Az elmúlt hetekben a médiában, különösen a német sajtóban végigszaladt a hír: egy kutatócsoport földrengés adatokat elemezve arra a következtetésre jutott, hogy magma mozgása történik a keleti Eifel területén található Laacher See térsége alatt. A hírt vegyes visszhang fogadta, amin belül nem kevés volt a meglepődéssel teli megrökönyödés: Németország egy nyugati területe alatt magma mozgolódik és ez akár ki is törhet?! Nos, jelenlegi ismereteink szerint, nem kell egyelőre ettől tartani, azonban egy fontos tanulság, amit a modern kor emberének meg kell tanulnia: (1) amit nem tudunk, nem biztos, hogy nincs; (2) amiről nincs tapasztalatunk, nem biztos, hogy nem következik be! Innentől kezdve pedig a friss tudományos eredmény és annak fogadtatása, értékelése tanulságos, nézzünk tehát a hír mögé!
A német kutatócsoportnak a Geophysical Journal International szakfolyóiratban megjelent tanulmánya arról számol be, hogy a földrengések észlelésére kitelepített szeizmográfok DLF jeleket rögzítettek és ezek úgy értékelhetők, hogy 10-40 km mélységben magma mozoghat. Először nézzük mit jelentenek a DLF földrengések!
A DLF rövidítés jelentése "deep low-frequency", azaz mélyen kipattanó kis frekvenciájú földrengést jelent. Földmozgást különböző események okozhatnak: kőzettestek mozdulnak el egymás mellett vagy egymásra csúszva - ezek a legnagyobb energiafelszabadulással járó, nagy frekvenciás, úgynevezett tektonikus eredetű földrengések, amit a baloldali ábra felső rajzolata mutat. A baloldali ábra alsó rajzolata mutatja a DLF jeleket. Ezek jellemzően olyan földrengések, amelyek frekvenciája mindössze 1-10 Hertz, ami jóval alacsonyabb, mint az előzőeké. Az ilyen földrengéseket az emberek nem is észlelik. Ezek olyan földmozgások, amelyek nagy mélységben pattannak ki és amelyek oka folyékony vagy gáz anyag áramlása kőzetrepedésekben, hasadékokban. Ezek gyakoriak vulkáni területeken és általános vélemény szerint nagy mélységben alapvetően magma mozgása idézi elő. Képzeletben gyorsan száguldjunk le több tíz kilométer mélységbe, vajon mi történik ott? A magma felemelkedése nem kézenfekvő folyamat. A földköpenyben keletkezett magmát a sűrűségkülönbségen alapuló felhajtóerő készteti a felszín felé történő mozgásra. Van azonban egy bökkenő: felette nincsenek megnyílt kőzethasadékok, nincs gyors felnyomulást elősegítő, felszínig húzódó repedés! A magma felett több kilométer vastag, szilárd kőzettest van! Akkor, hogyan juthat a magma a felszínre és építhet, táplálhat egy tűzhányót? Ehhez saját magának kell töréseket, repedéseket létrehozni a kőzettestben addig, amíg csak a felszínre nem ér!
Ez pedig nagy segítség a vulkanológusoknak! A magmának akkora belső nyomóerővel kell rendelkeznie (ami megint csak: a sűrűségkülönbségből származó felhajtóerőből ered), hogy az nagyobb legyen a felette lévő kőzetek szakítószilárdságánál és emiatt a kőzettest eltörjön. A kőzettörés pedig földrengést okoz, a kialakult repedésben való magmamozgás pedig szintén földrengéssel jár. Ezeknek, ahogy a fentiekben láttuk, különböző jelei vannak a szeizmogramokon, azaz ami a mélyben zajlik, azt a felszínen is foghatjuk! Ez pedig jó hír, hiszen azt jelenti, hogy szükség van vulkánszeizmológusokra, akik elvégzik az észleléseket, értelmezik a jeleket és megmondják ez alapján mi történik! Most tulajdonképpen ez történt, de!...
