Mi van a Csomád és a Persányi bazalt vulkáni terület alatt? - De vajon ez érdekel valakit?

Mi van a vulkánok alatt? Mi zajlik a magmatározóban vulkáni kitörés előtt? Mennyi idő alatt áll össze egy kitörésre kész magmatömeg? Mi indítja el a magmát felfelé, azaz mi indítja el a vulkáni kitörést? Mitől függ, hogy lávaöntő vagy robbanásos kitörés történik? Mennyi idő alatt tör fel a felszínre a magma?
Olyan kérdések ezek, amelyek alapvetőek a vulkáni veszély előrejelzésben, nélkülözhetetlenek, hogy megértsük hogyan működnek a tűzhányók! Ma már a Föld népességének több mint 10%-a, mintegy 600 millió ember él a történelmi időben legalább egyszer már működött tűzhányó közelében! Mi lesz, ha valamelyik kitör? Nincs erre tapasztalatunk, nem történt még ilyen esemény és ha nem volt ilyen, akkor sokan azt gondolják nem is következhet be... vagy mégis? Az elmúlt hetekben számos előadást tartottam Veszprémtől a Magyarok Világtalálkozóján keresztül a Kárpát-medencei Magyar Nyári Egyetem előadássorozatáig. Ezekben azt a kérdést jártam körül, hogy hol a helye a vulkanológia tudományának a 21. században, a társadalomnak fontos-e ez a tudományterület? Fontos-e a Kárpát-medencében élőknek, szükség van-e vulkanológiai kutatásokra?
Blog olvasóink tudják, hogy kutatócsoportunk évek óta vizsgálja térségünk legfiatalabb vulkánjait, ezek közül kiemelten a Tusnád melletti Csomádot. Ezek a kutatások úgy tűnik felkeltették az érdeklődést, mivel vezető hírportálok is foglalkoztak eredményeinkkel. Kutatási eredményeink nem csak e vulkán jobb megismerését szolgálják, hanem hozzájárulhatunk általában is a tűzhányók működésének megértéséhez, különösen a hosszan szunnyadó és éppen ezért veszélyes vulkánok természetének megismeréséhez. A kőzetek aprólékos vizsgálatával ugyanis feltártuk a magmatározóban zajló folyamatokat, megbecsültük a magmakamrák mélységét és számolásokat végeztünk arra is, hogy milyen gyorsan emelkedik fel a magma a mélyből.

Valami bűzlik itt...
A csomádi Szent Anna tó közelében kénes gázok szivárognak ki a mélyből. Mi van lent?

Az egyik legizgalmasabb eredmény azonban az, hogy jelenleg mi lehet a vulkán alatt, van-e még nem teljesen kihűlt magmás test? A mofetták és borvizek összetétele erre utal, ezért különösen fontosnak tartottuk, hogy vajon kimutatható-e más tudományos eszközzel. Erre magnetotellurikus vizsgálatokat végeztünk a soproni geofizikus munkatársainkkal. A részletes tudományos közlemény rövidesen elkészül, itt azonban bemutatjuk ennek egyik eredményét egy rövidesen szintén megjelenő független vizsgálat eredményével együtt:

Balra a Csomád alatti jól vezető kőzettest alakzata, jobbra pedig Mihaela Popa és munkatársai által publikált szeizmikus tomográfiai modell. Talán a földkéregbeli magmás testet látjuk?A baloldali ábra 50, a jobboldali ábra pedig 100 km mélységig mutatja a geofizikai anomáliákat.

