Az elmúlt évtizedek klímaváltozása jogosan hívja fel a figyelmet arra, hogy az emberi tevékenység milyen mértékben alakítja környezetünk állapotát. Az ijesztő adatok láttán a politikusok is igyekeznek ajánlásokat megfogalmazni, egyezményeket kötni, hogy miképpen csökkenthető a szennyező anyagok, különösképpen a széndioxid kibocsátása. Habár az ember-környezet-klíma kapcsolat nem szorítható le egyedül a széndioxid kibocsátás kérdésére, ez annál jóval összetettebb kérdés, fontos látni azt is, hogy maga a természeti folyamatok miképpen befolyásolják környezetünk állapotát, ezen belül az éghajlatot. A vulkáni kitörések éghajlatot befolyásoló hatása már fél évszázada ismert, azonban ennek pontos mechanizmusának megértése csupán az elmúlt évtizedekre tekint vissza. A műszeres mérések tökéletesedésével, a klímamodellek rohamos fejlődésével, továbbá az egyre több jégfurat- és faévgyűrű adat alapján ma már nemcsak azt tudjuk, hogy a történelmi idők nagy vulkánkitörései, mint például az 1815-ös Tambora kitörés milyen hatással volt bolygónk éghajlatára és ezen keresztül a környezetre és a társadalmakra, hanem az is kimutatható, hogy az elmúlt 15 évben zajlott vulkánkitörések is némi mérséklést jelenthettek a globális átlaghőmérséklet növekedésre.
Új eredmények az Európai Földtudományi Unió éves konferenciáján
Az április végén zajlott, több mint 13 ezer előadás és poszter bemutatót felvonultató bécsi EGU (European Geosciences Union, azaz Európai Földtudományi Unió) konferencia (ezen több mint 100 hazai szakember is részt vett), amelyen például a vulkánok alatti magmatározókban zajló folyamatokra is egy teljes napi szekció ülés koncentrált, több nagy médiaérdeklődést kapó tudományos híre között szerepelt a középkori jelentős környezeti- és társadalmi változásokat vélelmezhetően előidéző 536-ban és 540-ben zajlott kettős vulkánkitörés.
Írásos dokumentumok a középkorból
Az 530-540 körüli időkben több feljegyzés született, hogy egy különös köd hónapokon keresztül nem engedte át a napsugarakat, csupán derengő napsütést eredményezve:
Egy különleges, „jeges” utazás a múltba
Az elmúlt évtizedekben Grönland és az Antarktisz vastag jégtakaróján is fúrások mélyültek, amelyek több tízezer év alatt keletkezett jég anyagát hozták a felszínre. Ezek elemzésének, a kapott új ismereteknek óriási jelentősége van a környezetváltozás megértésében. Fontos, eddig nem ismert adatok váltak ismertté a múlt vulkánkitöréseiről is. A legfrissebb jégfurat elemzési adatok, klímamodellezési eredmények, valamint vulkanológiai kutatások új megvilágításba helyezik például az előzőekben vázolt középkori eseményeket mozgató okokat. Matthew Toohey és munkatársainak vizsgálatai egyértelműsítik, hogy 536-ban és 540-ben is volt olyan vulkáni kitörés, ami nyomott hagyott a grönlandi és antarktiszi jégtömegben, mégpedig számottevő szulfátcsúcs formájában.