De... ehhez kellenek műszerek is, anélkül ez nem megy! Az ilyen DLF földrengéseket csak nagy érzékenységű szeizmográfok képesek észlelni! Mondhatni, ez a tanulmány nem jöhetett volna létre, ha 2013-ba nem telepítenek ki e térségbe egy nagy érzékenységű műszerekből álló szeizmikus hálózatot. Ehhez pedig hosszú út vezetett! A szakemberek, különösen a vulkanológia egyik legnagyobb alakja, Hans-Ulrich Schmincke és vulkanológus társai már régóta hangoztatják, hogy az Eifel térsége bár nyugodtnak tűnik, azonban a múlt vulkáni működése arra figyelmeztet, hogy lehetnek újabb kitörések. Márpedig ezek, mondhatni, "bármikor" bekövetkezhetnek! A "bármikor" ebben az esetben azt jelenti, hogy megvan erre a lehetőség, de nem tudjuk megmondani, hogy mikor! Lehet ez a következő hetekben, de lehet, hogy csak évszázadok vagy évezredek múlva történik! Lehet erre azt mondani, hogy oh, de hiszen minden annyira nyugodt, hogy biztos az utóbbi a valószínűbb és akkor minek aggódni. Azonban itt térek vissza a bevezetőben említett két fontos pontra: ez a gondolkodás az emberi elme azon tulajdonságából fakad, hogy abból ítélünk általában, amit tapasztaltunk, amiről van tudásunk, az összes többi dolgot valószínűtlennek vagy egyenesen lehetetlennek ítéljük. Pedig...
Pedig... a természet nem így működik! Sok vulkán működése olyan, hogy az egyes kitörések között akár nagyon sok idő, akár több ezer vagy több tízezer év is eltelhet! Az indonéziai Tambora 1815 áprilisában úgy tört ki és okozta a történelmi idők legnagyobb hatású kitörését, hogy előtte, a jelenlegi tudásunk szerint, akár 4000 évig is szunnyadt! Vajon ki mondta volna meg, mondjuk 1815 januárjában, hogy az inaktívnak gondolt, dús növényzettel borított hegy rövidesen kitör, sőt nem is akárhogyan! Számos hasonló példát lehetne még sorolni, talán érdemes az előző év végén történt Anak Krakatau esetét is felhozni. December 22. este a vulkáni sziget kétharmada a tengerbe omlott és ez több mint 400 ember halálát okozó szökőárat okozott. Nem volt még megfigyelés arra, hogy egy vulkáni sziget így megsemmisülhet és ez minden jel nélküli szökőárat okozhat. Akkor tehát féljünk, mert bármikor bekövetkezhet olyan, amiről nem tudunk? Ez sem megoldás!...
A tudósok, a tudományos vizsgálatokat végző szakemberek, mint például a vulkanológusok (geológusok, geofizikusok, geomorfológusok stb.) többek között azért kutatják a vulkánokat, legyenek azok aktívak, vagy akár már régóta inaktívak, hogy megismerjék a tűzhányók működését, mégpedig a forrástól, azaz a magma kialakulásától kezdve, a magmakamra folyamatokon keresztül, egészen a felszínig, azaz a vulkáni működés lefolyásáig, hogy ezeket az ismereteket összerakva segítsék a jövőbeli kitörések hatékony előrejelzését, hogy emberi életeket, anyagi javakat óvhassanak meg. Sosem lehet tudni, mikor lesz szükség a gyarapodó tudástárra! Az Anak Krakatau esetében egy kutatócsoport már 2012-ben leírta és közzé tette, hogy mi várható és elemzésük, előrejelzésük tökéletesen bekövetkezett. Ebben az esetben tragédiát okozott, azonban a felkészülés segíthet! Az Eifel korábbi vulkáni működéséről, a lehetséges jövőbeli vulkáni kitörésekről a Tűzhányó blog 7 évvel ezelőtti egyik írásában már írtam. Schmincke professzor és társai, mondhatni, meghökkentő felvetéseit, miszerint ezen a területen lehet még vulkánkitörés, végül tett követte és 2013-ban érzékeny műszereket helyeztek ki a térségbe. Ezek a műszerek pedig jeleznek, mégpedig jeleznek olyat, amiről másként nem tudnánk, mégpedig azt, hogy magma mozog néhány 10 kilométer mélységben!