Mit is jelentenek ezek a képek? Úgy tűnik valóban van nem teljesen kihűlt magmás test a Csomád alatt. A mi vizsgálataink 10 és 30 km közötti mélységközben jeleznek egy jó elektromos vezető kőzettestet (a baloldali ábrán szürkével jelezve), amit kőzetolvadékot is tartalmazó anyagként értelmezhetünk. Ez összevág azzal a magmakamra modellel, amit a kőzetekben lévő ásványok vizsgálata alapján valószínűsítettünk. Ezt az értelmezést megerősíti egy tőlünk függetlenül végzett geofizikai kutatás eredménye. Mihaela Popa és munkatársai a földrengéshullámok sebességadatait szedték össze. A Csomád alatt évente több tucat kisebb földrengés pattan ki, mégpedig jórészt a földkéregből. Sajnos szeizmikus megfigyelő hálózat itt nincsen, ezért az adathalmaz messze nem teljes, azonban alkalmas arra, hogy a sebességadatokat fel lehessen használni a földkéreg anyagának vizsgálatára. A sebességértékek a közeg sűrűségviszonyától függ, mégpedig kisebb sűrűségű anyagban lassabban terjednek a rengéshullámok. A Csomád alatt a román kutatók egyértelműen kis hullámsebességű területet mutattak ki (ezt egyre vörösebb szín jelzi a jobboldali ábrán), amit ők is nem teljesen kihűlt magmatározó jelenlétével magyaráztak. Ennek mélységét 5-25 km mélységközre becsülték. A két geofizikai vizsgálat eredménye tehát nagyon összecseng és kiegészítve ezt az egyéb megfigyelésekkel most már egyre nagyobb valószínűséggel állíthatjuk, hogy van még magma a Csomád alatti földkéregben! Ez még nem jelenti azt, hogy ez bármikor kitörhet. És itt jönnek a mi kőzettani és ásványtani kutatási eredményeink. Ezek alapján többek között kimutattuk, hogy a korábbi kitörések előtt hosszú időn (vélhetően több tízezer éven) keresztül létezett a vulkán alatt egy kristálygazdag magmás test, egy úgynevezett kristálypép tömeg. Ez önmagában nem képes kitörni, azonban ebbe a magmás testbe a földköpenyből bazaltos kőzetolvadékok nyomultak és részben újraolvasztották, aminek következtében már egy kitörésre alkalmas magma állt össze. Mennyi idő kell mindehhez és hogyan zajlik ez a folyamat? Ezek ma a vulkanológiai frontvonalába tartozó kulcskérdések, kutatásaink ebbe a körbe illeszkednek!
Az eredményeink biztatóak és úgy véljük megalapozzák a további részletes kutatást. Hozzá kell tenni azt is, hogy a Csomád mellett nem hanyagoljuk el a persányi bazalt vulkáni mező kitöréseinek kutatását sem. Ez már azért is nagyon fontos, mert Popa és munkatársai e terület alatt is mutattak ki magmás testre utaló anomáliát, mégpedig a földkéreg és földköpeny határán. Várható-e még itt is újabb vulkáni működés? Ha nem vizsgáljuk, nem fogunk erről semmit sem tudni és akkor a felvetés legfeljebb a színes újsághírek populáris rovatába kerülhet hátborzongató nyári hőség hírként. Ehelyett mi kérdőre vontuk a kőzetekbe lévő ásványokat és az eddigi vizsgálatainkkal megbecsültük többek között azt is, hogy milyen gyorsan emelkedik fel a bazaltos magma a földkéreg aljáról: az eredmény? Ehhez csupán néhány nap kell!... Vannak-e váratlan természeti események? Igen, vannak, mert nem tudunk sokat róluk! De ha már egy kis tudással is rendelkezünk, akkor talán már más a helyzet!
Lehetnek-e még vulkánkitörések a Kárpát-medencében? Nos, addig jutottunk, hogy úgy tűnik a mélyben, a földkéregben vannak magmás testek... Kell-e ennél többet tudnunk? Szerintünk igen, és ezért egy részletekbe menő, elismert nemzetközi kutatókat is bevonó OTKA kutatási tervet készítettünk.

 De vajon rajtunk kívül érdekel ez bárkit is?... 

Sajnos úgy tűnik egyelőre hiába, a hazai döntéshozók másképpen gondolják, ezt a kérdést nem tartják fontosnak és időszerűnek és ami a legszomorúbb, hogy a támogatott kiemelt természettudományos kutatások között egyetlen egy földtudományi kutatás nincsen jóllehet az elmúlt években 2-3 mindig befutott... Megvagyunk tehát anélkül, hogy jobban megismerjük a természeti folyamatokat, a Földet, ahol élünk? Lehet, lehet hogy mi valóban izgalmasnak és fontosnak tartjuk, hogy térségünkben két vulkáni területen is magmás test lehet a földkéregben. De úgy tűnik ezek a kutatások nincsenek a hazai tudománypolitika listáján..
Csak az LGT népszerű dalát idézhetjük: "Nem adom fel, míg egy darabban látsz...". És készülünk most újra a Csomádra! Megyünk, újabb megfigyeléseket teszünk és begyűjtjük a kőzeteket, hogy kormeghatározást és további ásványtani és kőzettani vizsgálatokat végezhessünk. Tesszük mindezt egyelőre támogatás nélkül is. Mert jobban meg kell ismernünk a Kárpát-medence legfiatalabb tűzhányóját!