A jég minden évben újabb réteggel gyarapszik, a ráeső hó vékony jégréteggé tömörödik. Közben a jég magába zár apró levegő buborékokat, amely tartalmazza az adott kor légköri szennyező anyagait is, mint például különböző vegyületeket és port. Nagy vulkánkitörések esetében a légkörbe vulkáni hamuanyag és vulkáni gázok is kerülnek, amik szintén csapdázódhatnak a jég keletkezése során. Az utóbbiak, mint például a kéndioxid a csapadékkal, hópelyhekkel kerül a jégmezőkre. A jégfuratokban pontosan visszaszámolhatók az éves jégréteg gyarapodások, azaz évre pontosan felfedhetők az akkori légkör jellemzői, így például a vulkáni szennyezés. A jégrétegek kéndioxid tartalma nagy pontossággal mérhető. A koncentráció csúcsokhoz hozzárendelhető az adott év és mindezek után már csak az a feladat, hogy ennek okát felfedjük. Az élesen kiemelkedő kéndioxid vagy kénsav koncentráció anomáliák nem magyarázhatók mással, csakis vulkáni működéssel. Ezzel egy nagy felbontású vulkáni kitörési archívumhoz jutunk, mégpedig olyan vulkánkitörések idősorához, amelyek jelentős mennyiségű kéndioxidot juttattak a légkörbe és ezzel potenciálisan módosíthatták az éghajlatot. Ma már több tízezer évre visszamenően ismerjük ezeket az adatokat, az elmúlt 2000 évre éves pontossággal! A kiemelkedő szulfát-csúcsok nagy része esetében sikerült azonosítani a vulkánkitörés helyét, azonban vannak még kérdéses események, amikor nem tudjuk melyik vulkánkitörés okozta a jégfurat mintákban megjelenő szennyezést. Ez magyarázható azzal, hogy az évszázadokkal ezelőtti vulkáni működésről nincs feljegyzés, nem sikerült még azonosítani pontos kormeghatározással az adott évben zajlott vulkáni működés anyagát vagy éppen a vulkánkitörés tengeri környezetben történt, azaz maga a vulkán sem látható.
Középkori társadalmi zavarok és változások
Toohey és munkatársainak nagy felbontású jégfurat elemzése és az ehhez kapcsolódó klímamodellezése rámutatott arra, hogy 536-ban és 540-ben is volt egy jelentős vulkánkitörés és mindkettő nagy mennyiségű kéndioxidot bocsátott a légkörbe. A modellszámítások eredménye pedig azt jelzi, hogy mindez több mint 2oC hőmérsékletcsökkenést okozott az északi féltekén. Ez nagyobb, mint bármely hasonló esemény az elmúlt 1200 évben! A számítások szerint a két vulkánkitörés 30, illetve 50 millió tonna kéndioxidot küldött a légkörbe, az utóbbi érték megegyezik az 1815-ös Tambora kitörés kéndixoid produktumával. A jelentős klímaváltozás, ami a kettős vulkánkitörés miatt egy teljes évtizeden keresztül éreztette hatását, természetesen befolyásolta a mezőgazdasági terméshozamot. Ez a feljegyzések szerint különösen Skandináviában okozott súlyos gondokat, azonban a Föld egy másik részén is lényeges társadalmi változások történtek. Ekkorra, azaz a 6. század közepére, tehető a fejlett Maja civilizáció történetében egy feltűnő változás, ami társadalmi zavarokra utal. A maják hirtelen elhagyták korábban mezőgazdasági művelésbe bevont területeiket, a korábban virágzott, fejlett Teotihuacán városállamának hatalma lehanyatlott, a város elnéptelenedett. A romok alatt talált csontvázak vizsgálata kimutatta, hogy a lakosság hiányos táplálkozásban szenvedett, azaz a hanyatlásban vélhetően szerepet játszhatott az éhínség. A mozaikkockák összerakásával kibontakozik mindennek oka, egy nagy vulkánkitörés okozta klímaváltozás, jelentős hőmérsékletcsökkenés, ehhez kapcsolódó terméskiesés és a következmény, a súlyos éhínség, amely társadalmi zavarokhoz, társadalmi átalakuláshoz vezetett.
