Kitörésben az Etna! Nézze élőben!

Frissítés: 2011. 07. 10. 14:25

Képek és Videók az Etna tegnapi kitöréséről.

Lenyűgöző közeli felvételek a kitörésről:

Az eredeti videó itt.

A legjobb képeket az Etna tegnapi kitöréséről a Volcanodiscovery tűzhányóvadász csapata készítette. Néhány száz méterre közelítették meg a kitörésben lévő kürtőt, és onnan készültek a felvételek. A képeket ide kattintva tekintheti meg. (Mindig kattintson a képre a következő fotóért!)
Az alábbi kép segítséget nyújt abban, hogy mely képeken mi látható.

Az Etna 2011. 07. 09-i kitörése. Helyszín: az Etna Délkeleti Kráterének keleti oldala. A képet készítette: Tom Pfeiffer. Feliratok és értelmezés: Kiss Balázs, Tűzhányó blog

Nagyszerű videók az Etna tegnapi kitöréséről!

Az első videó: a kép közepén látható a több kilométer magasba emelkedő sötét szürke kitörési felhő. Aminek hamuja még Cataniat és számos környező települést is beterített.

A második videó: A "fekete eső". Testközelből érezhetjük, hogy mit jelent egy éppen kitörésben lévő vulkán oldalában tartózkodni, miközben folyamatosan záporoznak a fejünkre a kisebb-nagyobb üvegesre dermedt lávadarabok. Érdemes hallgatni, hogy milyen hang kíséri a tefrahullást.

Az eredeti videók itt.

Lemaradt a kitörésről?

Ide kattintva megnézheti! Az animált gif videón egy, az Etna csúcsrégiójára irányított hőkamerás felvételsorozatot tekinthet meg a teljes paroxizmusról. A videót Raving, az Eruptions blog egyik olvasója készítette.
Mit látunk a videón? A zöld-sárga-piros-fehér színek együtt jelzik a forró lávát. A videón az egész kitörés fejlődése látható 11:00 órától 15:30-ig (GMT). Kezdetben kisebb robbanások történnek (csak időszakos fehér "lángnyelveket" látunk a videón), majd egyre erőteljesebbé válik a kitörés, és a legintenzívebb szakaszban több száz méter magas lávaszökőkút csap fel a kürtőből (folyamatos fehér "lángnyelvként" látszik ez a videón).

Frissítés 07. 09. 20:21
Befejeződött a kitörés az Etnán. A szeizmikus aktivitás a kitörés előtti háttérértékre csökkent. A hőkamerás képeken azonban még mindig látható a lávaszökőkút kitörés során megindult forró lávafolyás. Ezért érdemes lesz nézni a webkamerákat, mert valószínűleg látszik majd a gyönyörű, vörösen izzó, közel 1000°C -os láva.

A bal oldali képen a szeizmikus aktivitást jelző görbén nagyszerűen látható, hogy a földrezgések szinte teljesen abbamaradtak. A jobb oldali képen a zöld-sárga-piros színek által kirajzolódik a még friss és forró lávafolyás.

Eredeti bejegyzés:

Forró hétvégénk van, de akinek még ez sem elég megcsodálhatja az Etna jelenleg zajló kitörését.
Az idei 5. paroxizmust látványos hamupöfékelés és lávatűzijáték előzte meg (animált gif). De most már a friss magma spriccel a felszínre látványos lávaszökőkút formájában. Számos webkmerán követhetők az események:
Etna trekking
Radio7
INGV

Az INGV webkameráin így néz ki a kitörés:

A bal oldalon egy hőkamerás kép, a jobb oldalon egy normál kamera képe az Etnán zajló lávaszökőkút kitörésről. A két kép egyazon helyről készült és teljesen megfeleltethető egymásnak.

Főpróba az Etnán?!

Közeleg az újabb lávaszökőkút kitörés az Etnán. Egyértelműnek tűnnek a jelek (hamupöfékelés és visszafogott lávatűzijáték) arra, hogy friss magma nyomult fel a tűzhányó kürtőrendszerébe. De mire vár a magma? Mi is ez a főpróba? A válasz egészen egyszerű: dugó van a kürtőben, akár sokszor az M0 autóúton. Az Etnán a friss, gázdús, felfelé nyomuló magmának útját állja a legutóbbi kitörés során a kürtőben visszamaradt kigázosodott, viszkózusabb magma, ez jelenti a dugót. Akárcsak a forgalmi dugókban, itt is meg kell várni, amíg megtisztul előttünk az út, vagyis ez esetben a kürtő. A kürtő tisztítása a stromboli-típusú kitörések során zajlik. A frissen felnyomuló magma maga előtt tolja a korábbi kitörés anyagát, és az eközben zajló robbanások vetik ki a kürtőből a korábbi magmát.

A kürtőtisztítás tehát megkezdődött, már csak abban kell reménykednünk, hogy a kürtőben felnyomult magmának lesz "türelme" kivárni, amíg megtisztul előtte az út, és nem fordul vissza.