A mélybeli magmamozgás kimutatása a szakembereket nem lepte meg. Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport évek óta vizsgálja a Kárpát-Pannon térségben lévő egykori bazaltvulkánokat. A detektívszerű kutatás eredményeit számos tanulmányban jelentettük meg, a legutóbbit mindössze néhány hete. Ezek legfontosabb üzenete, hogy a vulkáni kőzetekben lévő kristályok elemzése alapján rekonstruálható az, hogy a vulkánkitörések előtt a földkéreg és földköpeny határán hosszú időn keresztül épülhet egy kiterjedt bazaltos magmatározó. Ez tehát egy természetes folyamat és egy ilyen eseménysor segít abban, hogy észleljük azt, hogy a térség még mindig aktív. Egy ilyen magmatározóból aztán nagyon gyorsan, számításaink szerint néhány nap alatt felszínre törhet a bazaltos magma. Ez azt jelenti, hogy a nyugodt helyzet gyorsan változhat, mondhatni "bármikor". A kérdés ismét előjön: rendben, de akkor mit tehetünk? A válasz az, amit a német szakemberek végeznek: ha úgy véljük, hogy egy terület még aktív, hogy ott vélelmezhető, hogy akár vulkánkitörés történhet, akkor (1) érzékeny műszereket kell telepíteni, hogy megtudjuk, vajon ez az aktivitás jelenleg zajlik-e? (a németországi esetben ez beigazolódott); (2) szükség van alapkutatásokra, hogy jobban megértsük milyen folyamatok adhatnak jeleket és (3) tudnunk kell azt is, hogy a jelek, hogyan értelmezhetők és vajon összeköthetők a kutatások által rekonstruált lehetséges folyamatokkal?
Rendben... de a kérdés még mindig az, ami az olvasót érdekelheti, hogy akkor lesz vulkánkitörés a keleti Eifel térségében? Nos, nem biztos, hogy tetszik a válasz, de - nem tudjuk!... Nem tudjuk, hogy a földkéreg mélyebb részein zajló magmamozgás a közeljövőben, de akár bármikor is vulkánkitöréshez fog-e vezetni, de... de nem zárhatjuk ki azt sem. hogy ez bekövetkezhet! Erre a valószínűség kicsi (azaz angol kifejezéssel élve, a "hazard" kicsi), azonban ha ez bekövetkezik, akkor ennek következményei súlyosak (azaz a "risk" nagy). Marad ebben az esetben a megfigyelés, sőt, mivel a kezdeti megfigyelés arra utal, hogy valóban zajlanak olyan mélybeli folyamatok, amik lehetőséget adhatnak vulkáni működésre, ezért a következő fontos lépés a folyamatos megfigyelés, azaz monitorozás. Ez ad reményt arra, hogy ha megindul egy olyan folyamat, hogy a magma felhajtóereje rohamosan töri fel a felette lévő kőzettestet és felszínre tör, akkor észlelni tudjuk! A német szakemberek tanulmányának ez a legfontosabb tanulsága, ehhez azonban nélkülözhetetlen az a tudástár, amit a vulkanológiai kutatások során, szerte a Földön, szerzünk meg!