Vulkánkitörések nyomában
Az 1500 évvel ezelőtti vulkáni kitörések azonosítása nem egyszerű feladat. A két póluson lévő (grönlandi és antarktiszi) jégfurat minták együttes értékelése segít szűkíteni a kört. Az 540-es esemény ezek szerint nagy valószínűséggel trópusi területen történt (mivel mindkét jégterület mintáiban megvan a nyoma). Az 536-as vulkánkitörés ezzel szemben a grönlandi jégfurat mintákban hagyott nyomot, ami alapján az északi sarkkör térségében (Izland, Alaszka) kell keresnünk a bűnöst. Indul tehát a nyomozás! Az 536-os vulkánkitörés helyére korábban a salvadori Ilopango pályázott, azonban egy holland kutatócsoport most egy újabb változattal állt elő. Szerintük a mexikói El Chichon vulkán kitörése állhat mindennek hátterében és okozhatta a közelben lévő maja társadalomban a jelentős változásokat. Az egykori maja területen megtalált vulkáni hamuréteg korára ugyanis 546+/-16 évet kaptak. Ez hibahatáron belül tartalmazza az 540-es kitörés évét, továbbá a vulkán 1982-es kitörése óta tudjuk, hogy jelentős mennyiségű kéndioxidot tud a légkörbe bocsátani nagyobb kitörései során.
Globális perspektíva
Ezek az új eredmények is megerősítik, hogy a történelmi időkben, az elmúlt 2000 évben számos olyan vulkánkitörés volt, ami jelentős, globális változást okozott az éghajlatban. Ez természetesen hatott az akkori társadalmakra és sok esetben jelentős zavarokat, társadalmi változásokat okozott. A jégfurat minták elemzése alapján tudjuk, hogy ebben az időszakban legalább 50 ilyen vulkánkitörés volt, azaz évszázadonként átlagosan kettő. Az új kutatási eredmények azonban rámutatnak arra, hogy abban az esetben, amikor e nagy vulkánkitörések időben egymáshoz közel történtek, akkor hatásuk felerősödött és akár egy évtizeden keresztül is súlyos gondokat okozott. Ezek az új tudományos eredmények felhívják a figyelmet arra, hogy
(1) fontos nagyobb figyelmet fordítani a természeti események és társadalmak kölcsönhatására, amit új, interdiszciplináris kutatások segíthetnek elő;
(2) nem szabad lebecsülni a vulkánkitörések globális hatását még akkor sem, ha ez elmúlt évtizedekben nem volt ilyenre példa (azonban l. a nem túl erős Eyjafjallajökull vulkánkitörés 2010-es jelentékeny társadalmi hatását);
(3) ilyen vulkáni események a jövőben is lesznek, sőt akár a következő évtizedekben is bekövetkezhetnek. A múlt eseményeiből kiolvasható milyen hatásra kell felkészülni, most a jelenlegi társadalmakon, a döntéshozókon a sor, hogy vajon tudnak-e pro-aktívak lenni és forgatókönyvet létrehozni a szakemberekkel együtt egy a jövőben minden bizonnyal bekövetkező, nagy impaktú természeti eseményre;
(4) sokkal jobban kell ismernünk környezetünket, a természeti folyamatokat, azok lokális és globális hatását, mert ezek jelentős mértékben befolyásolják a társadalmak életét és lássuk be, a technológiailag fejlett, modern társadalmunk meglehetősen sérülékeny. Ennek fényében erősen megkérdőjelezhető és szűklátókörűségre vall, hogy az amúgy is nagyon szűkre szabott földrajz oktatást egyre jobban szorítják vissza a középiskolai tanrendben.
Merre tovább büszke, sebezhetetlennek hitt, modern társadalom?...
 |
Nagy vulkánkitörések éghajlatváltoztató hatásának rövid magyarázata (ábra: Harangi Szabolcs Vulkánok c. könyvéből)
Új eredmények az Európai Földtudományi Unió éves konferenciáján
Az április végén zajlott, több mint 13 ezer előadás és poszter bemutatót felvonultató bécsi EGU (European Geosciences Union, azaz Európai Földtudományi Unió) konferencia (ezen több mint 100 hazai szakember is részt vett), amelyen például a vulkánok alatti magmatározókban zajló folyamatokra is egy teljes napi szekció ülés koncentrált, több nagy médiaérdeklődést kapó tudományos híre között szerepelt a középkori jelentős környezeti- és társadalmi változásokat vélelmezhetően előidéző 536-ban és 540-ben zajlott kettős vulkánkitörés.