Nézze meg animált gif-ek segítségével a kürtőtisztítást:

Kattintson ide, hogy lássa a hamupöfékelést!
Kattintson ide (töltse le a fájlt, majd nyissa meg pl. ezzel), hogy lássa a lávatűzijátékot!

Végül még egy fogalom mára: a paroxizmus. Paroxizmusnak egy vulkánkitörés azon szakaszát nevezzük, amikor a legerőteljesebb a kitörés. Az Etnán ez akkor következik be, amikor a kürtőtisztítást követően a friss, gázdús magma előtt szabaddá válik az út, és látványos lávaszökőkút formájában a magasba spriccel. Az Etnán idén eddig 4 ilyen esemény volt, vagyis 4 paroxizmus következett be. 2000-ben az Etnának 66 paroxizmusa volt...

A 2011. év 4. paroxizmusa az Etnán. 2011. 05. 12. A képet készítette Boris Behncke.

A Soputan tűzhányó kitörésének valódi arca

Az indonéziai Sulawesi-sziget északi részén található Soputan tűzhányó (mely a sziget egyik legaktívabb vulkánja) 2011. július 3-i kitöréséről sajnos elég kevés megfigyelés és információ áll rendelkezésre. A vulkáni hamufelhő magasságáról eltérő számokat olvashatunk: egyes hírforrásokban 5 km-t, más helyeken 6 km-t írnak, viszont a Darwin VAAC jelentése (ami a legmegbízhatóbb!) szerint 46000 láb, vagyis körülbelül 14 km magas volt a hamufelhő július 3-án (ami már igen jelentős ahhoz, hogy komolyabb hatása legyen). Ezt alátámasztja az aznapi műholdfelvétel és az alábbi fénykép is, melyet egy pilóta készített a kitörés kezdete után kb. másfél órával:

A Soputan tűzhányó 14 km-es magasságba emelkedő hamufelhője 2011. július 3-án. A képet készítette: Peter Bosch, pilóta (forrás).

A Soputan hamufelhőjének terjedése a Darwin VAAC modellszámításai alapján: a bal oldali ábra a július 3-i, a jobb oldali pedig a július 4-i előrejelzést mutatja (a fekete folytonos vonallal jelzett terület a 46000 láb (kb. 14 km) magasságban terjedő hamufelhőt modellezi; a szaggatott vonallal jelzett terület a bal oldali ábrán 1500 láb (kb. 450 m) magasságot, a jobb oldali ábrán pedig 15000 láb (kb. 4,5 km) magasságot jelöl).

A tűzhányó körül egy 6 km sugarú veszélyzónát jelöltek ki, ahova tilos belépni. Kitelepítéseket egyelőre nem rendeltek el, mert a vulkánhoz legközelebb fekvő település kb. 8 km távolságban található a tűzhányó csúcsától. A Soputantól kelet-délkeletre lévő falvakban (a Minahasa nevű körzetben) "a hamu elég vastag és ártalmas lehet az egészségre", ezért az Indonéz Vöröskereszt július 3-án, 4-én és 5-én védőmaszkokat osztott ki a lakosságnak. Hamu borítja az egész körzetet, a településekhez vezető utakat kidöntött fák sokasága borítja, több tucat ember szenvedett komoly sérüléseket, akiket kórházba szállítottak. Az ott élő lakosság próbálja megtisztítani az utakat a hamutól és kidőlt fáktól. "A hamu vastagsága a 10 cm-t is elérheti, így nehéz a közlekedés. Ráadásul, helyenként még nagyon forró volt a hamu." E megfigyelések alapján (kidöntött fák, forró hamuüledék) minden bizonnyal piroklaszt-árak zúdultak le a tűzhányó oldalán (ami jellemző a Soputanra, és legutóbbi működése során, 2008-ban, valamint 2005-ben is megfigyelték). A tűzhányótól délnyugatra fekvő Tombatu nevű települést szintén jelentős hamuhullás érintette. A hamufelhő terjedése miatt a Manado városában található repteret július 3-án időszakosan (három órára) lezárták.

Bal oldali kép: egy, a Soputantól 6 km távolságra található település látképe 2011. július 4-én (a kép forrása); jobb oldali kép: Tombatu falu egyik hamuval borított utcája 2011. július 3-án (a kép forrása).

Bal oldali kép: a Soputan vulkán délnyugati irányból nézve 2011. július 3-án (kép forrása); jobb oldali kép: a tűzhányó kelet-délkelet felől 2011. július 4-én (a kép forrása).

A helyi Vulkanológiai és Geológiai Központ és a kormány folyamatos megfigyelés alatt tartja a Soputan tűzhányót, amely akár "növekvő aktivitás jeleit mutathatja".
A Soputan jelenlegi működését az 1991 óta növekedő lávadóm aktivitás jellemzi, melyhez gyakran társulnak robbanásos kitörések és piroklaszt-árak.

Hűha, itt vulkánkitörés lesz?

