállapításokat tehetünk. Az ábrán a piros görbe jelzi a Grímsvötn alatt kipattant földrengéseket 1991 és 2010 között. Ezen időszakban összesen 3 kitörés történt 1996-, 1998- és 2004-ben, amelyekhez kötődően csúcsok, azaz a földrengések számában maximumok figyelhetők meg az ábrán. Továbbá az is megfigyelhető, hogy a csúcsokat megelőző részeken egy emelkedő trend, tehát fokozódó vagy éppen egy plató, vagyis folyamatosan erős szeizmicitás jelentkezik. A kitöréseket követően a földrengések száma hirtelen lecsökken, majd szép lassan elkezd emelkedni például a 2000-2004 vagy a 2005-2010 közötti időszakban. Az idei évre a földrengések gyakorisága már bőven elérte azt a szintet, ami az elmúlt húsz évben a kitörések előtt észlelhető volt.

2. ábra A Vatnajökull jégsapka tűzhányói alatt az elmúlt két évtizedben kipattant földrengések gyakorisági eloszlása. Forrás: Kristín S. Vogfjörd et al. 2010 Keflavik, Iceland

Összefoglalva: Az elmúlt 5 évben az összes vatnajökulli tűzhányóra jellemző egyre erősödő szeizmikus aktivitás alapján várható volt a kitörés a Grímsvötn vulkánon, de azt nem lehetett megmondani, hogy ez pontosan mikor következik be.


Frissítés (Szabolcs, 21:47)
Egy látványos animáció látható a Grimsvötn kitörésének kezdetéről az alábbi helyre kattintva!
Szeretné látni, milyen a nappal vulkáni hamuban? Nézze meg a The Telegraph videofelvételét, ami Kirkjubaejarklaustur település mellett készült!
Végül, látványos előrejelzés a vulkáni hamu terjedéséről a Flightradar24.com portálon! Csak egy apró megjegyzés: ma több híradásban is hallottam, hogy holnapra Franciaországot és Spanyolországot is eléri a vulkáni hamu. Erre sem a londoni VAAC modellje, sem a Flightradar24.com nem utal!

A sok-sok híradást hallva és olvasva, megismétlem, amit egy korábbi bejegyzésben már írtam:
a Grimsvötn vulkán NEM "FÜSTÖLÖG", NEM emelkedik fel "FÜSTOSZLOP" a tűzhányó fölé és persze there is NO "SMOKE", there is NO "SMOKE COLUMN" above the volcano!!!

egy tűzhányó robbanásos kitörése során vulkáni hamu zúdul ki a kürtőből és gomolyog felfelé. A vulkáni hamu annyit jelent, hogy a felszínre került vulkáni szemcsék 2 mm-nél kisebbek. A Grimsvötn mostani kitörése során a vulkáni hamu 10%-a még ennél is jóval picibb, nem több mint 10 mikrométer (az Eyjafjallajökull kitörés során ez a mérettartomány a vulkáni hamuanyag 20%-át tette ki!). A vulkáni hamu szemcse származhat a magmából és ekkor a gyors hűlés miatt a kőzetolvadék hirtelen megdermed, megszilárdul és kőzetüveg lesz belőle, amelyben esetenként korábban kivált kristályok lehetnek bezárva. Ezeket a szemcséket megelemezve ismerjük meg a kitörő magma kémiai összetételét, ami a Grimsvötn esetében bazaltos, azaz 50-51 tömeg% szilícium-dioxidot tartalmaz. Ez azért fontos, mert a szilícium-dioxid mennyiség alapvetően meghatározza a magma fizikai tulajdonságait és ezzel a kitörés jellegét!
A vulkáni hamu mellett a kitörési felhőben vulkáni gázok (pl. szén-dioxid, kén-dioxid, hidrogén-fluorid, hidrogén-klorid, kén-hidrogén) vannak jelen és jelentős mennyiségű vízgőz. Ez utóbbinak mennyisége a freatomagmás kitörések esetében, azaz amikor a robbanásos kitörést a forró magma és hideg víz keveredése okozza, igen jelentős lehet!
A kitörési felhő magasságát alapvetően a kitörés intenzitása szabja meg, azaz egységnyi idő alatt mekkora térfogatú vagy mekkora tömegű magma jut a felszínre. A kitörési felhő azért emelkedik magasra, mert egy bizonyos magasság elérése után a nehezebb vulkáni törmelékek kihullnak belőle és a belekeveredő és felmelegedő levegő olyannyira csökkenti a sűrűségét, hogy az kisebb lesz a környező levegőnél (a forró levegő sűrűsége kisebb, mint a hidegebbé). A kitörési felhő addig emelkedik, amíg ez a sűrűségkülönbség tart, azután szétterül. A kitörési felhő alakját persze nagy mértékben befolyásolják a szelek is, amelyek adott esetben erősen eltéríthetik a kitörési felhőt még a maximális magasság elérése előtt is!