Írásos dokumentumok a középkorból
Az 530-540 körüli időkben több feljegyzés született, hogy egy különös köd hónapokon keresztül nem engedte át a napsugarakat, csupán derengő napsütést eredményezve:
„Jel jött a Napból, amilyen fajtát soha ezelőtt senki sem látott és nem is számolt be ilyenről. A Nap elsötétült és tizennyolc hónapon át tartott a sötétsége. Minden nap úgy négy órát sütött, és még ez a fény is halovány árnyék volt csupán.” (Epheszoszi János)
„És ebben az évben került sor a legrémisztőbb előjelre. Merthogy a Nap ragyogás nélkül bocsátotta ki fényét, ahogy a Hold ebben az egész esztendőben, és szerfelett olyannak tűnt, mint a fogyatkozásban levő Nap, mivelhogy sugarai nem voltak sem világosak, sem olyanok, amilyennek megszokhattuk.” (Prokopiusz)
536-ban váratlanul nagy hideg köszöntött be, terméskiesések voltak Európában, különösen az északi területeken és ehhez súlyos éhínség társult, ami társadalmi átrendeződést okozott. 541-ben súlyos pestisjárvány indult el. Ugyanebben az időben Közép-Amerikában is jelentős társadalmi változások zajlottak. A térség fejlett kultúrával és társadalommal rendelkező Maja birodalmában mutatkoztak súlyos zavarok. Korábban lakott területek váltak elhagyatottakká az 540 körüli években. A globális környezeti és társadalmi változásokat David Keys (Katasztrófa - Hogyan változtatta meg egyetlen természeti csapás a világtörténelmet? Vince Kiadó) 2002-ben magyarul is megjelent könyve részletesen bemutatja, és mindezt egy hatalmas vulkánkitörés hatásaként magyarázza. Ken Wohletz, ismert amerikai vulkanológus azt vetette fel, hogy esetleg a Krakataunak lehetett ekkor egy az 1883-as eseményhez hasonló nagy kitörése. Közvetlen bizonyítékokat azonban azóta sem sikerült erre összegyűjteni.
„És ebben az évben került sor a legrémisztőbb előjelre. Merthogy a Nap ragyogás nélkül bocsátotta ki fényét, ahogy a Hold ebben az egész esztendőben, és szerfelett olyannak tűnt, mint a fogyatkozásban levő Nap, mivelhogy sugarai nem voltak sem világosak, sem olyanok, amilyennek megszokhattuk.” (Prokopiusz)
Egy különleges, „jeges” utazás a múltba
Az elmúlt évtizedekben Grönland és az Antarktisz vastag jégtakaróján is fúrások mélyültek, amelyek több tízezer év alatt keletkezett jég anyagát hozták a felszínre. Ezek elemzésének, a kapott új ismereteknek óriási jelentősége van a környezetváltozás megértésében. Fontos, eddig nem ismert adatok váltak ismertté a múlt vulkánkitöréseiről is. A legfrissebb jégfurat elemzési adatok, klímamodellezési eredmények, valamint vulkanológiai kutatások új megvilágításba helyezik például az előzőekben vázolt középkori eseményeket mozgató okokat. Matthew Toohey és munkatársainak vizsgálatai egyértelműsítik, hogy 536-ban és 540-ben is volt olyan vulkáni kitörés, ami nyomott hagyott a grönlandi és antarktiszi jégtömegben, mégpedig számottevő szulfátcsúcs formájában.