Források: Martin Hensch és munkatársainak tanulmánya
Seismic Signatures - IRIS
GFZ Potsdam intézet angol nyelvű közleménye
GFZ Potsdam intézet német nyelvű közleménye
A Tűzhányó blog 2012. január 5-i bejegyzése
Gijs de Reijke angol nyelvű összefoglalója
Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport 2018. januári médiaközleménye
A német kutatócsoportnak a Geophysical Journal International szakfolyóiratban megjelent tanulmánya arról számol be, hogy a földrengések észlelésére kitelepített szeizmográfok DLF jeleket rögzítettek és ezek úgy értékelhetők, hogy 10-40 km mélységben magma mozoghat. Először nézzük mit jelentenek a DLF földrengések!
 |
 |
A potsdami geofizikusok által észlelt tektonikus eredetű és DLF földrengések jelei (balra) és azok kipattanási mélysége (jobbra) a nyugatnémet Laacher See térség alatt
A DLF rövidítés jelentése "deep low-frequency", azaz mélyen kipattanó kis frekvenciájú földrengést jelent. Földmozgást különböző események okozhatnak: kőzettestek mozdulnak el egymás mellett vagy egymásra csúszva - ezek a legnagyobb energiafelszabadulással járó, nagy frekvenciás, úgynevezett tektonikus eredetű földrengések, amit a baloldali ábra felső rajzolata mutat. A baloldali ábra alsó rajzolata mutatja a DLF jeleket. Ezek jellemzően olyan földrengések, amelyek frekvenciája mindössze 1-10 Hertz, ami jóval alacsonyabb, mint az előzőeké. Az ilyen földrengéseket az emberek nem is észlelik. Ezek olyan földmozgások, amelyek nagy mélységben pattannak ki és amelyek oka folyékony vagy gáz anyag áramlása kőzetrepedésekben, hasadékokban. Ezek gyakoriak vulkáni területeken és általános vélemény szerint nagy mélységben alapvetően magma mozgása idézi elő. Képzeletben gyorsan száguldjunk le több tíz kilométer mélységbe, vajon mi történik ott? A magma felemelkedése nem kézenfekvő folyamat. A földköpenyben keletkezett magmát a sűrűségkülönbségen alapuló felhajtóerő készteti a felszín felé történő mozgásra. Van azonban egy bökkenő: felette nincsenek megnyílt kőzethasadékok, nincs gyors felnyomulást elősegítő, felszínig húzódó repedés! A magma felett több kilométer vastag, szilárd kőzettest van! Akkor, hogyan juthat a magma a felszínre és építhet, táplálhat egy tűzhányót? Ehhez saját magának kell töréseket, repedéseket létrehozni a kőzettestben addig, amíg csak a felszínre nem ér!
Ez pedig nagy segítség a vulkanológusoknak! A magmának akkora belső nyomóerővel kell rendelkeznie (ami megint csak: a sűrűségkülönbségből származó felhajtóerőből ered), hogy az nagyobb legyen a felette lévő kőzetek szakítószilárdságánál és emiatt a kőzettest eltörjön. A kőzettörés pedig földrengést okoz, a kialakult repedésben való magmamozgás pedig szintén földrengéssel jár. Ezeknek, ahogy a fentiekben láttuk, különböző jelei vannak a szeizmogramokon, azaz ami a mélyben zajlik, azt a felszínen is foghatjuk! Ez pedig jó hír, hiszen azt jelenti, hogy szükség van vulkánszeizmológusokra, akik elvégzik az észleléseket, értelmezik a jeleket és megmondják ez alapján mi történik! Most tulajdonképpen ez történt, de!...
 |
 |
A potsdami geofizikusok által elmúlt években észlelt földrengések a Laacher See térségében. A körök tektonikus földrengéseket, a csillagok DLF földrengéseket jeleznek. Balra a földmozgások kipattanási mélységei
De... ehhez kellenek műszerek is, anélkül ez nem megy! Az ilyen DLF földrengéseket csak nagy érzékenységű szeizmográfok képesek észlelni! Mondhatni, ez a tanulmány nem jöhetett volna létre, ha 2013-ba nem telepítenek ki e térségbe egy nagy érzékenységű műszerekből álló szeizmikus hálózatot. Ehhez pedig hosszú út vezetett! A szakemberek, különösen a vulkanológia egyik legnagyobb alakja, Hans-Ulrich Schmincke és vulkanológus társai már régóta hangoztatják, hogy az Eifel térsége bár nyugodtnak tűnik, azonban a múlt vulkáni működése arra figyelmeztet, hogy lehetnek újabb kitörések. Márpedig ezek, mondhatni, "bármikor" bekövetkezhetnek! A "bármikor" ebben az esetben azt jelenti, hogy megvan erre a lehetőség, de nem tudjuk megmondani, hogy mikor! Lehet ez a következő hetekben, de lehet, hogy csak évszázadok vagy évezredek múlva történik! Lehet erre azt mondani, hogy oh, de hiszen minden annyira nyugodt, hogy biztos az utóbbi a valószínűbb és akkor minek aggódni. Azonban itt térek vissza a bevezetőben említett két fontos pontra: ez a gondolkodás az emberi elme azon tulajdonságából fakad, hogy abból ítélünk általában, amit tapasztaltunk, amiről van tudásunk, az összes többi dolgot valószínűtlennek vagy egyenesen lehetetlennek ítéljük. Pedig...
Pedig... a természet nem így működik! Sok vulkán működése olyan, hogy az egyes kitörések között akár nagyon sok idő, akár több ezer vagy több tízezer év is eltelhet! Az indonéziai Tambora 1815 áprilisában úgy tört ki és okozta a történelmi idők legnagyobb hatású kitörését, hogy előtte, a jelenlegi tudásunk szerint, akár 4000 évig is szunnyadt! Vajon ki mondta volna meg, mondjuk 1815 januárjában, hogy az inaktívnak gondolt, dús növényzettel borított hegy rövidesen kitör, sőt nem is akárhogyan! Számos hasonló példát lehetne még sorolni, talán érdemes az előző év végén történt Anak Krakatau esetét is felhozni. December 22. este a vulkáni sziget kétharmada a tengerbe omlott és ez több mint 400 ember halálát okozó szökőárat okozott. Nem volt még megfigyelés arra, hogy egy vulkáni sziget így megsemmisülhet és ez minden jel nélküli szökőárat okozhat. Akkor tehát féljünk, mert bármikor bekövetkezhet olyan, amiről nem tudunk? Ez sem megoldás!...
 |
 |
12800 éve egy hatalmas, jelentős környezeti változást okozó vulkánkitörés során keletkezett a Laacher See vulkáni krátere (balra) és nem egészen 10 ezer éve volt az Eifel nyugati területén a legutolsó bazaltvulkáni kitörés (Ulmener maar; jobbra) - szép békés vidék, ugye? De gondoljunk csak bele, hogyan jött létre és mi lenne ha most...! (Fotók: Harangi Szabolcs)
A tudósok, a tudományos vizsgálatokat végző szakemberek, mint például a vulkanológusok (geológusok, geofizikusok, geomorfológusok stb.) többek között azért kutatják a vulkánokat, legyenek azok aktívak, vagy akár már régóta inaktívak, hogy megismerjék a tűzhányók működését, mégpedig a forrástól, azaz a magma kialakulásától kezdve, a magmakamra folyamatokon keresztül, egészen a felszínig, azaz a vulkáni működés lefolyásáig, hogy ezeket az ismereteket összerakva segítsék a jövőbeli kitörések hatékony előrejelzését, hogy emberi életeket, anyagi javakat óvhassanak meg. Sosem lehet tudni, mikor lesz szükség a gyarapodó tudástárra! Az Anak Krakatau esetében egy kutatócsoport már 2012-ben leírta és közzé tette, hogy mi várható és elemzésük, előrejelzésük tökéletesen bekövetkezett. Ebben az esetben tragédiát okozott, azonban a felkészülés segíthet! Az Eifel korábbi vulkáni működéséről, a lehetséges jövőbeli vulkáni kitörésekről a Tűzhányó blog 7 évvel ezelőtti egyik írásában már írtam. Schmincke professzor és társai, mondhatni, meghökkentő felvetéseit, miszerint ezen a területen lehet még vulkánkitörés, végül tett követte és 2013-ban érzékeny műszereket helyeztek ki a térségbe. Ezek a műszerek pedig jeleznek, mégpedig jeleznek olyat, amiről másként nem tudnánk, mégpedig azt, hogy magma mozog néhány 10 kilométer mélységben!
