Cotopaxi nagyobb kitörés előtt?

Az IGEPN friss jelentésben számol be a Cotopaxi vulkáni működéséről és a jövőbeli lehetséges folytatásról. Ecuador egyik legveszélyesebb tűzhányója augusztus közepén tört ki 75 év szunnyadás után. Azóta folyamatos a hamukibocsátás, a vulkáni hamu alapvetően a tűzhányótól nyugatra sodródik (még több mint 450 km távolságban is észlelték) és az ország nagy részén érezteti a hatását. A vulkáni hamuanyag vizsgálata alapján a kitörési felhőbe főleg nagyon pici méretű (<100 mikron), hidrotermálisan átalakult kőzetszemcsék kerültek, közvetlenül magmából származó szemcsék (üvegszilánk, magmás kristályok) csak augusztus 28. után jelentek meg. Ez azt jelenti, hogy a kezdeti freatikus jellegű kitöréseket egyre inkább freatomagmás, de még mindig csekély mennyiségű felszínre jutó magma anyagot jelentő kitörések váltották. Szeptember 4 és 11 között mintegy 62 ezer köbméter térfogatú vulkáni hamuanyag került a felszínre (a kitörés kezdete óta ez az érték 740 ezer köbméter körüli). Az elmúlt két héten azonban csökkenni látszik a kitörés intenzitása, az egy héttel korábbi hamumennyiség csupán fele érkezett ki a tűzhányó torkából. Vajon ennyi volt és ezzel befejeződik a vulkáni működés, majd jön egy újabb hosszú alvási időszak? A felszín nem mindig mutatja, mi készül valójában, a pontosabb képhez a vulkán alá kell nézni és értékelni kell az onnan jövő jeleket.

A környező tájból méltóságosan kiemelkedő Cotopaxi szeptember 15-én és a vulkáni hamuszemcsék közeli képe (a jobboldali képen magmás eredetű, azaz juvenilis hamuszemcsét láthatunk). Fotó: Alejandra Romero, El Comercio és A. Proano, E. Gaunt, IGEPN

A jelek közül természetesen kiemelt fontosságúak a földrengések szeizmográfokon hagyott mintázata, amelyek arról is tájékoztatnak, hogy mi okozza és hol a földmozgásokat. Szeptember 10 óta egyre több vulkanotektonikus (VT) típusú földrengés, ami azt jelzi, hogy a tűzhányó alatt repedések, hasadékok nyílhatnak a magma feszítő nyomása következtében. Ahogy nő a vulkanotektonikus rengések száma, úgy csökkent a földremegés intenzitás. Ez jelezheti azt, hogy nő a belső nyomás a vulkán alatt. Ebből a szempontból fontos az is, hogy milyen mélységben zajlanak ezek a kőzet elmozdulások. A földrengések maximális fészekmélysége 9-12 km mélyen van a tűzhányó felszíne alatt, a hipocentrumok azonban egész 4 km mélységig felhúzódnak. A hipocentrum eloszlás alapvetően a magma feláramlási csatorna helyzetét jelöli ki, ami alátámaszthatja azt az értelmezést, hogy magma felnyomulásához kapcsolódó feszítőerők okozzák a földrengéseket. Ez megnyilvánul a felszínalak változásban is. A VT rengések számának növekedésével felszín emelkedést figyeltek meg, ami összhangban van a fenti értékeléssel.

A Cotopaxi alatti földrengések epicentrumai és hipocentrumai. Forrás: IGEPN

A kibocsátott vulkáni gázok közül a kén-dioxid jelenleg napi 2000 tonnát tesz ki. Ez jóval kisebb, mint a kitörés kezdetén, ami azt jelezheti, hogy a feltörő magma kén-dioxidban szegényebb vagy a gázok nehezebben szabadulnak ki a kőzetolvadékból. A kitörés erősségének csökkenése alapján arra következtethetünk, hogy a kezdeti vulkáni működést okozó folyamatok visszaszorulóban vannak. Ugyanakkor a növekvő számú VT-jellegű földrengés és a felszínemelkedés növekvő belső nyomásra utal a 3-7 km mélyen lévő magmakamrában. Mi lehet ebből? Az IGEPN szakemberei szerint vagy egy kisebb szünet után újra a korábbi kitörésekhez hasonló esemény várható, ami együtt járhat kisebb laharok (iszapárak) kialakulásával is, amennyiben jelentősebb mennyiségű hó olvad meg a vulkán tetején. A vulkáni működés egészét tekintve végül egy a tűzhányóra jellemző VEI=2-3 erősséget jelentő hamu kibocsátás történhet. Azonban nincs kizárva az sem, hogy hirtelen megváltozik a kitörés jellege és a belső nyomás egy intenzívebb, nagyobb mennyiségű magmát felszínre hozó kitörésbe torkollik. A hevesebb és nagyobb mennyiségű hamu szolgáltatással járó kitörés a Cotopaxi 1877-es kitörését idézheti, ami piroklaszt-árak keletkezésével és nagyobb iszapárak kialakulásával járhat, ami már nagyobb veszélyt jelent a környező lakosságra. Ekkor a kitörés erőssége akár a VEI=4-et is elérheti. A harmadik eshetőségben természetesen az is felmerül, hogy a vulkáni működés teljesen megszűnik. a magma nem nyomul a felszínre. Egy biztos! Az ecuadori vulkanológusokra folyamatos odafigyelést igénylő munka vár és a nagy felelősség, hogy idejében előre tudják jelezni, ha egy veszélyesebb kitörés közeleg!

75 év után ismét kitörésben az ecuadori Cotopaxi

A vizsgákkal, majd a forróságban is zajló terepmunkával és némi pihenéssel kitöltött hosszú nyári szünet után ismét jelentkezünk friss hírekkel a vulkánok világából. Az év első felének változatos vulkáni működéseiről a Természet Világa legfrissebb, augusztusi számában megjelent Tűzhányó-hírek rovata ad összefoglalót. Van bőven miből válogatni, a legfrissebb hírt azonban egy 75 évig szunyókáló, de már több hónapja (április közepe óta) világos jelzéseket adó tűzhányó szolgáltatja: pénteken kitört Ecuador egyik legpompásabb, de egyben egyik legveszélyesebb vulkánja, a Cotopaxi!

Kitörésben a Cotopaxi. Fotók: Diego Cobo és Sam Carvajal

Az elmúlt hónapokban több ezer földrengés pattant ki a tűzhányó alól, a kráterből gázfelhők szálltak fel, a hó részben megolvadt: egyértelműen az ébredés jelei voltak ezek, a kérdés már csak az volt, hogy mikor lesz a valódi ébredés és az hogyan zajlik majd? Nos, augusztus 14. este két robbanásos kitörés történt, ami feltehetően kürtőtisztító, freatikus jellegű volt, a környező településeket vékony hamuréteg lepte be. Enyhe hamuhullást jelentettek a jó 50 km távolságban lévő fővárosból, Quitóból is. A kitörést követően lezárták a vulkán környezetét és korlátozták a nemzeti parkba való belépést is. A kezdeti kitörést aztán továbbiak követték és ezek már néhány kilométer magasba feljutó hamufelhőt, sőt egyes felvételek szerint piroklaszt-árakat is okoztak. Ezek azonban még mindig jórészt litoklasztokat tartalmaztak, azaz a magma még nem jutott a felszínre. A robbanásos kitörést a felnyomuló forró magma feletti hidrotermás rendszer (forró vizes oldatokkal átjárt zóna) felhevítése okozta, amikor a hirtelen túlfűtés során az oldatok gáz halmazállapotba jutnak és ez gyors térfogatnövekedést, azaz erőteljes túlnyomást, végül robbanásos nyomásfelszabaduláshoz vezet. A robbanás szétveti a környező kőzettestet, aminek kisebb-nagyobb darabjai kerülnek a kitörési anyagba. A nagy kérdés, hogy megérkezik-e a felszínre mindezen folyamat elindítója, a magma is? Az ismétlődő robbanásos kitörések miatt mindenesetre a hatóságok emelték a készültségi szintet és kitelepítések is elkezdődtek.

75 után ismét vulkáni hamueső a Cotopaxi környékén. Fotók: Pablo Guayasamin és El Comercio

Fontos felkészülni arra, hogy a helyzet gyorsan veszélyessé válhat! A vulkán környezetében több százezren élnek és az elmúlt évtizedek csendje után nem biztos, hogy a lakosság megfelelően tud reagálni a vulkáni működésre, ami alapja a hatékony védekezésnek. A Cotopaxi bár most több mint 70 évig nem működött, azonban a korábbi kitörési története alapján egy nagyon aktív tűzhányó (1738 óta több mint 50 kitörése volt...). A közel 6000 méter tengerszint feletti magasságba emelkedő vulkán csúcsát folyamatosan hó borítja, ami egy kitörés során megolvadva pusztító iszapárakat okozhat (ezek akár 100 kilométer távolságba is eljuthatnak!). Ezek a meredek hegyoldalon nagy sebességgel zúdulnak le nem sok időt hagyva a védekezésre. Ugyancsak komoly veszélyt jelent egy komolyabb kitörés esetén a környező völgyekbe lerohanó piroklaszt-árak. Egy 1903-as vagy 1877-es kitöréshez hasonló nagyságú vulkáni működés pedig Quitóra is nagy veszélyt jelentene (elsősorban a jelentékeny hamuhullás és az ezzel járó légzési nehézségek miatt) és fennakadást okozna a légiközlekedésben. Jó tehát figyelő szemünket a Cotopaxin tartani...

Az 1877-es kitörés hatalmas Chillos völgyi laharjának (iszapár) térképi útvonala. Forrás: Pathy Mothes és munkatársainak tanulmánya

Erőteljes kitörés a Tungurahuan!

 A kitörési felhő. (forrás: A. Reyes)

 

Rákapcsolt az ecuador-i tűzhányó is és február 1-jei kitörésével bejelentkezett a Sinabung mellé. 

Az elmúlt hónapokban (2013. október végétől - 2014. január 29. között) takarék lángon működött az egyébként "örökmozgó" ecuador-i Tungurahua. Majd január 30-án felerősödött a szeizmikus aktivitás a tűzhányó alatt és kisebb robbanásokat is detektáltak. Január 31-ére erősödtek a kitörések, a robbanások során felemelkedő hamufelhő 2-3 km-es magasra tornyosult a tűzhányó fölé, de ez még csak a kezdet volt. Január 31-én délutánra a szeizmikus és vulkáni aktivitás erőteljesen csökkent. De délután 5 órakor ez a trend megszakadt és egy közepes erejű robbanás következett be. 

Ezután jött február 1-je, amikor a tűzhányó a megszokottnál jóval erősebb kitörést produkált. A tűzhányó először elcsendesedett, órákig nem detektáltak figyelemre méltó szeizmikus jeleket. Majd reggel 8 óra körül földrengés rajok rázták meg a tűzhányót. A Geofizikai Intézet azonnal figyelmeztette a hatóságokat, hogy a szeizmikus aktivitás jellege eltérő a megszokottnál és hevesebb kitörésben is kulminálódhat a mostani aktivitás. Délután kettőkor egy újabb robbanás következett be, de a nagy bumm még váratott magára. Egészen délután 5 óráig, amikor egymás után több erőteljes robbanás rázta meg a tűzhányót ezzel indítva a kitörési epizód paroxizmusát. A robbanásokat folyamatos hamu- és gázkibocsájtás követte. A kitörés oszlop magassága elérte a 8 kilométert a tűzhányó oldalán pedig piroklaszt árak sorozata zúdult le, sok helyen épphogy nem érték el a lakott területeket, de a tűzhányón lévő megfigyelő állomások közül több is megsemmisült, egyes helyeken elért főbb utakat is keresztezett. Majd 18:30 körül ismét változott a működés, a kitörés ereje gyengült és ismét diszkrét robbanások voltak észlelhetők stromboli típusú aktivitással. Tegnap és tegnap előtt kisebb nagyobb robbanások jellemezték a tűzhányó működését. A robbanásokat ágyúlövés szerű dörrenések kísérték, amelyeket kilométerekről is hallani lehetett, majd percekig tódult ki a hamu és gázok alkotta felhő a kráterből. (A kitörési kronológia forrása az IG jelentése.)

A hamuoszlop Ambato városból nézve (forrás: twitter).

A Tungurahua mostani kitörési epizódja egy újabb jó példa a tűzhányók kiszámíthatatlanságára. A hónapokig tartó kisebb pihenést követően egyik napról a másikra aktivizálódott újra a tűzhányó. A kitörések látszólag a megszokott módon zajlottak. Majd a vulkán elcsendesedett pár órára és ezt követően hirtelen gondolt egyet és durrantott egy nagyot. Fontos nézni az időpontokat is. Az erőteljes kitörés előjelei mindössze 9 órával előztek meg magát a paroxizmális kitörési fázist és csak ekkor tudták kiadni a figyelmeztetést a hatóságok. Mire elég 9 óra? Bizony nagyon tisztában kell lennünk a veszélyhelyzetben előírt tenni valóinkkal, ha csak ennyi időnk áll rendelkezésre. Mindehhez jól kell ismernünk a tűzhányókat, és ezt a tudást át is kell adni azoknak, akik a tűzhányó potenciális veszélyzónájában élnek. Itt jön a szerepe a tudományos ismeretterjesztésnek, amely elősegíti, hogy a kutatókat megtanulják átadni a tudásukat mindenki számára, érthető formában. A kutatócsoportunkban a tudományos ismeretterjesztés ezért kiemelt jelentőségű, a kutatómunka mellett. Ezért nagyon örülünk, ha ez a néha sziszifuszi munkánk valamilyen formában nagyobb nyilvánosságot kap. Legutóbb a Nemzeti Kiválóság Program videó összefoglalójában szerepeltünk, amely a 2013-as Kutatók Éjszakáján bemutatott előadásunkról ad pillanatképeket és egy riportot, amelyekben többek között a kutatásaink egyik központjában álló Csomádról is beszélek.

További képek a kitörésről itt és itt.

A tűzhányó fölé magasodó hatalmas kitörési oszlopot több tíz kilométeres körzetből is látni lehetett (forrás: Francisco Villena).

Az IG webkamera felvétele a kitörés paroxizmusáról: a piroklaszt árak és a kiterjedt kitörési felhő. (forrás: Volcano report )

Az IG webkamera felvétele a kitörés paroxizmusáról: a piroklaszt árak és a kiterjedt kitörési felhő.(forrás:IG)

Egy másik kép Ambato városából a hamufelhő asszimetrikus szetterjedéséről (forrás: twitter).

Luis Antonio Ruis felvétele a kitörési oszlopról.

Végül egy kép, amely a fő kitörési fázis után készült a stromboli-típusú aktivitásról (forrás: IG jelentés).

12 kilométeres hamufelhő a tűz torkából

Frissítés: Balázs 05. 06.

További képekért a kitörésről kattintson ide.

Frissítés: Tomi, 05.05.

A kitörés azonos intenzitással folytatódik, a legutóbbi mérések (IG) alapján már azt is tudni, hogy április 26. és május 2. között átlag napi 3800 tonna volt a SO₂-kibocsátás, de 2600 alá soha nem csökkent, olykor pedig 5500 t/nap is volt. A hamuhullás egyre nagyobb területen okoz gondot.
Nagyon szép képeket közölt a kitörésről a National Geographic.

A NASA műholdas felvétele a Tungurahuáról.

Frissítés: Balázs 05. 04.

Tomi nagyszerű, részletes bejegyzését még egy lenyűgöző videóval egészítem ki! A videót nézve azon tűnődtem, hogy mennyire két arcú a kitörés. Éjjel káprázatos tűzijátékszerű kitörést észlelünk míg nappal megmutatkozik a vulkánkitörés valódi sokkal sötétebb oldala, hiszen ekkor láthatjuk a kitörés valódi arcát, az ég felé törő sűrű és veszélyes hamuoszlopot. Talán nem is kellene leírnom (de azon olvasók miatt, akik még nem láttak sok vulkánkitörést különböző napszakokban), hogy természetesen nem arról van szó, hogy eltérően működik a vulkán éjjel és nappal. Egyszerűen az érszékszerveink, ez esetben a szemünk csap be minket. Ha nagyon figyelmesen nézzük az éjszakai felvételeket néha láthatjuk ahogy az izzó lávacafatok megvilágítják a hamuoszlopot. A videó spanyol nyelvű, de így is nagyon élvezetes.

Bejegyzés: Tomi

Úgy tűnik, in medias res nyitja az évet a Tungurahua (A kecsua szó jelentése magyarul a 'tűz torka', ez most nagyon jól jellemzi a hegyet.). Eddig szinte semmilyen aktivitást nem mutatott, az április 21-én indult kitörés miatt azonban már 230 embert evakuáltak a környező településekről és az iskolák is bezártak. Hugo Yépez geológus szerint az elmúlt 11 év egyik legerősebb kitörése volt ez. A kutató szerint a magma nagyon gyorsan, szinte napok alatt érte el a felszínt. A heves kitörés a helyi geológiai és geofizikai szolgálat, az IG előző jelentése alapján (A vulkán aktivitása gyengül és a kitörési felhőkben már nincs vulkáni hamu, inkább csak gáz- és gőzfelhőkről van szó) tűnhet igazán meglepőnek. Az első jelek április 21-én mutatkoztak, a felfele nyomuló magma hatására kisebb vulkanotektonikus földrengések pattantak ki. A hegy északnyugati oldalán ugyan már februárban is megfigyeltek nagyon kismértékű deformációt, azonban az csak április végén erősödött fel. Kisebb hamufelhőket is pöfékelt a vulkán, belőlük hamu hullott Choglontús, Cahuají, Pillate, Cotaló, Juive és Baños településeken. Ezek a települések mintegy 8 km-re vannak a krátertől a hegy nyugati részén. Esténként a stromboli típusú kitörések lávatűzijátékában gyönyörködhettek a helyiek, a kiröpített kőtömbök 1 km-t re is legurultak a hegy lejtőin. Másnap is morajlott a hegy, kisebb robbanások kíséretében. Április 26-án aztán elszabadult a pokol, helyi idő szerint 09:20 után hat nagy kitörést is észleltek, közben egy 7 km magas hamufelhő emelkedett az égbe. A felhő később a 12 km magasságot is elérte, majd nyugat és északnyugat felé sodródott a szélben, folyamatos hamuhullást okozva az útjába eső területeken. Az egyre erősödő kitörés miatt a kutatók egy piroklaszt-ár kialakulásától tartottak. A felhő kisebb mértékben az Quitóba tartó és onnan felszálló gépek útvonalát is érinti, így néhány járat esetében némi eltérésre lehet számítani a menetrendhez képest. A kitörés okozta remegést a környező településeken is érezni lehetett. Nagyon szép képeket közölt a kitörésről a Daily Mail.

A Digtriad által közölt videó elején egy éjjeli stromboli típusú kitörést figyelhetünk meg, majd feltűnik a nappali, magasba tornyosuló hamufelhő. Jól megfigyelhető, hogy a vulkáni hamu folyamatosan áramlik ki a kráterből.

Április 28-án az északira forduló szél Baños felé fújta a hamufelhőt, de hamuhullást csak a csúcs környékéről jelentettek. Ugyan ezen a napon, helyi idő szerint 17 órakor a kráterperemen kialakult két kis törmelékkúp összeomlott, szerencsére a lejtőn leguruló darabjai nem okoztak semmiféle kárt. A hegy gyomrában növekvő nyomásra utaltak az április 29-én regisztrált szeizmikus adatok: erősödő remegés, a vulkanotektonikus rengések amplitudónak növekedése. Az IG kutatói megállapították, hogy a kürtőben folyamatosan tud feláramolni a magma, nincs lávadugó, emiatt nincsenek nagy robbanások, folyamatosan emelkedik a hamufelhő az ég felé. A nyugati kráterperem a leggyengébb láncszem a Tungurahua esetében, azonban a jelenlegi kitörési paraméterek mellett nem valószínű, hogy összeomlana, ennek ellenére folyamatosan megfigyelik a kutatók az egész csúcsrégióval egyetemben.
Április 30-án két robbanást regisztráltak, a föld továbbra is remegett és 2-7 km magas volt a hamufelhő. A munka ünnepén a kitörés kicsit felerősödött, a kitörési felhő folyamatosan 5-6 km magas volt és a hegytől északra tucatnyi településen hullott hamu. Éjszakai heves esőzések miatt laharveszély alakult ki. Május 2-án a kitörés intenzitása valamivel alábbhagyott, de a föld továbbra is remeg a tűzhányó körül, a kitörési felhő magassága 4 km körüli.

A Tungurahua még mindig nem pihen

.
Bár a kitörések ereje valamelyest gyengült, továbbra is számos, több-kevesebb hamutartalmú kitörési felhőt figyeltek meg az ecuadori Geofizikai Intézet munkatársai. A hamufelhők legfeljebb 3-4 km magasságig emelkedtek a kráter fölé, majd észak, északkelet, nyugat és délnyugat irányba sodródtak. A vulkántól nyugatra eső Penipe-ből fehér színű, finom hamuhullást jelentettek. A kitörések alkalmával jelentős mennyiségű izzó blokkot lövell ki a vulkán, amit a tűzhányóra jellemző, hangos az ágyúcső elsütésekor hallható hangra hasonlító durranások kísérnek.
A szeizmikus aktivitás a tűzhányó alatt továbbra is nagy, és úgy tűnik erősödik is, jelezve ezzel, hogy további robbanásos kitörések várhatók.
A tűzhányó kitöréséről két rövid videó tekinthető meg Benjamin Bernard francia nyelvű blogján.