 |
 |
Egy jégfurat minta részlete a világosabb (nyári) és sötétebb (téli) időszakok rétegivel, jobbra pedig apró légbuborékokkal teli jégminta az Antarktiszról
 |
 |
Kénsav koncentráció csúcsok jégfurat mintában és a kapcsolódó vulkánkitörések(ábra: Harangi Szabolcs Vulkánok c. könyvéből) és dupla vulkánkitörések jégfurat minták elemzése alapján (Forrás: Harangi Szabolcs, Magyar Tudomány 2015. évi cikk)
A jég minden évben újabb réteggel gyarapszik, a ráeső hó vékony jégréteggé tömörödik. Közben a jég magába zár apró levegő buborékokat, amely tartalmazza az adott kor légköri szennyező anyagait is, mint például különböző vegyületeket és port. Nagy vulkánkitörések esetében a légkörbe vulkáni hamuanyag és vulkáni gázok is kerülnek, amik szintén csapdázódhatnak a jég keletkezése során. Az utóbbiak, mint például a kéndioxid a csapadékkal, hópelyhekkel kerül a jégmezőkre. A jégfuratokban pontosan visszaszámolhatók az éves jégréteg gyarapodások, azaz évre pontosan felfedhetők az akkori légkör jellemzői, így például a vulkáni szennyezés. A jégrétegek kéndioxid tartalma nagy pontossággal mérhető. A koncentráció csúcsokhoz hozzárendelhető az adott év és mindezek után már csak az a feladat, hogy ennek okát felfedjük. Az élesen kiemelkedő kéndioxid vagy kénsav koncentráció anomáliák nem magyarázhatók mással, csakis vulkáni működéssel. Ezzel egy nagy felbontású vulkáni kitörési archívumhoz jutunk, mégpedig olyan vulkánkitörések idősorához, amelyek jelentős mennyiségű kéndioxidot juttattak a légkörbe és ezzel potenciálisan módosíthatták az éghajlatot. Ma már több tízezer évre visszamenően ismerjük ezeket az adatokat, az elmúlt 2000 évre éves pontossággal! A kiemelkedő szulfát-csúcsok nagy része esetében sikerült azonosítani a vulkánkitörés helyét, azonban vannak még kérdéses események, amikor nem tudjuk melyik vulkánkitörés okozta a jégfurat mintákban megjelenő szennyezést. Ez magyarázható azzal, hogy az évszázadokkal ezelőtti vulkáni működésről nincs feljegyzés, nem sikerült még azonosítani pontos kormeghatározással az adott évben zajlott vulkáni működés anyagát vagy éppen a vulkánkitörés tengeri környezetben történt, azaz maga a vulkán sem látható.
 |
A Maja birodalomban Teotihuacán városállama fejlett civilizációt épített, azonban a 6. század közepén hirtelen változás történt...
Középkori társadalmi zavarok és változások
Toohey és munkatársainak nagy felbontású jégfurat elemzése és az ehhez kapcsolódó klímamodellezése rámutatott arra, hogy 536-ban és 540-ben is volt egy jelentős vulkánkitörés és mindkettő nagy mennyiségű kéndioxidot bocsátott a légkörbe. A modellszámítások eredménye pedig azt jelzi, hogy mindez több mint 2oC hőmérsékletcsökkenést okozott az északi féltekén. Ez nagyobb, mint bármely hasonló esemény az elmúlt 1200 évben! A számítások szerint a két vulkánkitörés 30, illetve 50 millió tonna kéndioxidot küldött a légkörbe, az utóbbi érték megegyezik az 1815-ös Tambora kitörés kéndixoid produktumával. A jelentős klímaváltozás, ami a kettős vulkánkitörés miatt egy teljes évtizeden keresztül éreztette hatását, természetesen befolyásolta a mezőgazdasági terméshozamot. Ez a feljegyzések szerint különösen Skandináviában okozott súlyos gondokat, azonban a Föld egy másik részén is lényeges társadalmi változások történtek. Ekkorra, azaz a 6. század közepére, tehető a fejlett Maja civilizáció történetében egy feltűnő változás, ami társadalmi zavarokra utal. A maják hirtelen elhagyták korábban mezőgazdasági művelésbe bevont területeiket, a korábban virágzott, fejlett Teotihuacán városállamának hatalma lehanyatlott, a város elnéptelenedett. A romok alatt talált csontvázak vizsgálata kimutatta, hogy a lakosság hiányos táplálkozásban szenvedett, azaz a hanyatlásban vélhetően szerepet játszhatott az éhínség. A mozaikkockák összerakásával kibontakozik mindennek oka, egy nagy vulkánkitörés okozta klímaváltozás, jelentős hőmérsékletcsökkenés, ehhez kapcsolódó terméskiesés és a következmény, a súlyos éhínség, amely társadalmi zavarokhoz, társadalmi átalakuláshoz vezetett.
 |
 |
Vajon melyik vulkán okozta a Maja birodalomban történt 6. századi jelentős zavarokat? Az Ilopango (El Salvador, balra) vagy az El Chichon (Mexikó, jobbra)?