Lesz vagy nem lesz? Ez nem mindig egyszerű kérdés, még olyan tűzhányók közelében sem, mint az Etna! Európa egyik legaktívabb tűzhányója az idei évben már többször is hallatott magáról. Eddig négy alkalommal szórakoztatta a közeli és távoli vulkánszerelmeseket, közben pedig csiki-csukit játszik. Mikor lesz a következő látványos lávaszökőkút és lávatűzijáték? Mikor rohanjunk fényképezőgéppel és filmfelvevővel az Etnára? Mikor tartsuk szemünket valamelyik Etna webkamerán? Lehet, hogy már ma éjszaka történni fog valami!

Látványos lávaszökőkút kitörés az Etna legutóbbi, május 12-i kitörése során. Forrás: Radio Studio 7 webkamera Mikor látunk újra hasonlót? Ma éjszaka, vagy a következő napokban?

A földremegések intenzitása növekszik, június vége felé a Bocca Nuova kráterében történtek kisebb robbanásos kitörések, amelyekben még nem jelentek meg a magma darabjai (jobbára csak idősebb kőzettörmelékek repültek a felszínre, a freatikus kitöréseket azonban feltehetően a felszínközeli magma hőhatása okozhatta), eközben erős gázkiáramlás volt tapasztalható. Tegnap délután óta aztán a Délkeleti kráter keleti oldalából is robbanások hangja hallatszott és a mai napon már kisebb stromboli-jellegű lávatűzijáték kitörések is történtek! Hasonló események előzték meg ebben az évben három paroxizmus kitörést is, azaz jó eséllyel jelezhető előre, hogy bármikor újra kitörhet az Etna! Aki szeretne vulkánkitörést látni, hát akkor most figyeljen!...
Hacsak,... hacsak, a tűzhányó királynő meg nem gondolja magát és jót kuncogva, ismét visszavonulót fúj. Mindenesetre, most érdemes lenne akár egy nagyobb pénzösszeget tenni valamelyik londoni fogadóirodában az Etna kitörésére. De mondjuk, ki merne arra fogadni, hogy holnap az izlandi Hekla fog kitörni? Ez már azért kockázatosabb, hiszen a Hekla kitörése előtt nem ad előjeleket! Legfeljebb fél órával, egy órával a kitörés előtt pattannak ki figyelmeztető földrengések a tűzhányó alól! Ami azonban már évek óta, a legutolsó, 2000-ben történt kitörés óta megfigyelhető, az a tűzhányó folyamatos feldomborodása, ami azt jelenti, hogy nő a feszültség a vulkán alatt, a magma egyre inkább nyomja fel a hegyet!

A Hekla "lélegzése". A Hekla felszíne az 1991-es és 2000-es kitörése előtt is folyamatosan domborodott felfelé. Ma már nagyobb mértékben nőtt a felszíne, mint az elmúlt időszakok kitörései előtt! Forrás: Erik Sturkell és munkatársainak tanulmánya Mi lesz ebből?

A Hekla az elmúlt fél évszázadban nagyjából 10 évente tört ki, utoljára 2000-ben volt kitörése... Tehát?... Benedikt G. Ofeigsson és munkatársai egy idén megjelent tanulmányban körvonalazni tudták a Hekla alatti magmatározót. De, mikor indul el a magma és ha elindul, akkor mi lesz? Leadbetter és Hort 2011-ben megjelent tanulmánya az esetleges vulkáni hamufelhő terjedését modellezte, De ki mondja meg, hogy mikor fog kitörni a tűzhányó?
A vulkanológusok, a szakemberek vállán nyilvánvalóan nagy a felelősség. Mit lehet nyilatkozni? Kell-e egyáltalán nyilatkozni? Egy tűzhányó várható kitörésének felvetése figyelmeztetés vagy félelemkeltés? Kell-e beszélni arról, hogy akár hosszan szunnyadó vulkánok is kitörhetnek, vagy akár most békésnek tűnő tájakon, mint például Arizona, Idaho, Nevada, vagy éppen Közép-Olaszország, a németországi Eifel, a francia Auvergne esetleg Ausztrália délkeleti részén lévő területeken vagy Auckland városában nyílhat meg a föld és robbanhat ki magma? A média, különösen az elmúlt évben érzékenyebben reagál az esetleges vulkáni működésekre és a még esetleg visszafogott szakértői előrejelzéseket is felpörgetve tálalja a katasztrófa-várásban felizgult olvasó elé. Erre jó példa a napokban megjelent hírzuhatag arról, hogy az ausztráliai Victoria térségben bármikor bekövetkezhet egy vulkánkitörés! Nos, erre egy penny-t sem tennék fel az angol fogadóirodában! Erre az eseményre bizonyára nem kerül sor sem holnap, sem holnapután, de azért nincs kizárva, hogy valamikor bekövetkezhet. Évszázadok, évezredek, vagy év-tízezredek múlva? Ezt már képtelenség megjósolni, olyannyira mint egy földrengés idejének bekövetkeztét! De, azért emlékezzünk arra is, hogy a kukoricaföldjén rendszeresen dolgozó mexikói Dionisio Pulido sem gondolta volna, hogy egyszer nem kukorica, hanem egy tűzhányó nő ki a földjén (aztán 1943. február 20-án mégis bekövetkezett ez a hihetetlennek tűnő esemény). Tehát, azért bánjunk csínján azzal is, aki látszólag farkast kiállt és a még valóban teljesen túlzó, sőt mi több már-már "nevetséges" híradások mögött is azért lássuk meg azt, hogy a Föld egy "élő" bolygó, ahol voltak, vannak és lesznek vulkánkitörések és ki tudja nem a mi életünkben következik be egy olyan "váratlan" esemény, aminek korábban évezredekig nem volt előzménye. Nem félni kell tehát, hanem ismereteket gyűjteni és akkor nyugodtabban, hátradőlve olvashatjuk akár a Yellowstone-ról, akár a Victoriáról szóló vulkáni hírkacsákat, tudva azért azt, hogy az ördög nem alszik... Addig is, érdemes megismerni Victoria gyönyörű, és geológiai értelemben vett fiatal (!) vulkáni képződményeit, mindazonáltal ha fogadni kell, akkor persze én inkább az Etna közeli kitörésére tennék fel pénzösszeget!...

A Mt. Schank az ausztráliai Victoria államban: az ép vulkáni forma egy kb. 5000 évvel ezelőtti kitörés emléke!

Működésbe lépett a Soputan vulkán Indonéziában

Kitörésben a Soputan 2011. 07. 03. A házak mögött látható az ég felé tornyosuló hamufelhő. Forrás: itt.

Egyelőre kevés információ áll rendelkezésre a Soputan vulkán kitöréséről. A hírforrások szerint vasárnap kezdődött a kitörés (valószínűleg helyi idő szerint, hiszen ott már hétfő van). A helyiek arra lettek figyelmesek, hogy "fekete, homokos eső hullik". A műhold felvételek és a DVAAC legutóbbi jelentése alapján meglehetősen erőteljes kitörés zajlik. A vulkán 13 km magasra lövellte a hamut. A tűzhányó 8 kilométeres körzetén belülre tilos a belépés és emelték a riadókészültségi szintet is. Közvetlen környezetében nincsenek lakóházak ezért egyelőre elsősorban a légi közlekedésre jelenthet veszélyt a tűzhányó, amennyiben így folytatja a működését.
A vulkán utoljára 2008-ban működött, akkor inkább látványos mintsem veszélyes kitöréseket produkált. A Soputan Sulawesi szigetének É-i részén található. A vulkán az elmúlt évtizedben hat alkalommal működött és VEI 1-3 kitöréseket produkált. Gyakori kitörései miatt folyamatos megfigyelés alatt áll.

A NASA által készített műholdképen jól látható a vulkánból magasra törő és K-DK felé sodródó sűrű hamufelhő. Forrás: itt

Vulkáni kitörések szén-dioxid kibocsátása: sok vagy kevés?

Napjaink egyik megkerülhetetlen kérdése - egyszerűen fogalmazva - hogy ki a bűnös? Ki a bűnös azért, hogy a légkör szén-dioxid koncentrációja rohamosan nő? Mi lesz ennek a következménye? Rohanunk egy nehezen elviselhető globális felmelegedés felé? Érvek és ellenérvek csapnak össze, hogy a klímaváltozás valós probléma-e és ha igen, akkor ennek ki vagy mi az oka? Az emberiség vagy a természet, illetve a Föld természetes folyamatai okozzák e változásokat? Miért nő a légkör szén-dioxid tartalma: az emberi tevékenység miatt vagy ahogy a klímaváltozás-szkeptikus állítják, a vulkánkitörések állnak ennek hátterében?
Terry Gerlach a Cascades Vulkán Obszervatórium, ma már nyugdíjas munkatársa azt mondja "a közemberektől kapott legtöbb kérdésem arra irányult az utóbbi években, hogy vajon az ember vagy a vulkánok bocsátanak ki a légkörbe több szén-dioxidot." Mindez napjainkban is "forró" téma, főleg azóta miután Ian Plimer az ausztrál Adelaide egyetem professzora a "Heaven and Earth" c. könyvében azt állította, hogy a légköri szén-dioxid mennyiségért a vulkánkitörések a felelősek, a tapasztalt hőmérséklet-emelkedés pedig a napciklusokkal magyarázható. A növekvő légköri szén-dioxid koncentráció és a globális felmelegedés között tehát szerinte nincs összefüggés, sőt ebben az emberiségnek végképpen nincs szerepe. Akkor tehát minek az a sok felhajtás az emberi szén-dioxid kibocsátás miatt! Vagy - kinek van igaza? Mielőtt erre keressük a választ, röviden ki kell térnem arra, hogy egyáltalán miért pöfögnek szén-dioxidot a vulkánok.

Hatalmas hamufelhő emelkedik fel a chilei Chaitén tűzhányó 2008-as kitörése során. A vulkáni hamufelhőben több millió tonna gázanyag is a levegőbe kerül. Forrás: AFP/Raul Bravo

A túlnyomórészt a földköpenyben keletkező magmák több-kevesebb gázt is tartalmaznak. Nagy nyomáson, azaz nagy mélységben ezek a gázok a kőzetolvadékban oldott állapotban vannak, azonban ahogy a magma emelkedik felfelé és ezzel egyre kisebb nyomás nehezedik rá, a gázok oldhatósága megszűnik és gázbuborékok formájában válnak ki a kőzetolvadékból. A gázbuborékok száma és nagysága egyre nő és ha nem tudnak eltávozni a magmából, akkor a feszítő nyomásuk (a gázbuborékok megjelenése ugyanis térfogat-növekedéssel járó folyamat) heves robbanásos kitöréshez vezethet. A kitörési felhőbe ekkor hatalmas mennyiségű gázanyag is bekerül, aminek mennyisége a több millió tonnát is elérheti. A magmában lévő legfontosabb gázok a víz, a szén-dioxid és a kén-dioxid, kisebb mennyiségben jelennek meg a halogének és a kén-hidrogén. Ezek közül a kén-dioxid, amennyiben a sztratoszférába jut, akkor a vízgőzzel reakcióba lépve kénsav aeroszollá alakul és ez az aeroszol felhő éveken keresztül visszaveri a napsugarakat és globális hőmérséklet-csökkenést okoz a Földön. A szén-dioxid és a vízgőz ezzel szemben üvegház-hatású gázok, amik növelhetik a globális hőmérsékletet. A vulkáni megfigyelésben, a veszély-előrejelzés vizsgálatokban kiemelt szerepet kapnak a vulkáni gázok mérései. Ma már nagy pontosságú eszközök állnak minderre rendelkezésre. A szén-dioxid gáz mennyiséget például repülőgépre szerelt infravörös sugárzást használó berendezéssel (LI-COR) határozzák meg. Az adatok száma egyre nő és ez lehetőséget ad az egyre megbízhatóbb tudományos értékelésre is. Tehát, a kérdés az, hogy mennyi szén-dioxid gázt pöfögnek ki a vulkánok évente?
Erre a választ Terry Gerlach közelmúltban publikált tanulmánya adta meg. Az Amerikai Geofizikai Unió (AGU) által kiadott EOS folyóiratban megjelent összegzés egyértelműen bemutatja, hogy a vulkánok által kibocsátott szén-dioxid mennyiség messze elmarad az emberi tevékenység által a légkörbe jutó szén-dioxid mennyiségtől!

Mennyivel nagyobb az emberiség által évente kibocsátott szén-dioxid mennyiség a vulkánok által a légkörbe juttatott évi szén-dioxid mennyiségnél (ACM) és ez hogyan változott az elmúlt száz évben? Forrás: Terry Gerlach EOS 2011 június 14-i tanulmány

Természetesen rögtön már a tanulmány megjelenése után megkezdődtek a viták, amik az Eruptions blog hozzászólásaiban is tetten érhetők. A Gerlach által bemutatott számadatok azonban nem légből kapottak és jól szemléltetik, hogy a vulkáni működés milyen módon járul hozzá a levegő szén-dioxid tartalmához.
A vulkánok évente 130-260 millió tonna (0,13-0,26 gigatonna) szén-dioxidot pöfögnek a levegőbe. Ebben benne vannak a szárazföldi vulkánok és a tengervíz alatti vulkánok egyaránt (az előbbiek esetében közvetlen mérési adatokkal rendelkezünk, az utóbbiak esetében elsősorban az óceáni hátságok mentén történő szén-dioxid kibocsátásról vannak adatok). Ezzel szemben az emberiség évente 35 gigatonna szén-dioxidot juttat a levegőbe, azaz nagyjából 135-szorosát a vulkáni működésnek! Az ábra azt is jól mutatja, hogy ez az arány az elmúlt évszázadban rohamosan nő. Az 1900-as évek elején az emberiség még csak 20-szorosan múlta felül a vulkánokat, majd az 1950-es évektől ez az arányszám (ACM) nagyon megugrik! Hmmm, de hát a vulkánok sokkal erőteljesebben pöfögnek, mint a gyárkémények mondhatnák sokan, az adatok azonban nem ezt mutatják! A már több mint 28 éve folyamatosan működő hawaii Kilauea kitörés során naponta 8000-30000 tonna szén-dioxid jut a levegőbe, ami elég ahhoz, hogy a környezetében gyakran hozzon létre vulkáni szmogot. Ez azonban nem egy lélegzetelállító vulkáni kitörés. A Mt. St. Helens 1980. május 18-i kitörése során 9 óra alatt 10 millió tonna, a Pinatubo 1991-es kitörése alkalmával pedig szintén néhány óra alatt 50 millió tonna szén-dioxid jutott a légkörbe. Mit jelentenek ezek a számok? Nagyjából annyi szén-dioxid került ekkor óránként a levegőbe, mint amennyit az emberiség bocsát ki egy óra alatt. Igen ám, de a vulkáni működés csupán 9-10 óráig tartott, az emberiség pedig folyamatosan növeli a légkör szén-dioxid tartalmát! Az emberiség 2,7 nap alatt teljesíti azt a szén-dioxid kibocsátást, amit a vulkánok teljes év alatt elvégeznek!
Még egy kérdés maradt: ez mindig így volt? A vulkáni működés gyakorisága, az évente kibocsátott magma, ezáltal a levegőbe juttatott szén-dioxid gáz mennyisége mindig ugyanilyen volt a múltban? Növekszik vagy csökken a vulkáni működés a Földön? Ezek is gyakran feltett kérdések! Ez lényeges kérdés, mivel a légköri szén-dioxid koncentráció és a globális átlag hőmérséklet úgy tűnik szorosan összefügg:

Felül a globális átlag hőmérsékletre utaló oxigén-izotóp változás, alul pedig a légkör szén-dioxid koncentrációjának változása az elmúlt 600 ezer évben. Forrás: Peter Huybers

Peter Huybers és Charles Langmuir 2009-ben megjelent tanulmányukban azt vizsgálták, hogy az elmúlt 40 ezer évben hogyan változott a vulkáni működés gyakorisága és ez hogyan hatott a légköri szén-dioxid kibocsátásra. Az amerikai kutatópáros arra az eredményre jutott, hogy az eljegesedési időszakok és a vulkáni működés között kapcsolat lehet a következőképpen: a vulkáni működés 7-12 ezer évvel ezelőtt jóval intenzívebb volt a Föld számos területén, mint például Izlandon, Európában, Dél-Amerikában és Észak-Amerikában, jellemzően olyan területeken, ahol korábban kiterjedt jégtakaró borítás volt. Az utolsó jégkorszakot követő felmelegedés időszakában jóval gyakoribb és jóval erőteljesebb vulkáni működés volt itt tapasztalható. Mi ennek az oka? A felmelegedés során hatalmas mennyiségű jégtakaró tűnt el a földfelszínről, aminek következtében a súlytól megszabaduló kőzetburok kiemelkedett. Ez az izosztázia-jelenség a földköpeny anyagának is lassú emelkedését okozta, aminek következtében a földköpeny kőzetei kisebb nyomásra kerültek. A kőzetek olvadáspontja nyomásfüggő, a nyomás csökkenésével csökken az olvadáspont. Ez azt jelenti, hogy a felfelé emelkedő, hőmérsékletét megtartó földköpeny anyag olvadáspontja csökken és egy adott mélységben a környező hőmérséklet értéknél már kisebb lehet, aminek következtében a földköpenyben olvadás, azaz magmaképződés indul meg. A legutolsó eljegesedés utáni felmelegedéssel járó izosztatikus kiemelkedés a földköpenyben erőteljesebb magmaképződést indított el. Továbbá, a jégtakaró eltűnésével a földkéreg anyagára is kisebb nyomás hatott, ami miatt a mélybeli magmák könnyebben a felszínre tudtak jutni! Az intenzívebb vulkáni működés nagyobb mennyiségű magmát hozott a felszínre, ezzel pedig nagyobb mennyiségű szén-dioxid is került a levegőbe. Az amerikai kutatók számításai szerint ebben az időszakban akár 1000-5000 gigatonna szén-dioxid is a levegőbe juthatott! Ez annyit jelent, hogy a légkör szén-dioxid koncentrációja 40 gr/tonna értékkel növekedhetett.

A vulkáni kitörések viszonylagos gyakorisága és a grönlandi jégmintákban mért szulfát mennyiség változása az elmúlt 40 ezer évben. A két független adatsor 7-12 ezer évvel ezelőtti időszakban mutat kiugró értéket. Forrás: Peter Huybers és Charles Langmuir 2009-ben megjelent tanulmánya

Ez azonban a történetnek csak egyik része! A vízalatti vulkánok tevékenysége ebben az időben csökkenhetett, mivel a jégolvadás miatt megnőtt a tengerszint, azaz nagyobb mennyiségű tengervíz borította a Földet és nagyobb nyomás nehezedett az óceáni hátságokra, ami visszavethette a vulkáni működés intenzitását. Ez azonban csak kb. 20%-kal kompenzálhatta az erősebb szárazföldi vulkáni működés során felszínre került szén-dioxid mennyiségét.
Befejezésül még egy témába vágó érdekes adat. Szintén a napokban jelent meg Lee Kump tanulmánya a Scientific American folyóiratban, ami a legutóbbi nagy globális felmelegedés időszakáról szól. Ennek tartalmát Dulai Alfréd és Hiver't-Klokner Zsuzsanna magyarul is összegezte.

A globális felmelegedés gyorsasága korunkban és 56 millió évvel ezelőtt. Forrás: Origo

Mintegy 56 millió évvel ezelőtt néhány ezer év alatt a globális átlaghőmérséklet több mint 5 Celsius-fokot emelkedett (ezt az időszakot a szakemberek PETM-nek rövidítik, ami a Paleocene-Eocene Thermal Maximum szavak kezdőbetűiből ered). A felmelegedés oka részben a még ez előzőekben említett 7-12 ezer éves időszaknál is intenzívebb vulkáni működés, a jelentős szén-dioxid kibocsátás, valamint az ezzel járó környezeti változások lehettek. Az esemény üzenete a mára vonatkozóan lényeges: akkor több ezer év alatt emelkedett a levegő szén-dioxid koncentrációja és ezzel nőtt a hőmérséklet. Az élőlények így nagyobb eséllyel tudtak alkalmazkodni a környezeti változásokhoz. Most sokkal gyorsabb a légköri szén-dioxid koncentráció növekedés és a globális átlag hőmérséklet-növekedés. Ebben az ütemben már néhány száz év alatt elérhetjük az 56 millió évvel ezelőtti maximumot. Ilyen gyors környezeti változásra pedig az élőlények (beleértve az embert is) nehezen tudna alkalmazkodni.
A vulkánok működése jelenleg viszonylag "takaréklángon" zajlik és egyértelműen kimutatható, hogy a vulkáni kitörések során a levegőbe kerülő szén-dioxid mennyisége jóval alulmarad az emberi tevékenység során a légkörbe jutó szén-dioxid mennyiségétől. Ha még az arány nagyságán lehet is vitatkozni, egy biztos: ha még csak néhány tucatszorosa is lenne a "mi sarunk" a vulkáni működéshez képest, akkor is elgondolkodhatnánk, hogyan csökkentsük hozzájárulásunkat a szén-dioxid kibocsátáshoz és ezzel a globális felmelegedéshez! Legalább az ütemet igyekezzünk mérsékelni! ... és talán a tudósok, ezen belül is a vulkanológusok véleményét is érdemes meghallgatni!

Pinatubo kitörés 20 éve

Egy korábbi bejegyzésemben ígértem, hogy rövidesen megemlékezem a fülöp-szigeteki Pinatubo 1991-es kitörésének 20. évfordulójáról. Bár a bejegyzés óta sok érdekes esemény történt a vulkánok világában, a vizsgaidőszaki tsunami nem sok időt hagy ezek naprakész megjelenítésére. De majd szépen lassan csak utolérjük magunkat! Most, akkor nézzük mi történt 20 évvel ezelőtt!

A Pinatubo 1991. június 12-i pliniusi-kitörése az amerikai Clark Air Base katonai bázis felől. Forrás: Richard P. Hoblitt (Amerikai Geológiai Szolgálat)

A Pinatubo vulkán a fülöp-szigeteki Luzon szigetén található, 87 km-re a fővárostól, Manilától. Környezetében több százezer ember telepedett le, a sűrű erdővel borított lejtőin pedig az Aeta őslakosok éltek, akik még az évszázadokkal korábbi spanyol invázió elől menekültek fel a hegyekbe. A tűzhányó története mintegy 1,1 millió évre nyúlik vissza. Az ősi Pinatubo jórészt lávafolyásokkal építkezett, aminek lepusztult maradványán kezdte meg új életét a fiatal Pinatubo. Ennek viselkedése teljesen különbözött ősétől. Jóval ritkábban működött, akkor viszont hatalmas robbanásos kitörések formájában. Utolsó kitörése 1450-ben volt, azaz a környező lakosok közül senki sem emlékezett arra, hogy a Pinatubo egy veszélyes vulkán lehet. Ezt megelőzően 2500, 5500 és 9000 éve voltak kitörései, mégpedig mind nagy erejűek, VEI=6 nagyságúak. A vidék a 20. század végén békés volt tehát, az amerikaiak két nagy katonai támaszpontot építettek ki a közelben.
1990. július 16-án egy 7,7 magnitudójú földrengés pattant ki kb. 100 km távolságban a Pinatubotól. Ez felerősítette a gőzkiáramlást a hegy körüli geotermális területeken. 1991. március 15-én aztán több földrengés rázta meg most már a hegy környékét. A földmozgások két héten keresztül tartottak. Április 2-án több mint 500 év szunnyadás után aztán kitört a tűzhányó. A freatikus kitörések vékony vulkáni hamut terítettek szét a környéken. Nyilvánvalóvá vált, hogy a vulkán felébredt. A szakemberek rögtön műszereket helyeztek el a hegyen. A helyi vulkanológiai intézet (PHIVOLCS) segítséget kért az Amerikai Geológiai Szolgálattól, ahol az 1980. májusi Mt. St. Helens kitörést, majd a tragikus kimenetelű 1985-ös kolumbiai Nevado del Ruiz kitörést követően felállítottak egy mobil, bárhol bevethető vulkáni veszély-előrejelző csapatot. Chris Newhall vezetésével rohammunkában térképezték fel a tűzhányót és fedték fel vulkanológiai történetét. Kiderült, hogy a korábbi nagy kitörések során keletkezett piroklaszt-ár üledékek építik fel a hegy körüli síkvidéket. Ez azt jelentette, hogy egy újabb hasonló esemény bekövetkezésekor potenciális veszélyben lehet több százezer ember. Néhány hét alatt elkészült a vulkáni veszélytérkép, aminek adatai szinte száz százalékig igazolták a későbbi kitörés lefolyását.

A Pinatubo kitörése előtt készült vulkáni veszélytérkép és a kitörés utáni helyzet. A veszélytérkép pontosan jelezte előre hol várható legnagyobb pusztítás. A narancs szín a piroklaszt-árak, a szürke a laharok levonulási útvonalát jelzik. Forrás: H.U. Schmincke: Volcanism c. könyve

A pontos veszély előrejelzés azonban nem elég a hatékony vulkanológai védekezéshez (l. a kolumbiai Nevado del Ruiz 1985-ös tragikus példáját, ahol a vulkanológusok szintén pontosan jelezték előre a történteket, azonban nem sikerült meggyőzni erről a döntéshozókat)! A szakemberek településről településre jártak és a Krafft házaspár által készített, figyelemfelkeltő videofelvételeket levetítve igyekezték meggyőzni a lakosságot, hogy el kell hagyniuk lakhelyüket. Ez az akció is sikeres volt, így közel 300 ezer ember menekült el a vulkán környezetéből. Ezzel tízezrek életét sikerült megóvni!
Májusban a kén-dioxid kigőzölgés mértéke jelentősen megnőtt, két hét alatt napi 500 tonnáról 5000 tonnára. Június elején a műszerek a hegy feldomborodását mutatták, ami további egyértelmű jele volt, hogy nagy tömegű magma mozog felfelé. Ezt megerősítették a szeizmogramok adatai is. Június 7-én a korábbi erős kigázosodás következtében egy gázokban szegény, viszkózus dácit magma türemkedett ki a kráterből. A lávadóm 200 m széles és 40 m magas volt. A robbanásos kitörések június 12-én kezdődtek el. Kora reggel egy pliniusi-kitörést követően 19 km magasra emelkedett fel a hamufelhő (7.8. ábra), amihez piroklaszt-árak is kapcsolódtak. 14 óra múlva egy újabb, 15 perces pliniusi-kitörés már 24 km magasra tolta fel a vulkáni hamuoszlopot. A következő nap reggel egy harmadik robbanásos kitörés zajlott, mindössze 5 percig, azonban 24 km magas hamufelhővel. Három óra szünet után jött a negyedik, az előzőhöz hasonló erősségű kitörés, amit egy folyamatos, 24 órán keresztül tartó kitöréssorozat követett. Ennek hamufelhő-oszlopa többször összeomlott és piroklaszt-árak és torlóárak rohantak le a vulkán mély völgyeiben, helyenként 200 m vastagságban kitöltve azokat. Június 15. Fülöp-szigetek függetlenségi napjának ünnepe. A Pinatubo legnagyobb kitörése pont ekkor következett be. A baj nem jár egyedül, ugyanis ekkor érte el a térséget a Yunya nevű tájfun is. A sűrű esőben nem lehetett látni a paroxizmus kitörést, ami a mérési adatok alapján 34 km magas vulkáni hamufelhőt okozott. A 3 óráig tartó tombolás alatt számos piroklaszt-ár zúdult le, sok esetben 16 km távolságba is elérve! A 400-500oC hőmérsékletű áradatok üledékei még évtizedekkel később is alig vesztettek hőmérsékletükből. Az esőzések mobilizálták a laza vulkáni üledéket és szintén pusztító, iszapos zagyárak (laharok) rohantak le a völgyekben.
A kitörés során 10 km3 vulkáni anyag (kb. 2-3 km3 magma) került a felszínre. A kiürült magmakamra teteje beomlott és a felszínen egy 2,5 km széles kaldera alakult ki, amit aztán tó vize töltött részben fel. A sikeres vulkáni veszély-előrejelzésnek és a hatékony kitelepítésnek köszönhetően „mindössze” 800 halálos áldozata volt a kitörésnek. A hatása azonban túlnyúlt a vulkán környezetén. A sztratoszférába kerülő közel 20 millió tonna kén-dioxid, kénsav aeroszollá alakulva globálisan kb. 0,5oC-kal csökkentette a globális átlaghőmérsékletet. Szerte a Földön színpompás naplementék alakultak ki.

A Pinatubo kitörést követő átlag hőmérséklet változás alakulása. Forrás: J. Hansen, NASA GISS

Mire hathat ki egy vulkánkitörés? Befejezésül egy érdekes történet erre. A kanadai Hudson-öböl a jegesmedvék kedvelt területe. 1992-ben különösen jó évük volt a jegesmaciknak. Ekkor ugyanis különösen hideg volt és emiatt az öböl jégtakarója az átlagosnál 3 héttel tovább tartott. Ez éppen elegendő volt ahhoz, hogy a kis jegesmedvék megerősödjenek. Ez az évjárat ezért kiemelkedően nagy példányszámú. Mi volt ennek az oka? Úgy tűnik egy távoli vulkánkitörés, mégpedig a fülöp-szigeteki Pinatubo vulkáné! Az 1991. júniusi hatalmas vulkánkitörést követő globális átlag hőmérséklet-csökkenés lehetett az oka, hogy a kanadai Hudson-öbölben tovább tartott a hideg időszak, ami kedvező körülményt jelentett a jegesmedve családoknak. Ezt a medve populációt ezért Pinatubo-medvéknek nevezik.

A Pinatubo kitörést követően, 1992-ben különösen jó körülmények között nevelkedtek a kanadai Hudson-öböl jegesmedvéi. Ők a Pinatubo-medvék.

A Pinatubo kitörés mély nyomott hagyott a Fülöp-szigeteken. A 20. évforduló alkalmából a fülöp-szigeteki kormány június 15-t Pinatubo emléknapnak nyilvánította.