A mélybeli magmamozgás kimutatása a szakembereket nem lepte meg. Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport évek óta vizsgálja a Kárpát-Pannon térségben lévő egykori bazaltvulkánokat. A detektívszerű kutatás eredményeit számos tanulmányban jelentettük meg, a legutóbbit mindössze néhány hete. Ezek legfontosabb üzenete, hogy a vulkáni kőzetekben lévő kristályok elemzése alapján rekonstruálható az, hogy a vulkánkitörések előtt a földkéreg és földköpeny határán hosszú időn keresztül épülhet egy kiterjedt bazaltos magmatározó. Ez tehát egy természetes folyamat és egy ilyen eseménysor segít abban, hogy észleljük azt, hogy a térség még mindig aktív. Egy ilyen magmatározóból aztán nagyon gyorsan, számításaink szerint néhány nap alatt felszínre törhet a bazaltos magma. Ez azt jelenti, hogy a nyugodt helyzet gyorsan változhat, mondhatni "bármikor". A kérdés ismét előjön: rendben, de akkor mit tehetünk? A válasz az, amit a német szakemberek végeznek: ha úgy véljük, hogy egy terület még aktív, hogy ott vélelmezhető, hogy akár vulkánkitörés történhet, akkor (1) érzékeny műszereket kell telepíteni, hogy megtudjuk, vajon ez az aktivitás jelenleg zajlik-e? (a németországi esetben ez beigazolódott); (2) szükség van alapkutatásokra, hogy jobban megértsük milyen folyamatok adhatnak jeleket és (3) tudnunk kell azt is, hogy a jelek, hogyan értelmezhetők és vajon összeköthetők a kutatások által rekonstruált lehetséges folyamatokkal?
 |
 |
Mennyire aktív a németországi Eifel térsége? A Laacher See tavában felemelkedő széndioxid-gáz buborékok (balra), a közeli Andernach "gejzírje" a földkéreg mélyebb részén lévő bazaltos magmából származik, ezek tehát újabb felszíni jelek erre! (Fotók: Harangi Szabolcs)
Rendben... de a kérdés még mindig az, ami az olvasót érdekelheti, hogy akkor lesz vulkánkitörés a keleti Eifel térségében? Nos, nem biztos, hogy tetszik a válasz, de - nem tudjuk!... Nem tudjuk, hogy a földkéreg mélyebb részein zajló magmamozgás a közeljövőben, de akár bármikor is vulkánkitöréshez fog-e vezetni, de... de nem zárhatjuk ki azt sem. hogy ez bekövetkezhet! Erre a valószínűség kicsi (azaz angol kifejezéssel élve, a "hazard" kicsi), azonban ha ez bekövetkezik, akkor ennek következményei súlyosak (azaz a "risk" nagy). Marad ebben az esetben a megfigyelés, sőt, mivel a kezdeti megfigyelés arra utal, hogy valóban zajlanak olyan mélybeli folyamatok, amik lehetőséget adhatnak vulkáni működésre, ezért a következő fontos lépés a folyamatos megfigyelés, azaz monitorozás. Ez ad reményt arra, hogy ha megindul egy olyan folyamat, hogy a magma felhajtóereje rohamosan töri fel a felette lévő kőzettestet és felszínre tör, akkor észlelni tudjuk! A német szakemberek tanulmányának ez a legfontosabb tanulsága, ehhez azonban nélkülözhetetlen az a tudástár, amit a vulkanológiai kutatások során, szerte a Földön, szerzünk meg!
Források: Martin Hensch és munkatársainak tanulmánya
Seismic Signatures - IRIS
GFZ Potsdam intézet angol nyelvű közleménye
GFZ Potsdam intézet német nyelvű közleménye
A Tűzhányó blog 2012. január 5-i bejegyzése
Gijs de Reijke angol nyelvű összefoglalója
Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport 2018. januári médiaközleménye