Vulkánkitörések nyomában
Az 1500 évvel ezelőtti vulkáni kitörések azonosítása nem egyszerű feladat. A két póluson lévő (grönlandi és antarktiszi) jégfurat minták együttes értékelése segít szűkíteni a kört. Az 540-es esemény ezek szerint nagy valószínűséggel trópusi területen történt (mivel mindkét jégterület mintáiban megvan a nyoma). Az 536-as vulkánkitörés ezzel szemben a grönlandi jégfurat mintákban hagyott nyomot, ami alapján az északi sarkkör térségében (Izland, Alaszka) kell keresnünk a bűnöst. Indul tehát a nyomozás! Az 536-os vulkánkitörés helyére korábban a salvadori Ilopango pályázott, azonban egy holland kutatócsoport most egy újabb változattal állt elő. Szerintük a mexikói El Chichon vulkán kitörése állhat mindennek hátterében és okozhatta a közelben lévő maja társadalomban a jelentős változásokat. Az egykori maja területen megtalált vulkáni hamuréteg korára ugyanis 546+/-16 évet kaptak. Ez hibahatáron belül tartalmazza az 540-es kitörés évét, továbbá a vulkán 1982-es kitörése óta tudjuk, hogy jelentős mennyiségű kéndioxidot tud a légkörbe bocsátani nagyobb kitörései során.
Globális perspektíva
Ezek az új eredmények is megerősítik, hogy a történelmi időkben, az elmúlt 2000 évben számos olyan vulkánkitörés volt, ami jelentős, globális változást okozott az éghajlatban. Ez természetesen hatott az akkori társadalmakra és sok esetben jelentős zavarokat, társadalmi változásokat okozott. A jégfurat minták elemzése alapján tudjuk, hogy ebben az időszakban legalább 50 ilyen vulkánkitörés volt, azaz évszázadonként átlagosan kettő. Az új kutatási eredmények azonban rámutatnak arra, hogy abban az esetben, amikor e nagy vulkánkitörések időben egymáshoz közel történtek, akkor hatásuk felerősödött és akár egy évtizeden keresztül is súlyos gondokat okozott. Ezek az új tudományos eredmények felhívják a figyelmet arra, hogy
(1) fontos nagyobb figyelmet fordítani a természeti események és társadalmak kölcsönhatására, amit új, interdiszciplináris kutatások segíthetnek elő;
(2) nem szabad lebecsülni a vulkánkitörések globális hatását még akkor sem, ha ez elmúlt évtizedekben nem volt ilyenre példa (azonban l. a nem túl erős Eyjafjallajökull vulkánkitörés 2010-es jelentékeny társadalmi hatását);
(3) ilyen vulkáni események a jövőben is lesznek, sőt akár a következő évtizedekben is bekövetkezhetnek. A múlt eseményeiből kiolvasható milyen hatásra kell felkészülni, most a jelenlegi társadalmakon, a döntéshozókon a sor, hogy vajon tudnak-e pro-aktívak lenni és forgatókönyvet létrehozni a szakemberekkel együtt egy a jövőben minden bizonnyal bekövetkező, nagy impaktú természeti eseményre;
(4) sokkal jobban kell ismernünk környezetünket, a természeti folyamatokat, azok lokális és globális hatását, mert ezek jelentős mértékben befolyásolják a társadalmak életét és lássuk be, a technológiailag fejlett, modern társadalmunk meglehetősen sérülékeny. Ennek fényében erősen megkérdőjelezhető és szűklátókörűségre vall, hogy az amúgy is nagyon szűkre szabott földrajz oktatást egyre jobban szorítják vissza a középiskolai tanrendben.
Merre tovább büszke, sebezhetetlennek hitt, modern társadalom?...
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése