Van-e esély egy Európát megrázó pusztító vulkánkitörésre?

A népszerű görögországi nyaralóhely, Szantorini térségében január vége óta zajlik az a jelentős földrengéssorozat, ami mind a nemzetközi, mind pedig a hazai közvéleményben is nagy figyelmet kapott. A görög hatóságok vészhelyzetet hirdettek, és eddig közel tízezer embert telepítettek ki a Szantorini szigetcsoport térségéből. Az elmúlt bő két hét alatt kipattant összes rengés száma meghaladja a húszezret, amiből háromezerhétszáz a hagyományos műszerekkel is jól detektálható volt. Az aggasztó földrengésraj okáról kezdetben megoszlott a szakemberek véleménye, azonban a begyűjtött mérési eredmények tudományos elemzése egyre inkább azt valószínűsíti, hogy a mélyben húzódó magmatömeg mozgása áll a sorozatos földrengések hátterében. Arról, hogy ennek mi az oka, és mik lehetnek a lehetséges következményei, Harangi Szabolcs professzort, a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagját, az ELTE Kőzettani és Geokémiai Tanszékének tanszékvezető egyetemi tanárát, a nemzetközi hírű vulkanológust és az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportjának vezetőjét kérdeztük.

A Szantorini szigetcsoportot a Théra hatalmas robbanásos kitörése hozta létre, ami három és fél évezrede elpusztította a mínoszi kultúrát Fotó: Aerial-motion Forrás: Shutterstock/Copyright (c) 2019 Aerial-motion/Shutterstock. No use without permission.

Az elmúlt hetekben a Szantorini térségéből érkező aggasztó hírek miatt vannak, akik már egyenesen arra gondolnak, hogy a több mint két hete folyamatosan zajló rengések egy ahhoz hasonló vulkáni katasztrófa előjelei, ami a Théra 3650 éve történt kitöréséhez hasonló, a mínoszi civilizációt elpusztító kataklizmához vezethet. Mennyire tekinthető szokatlannak a január végétől zajló földrengéssorozat, és milyen földtani jelenség, illetve jelenségek állhatnak ennek a hátterében?

Harangi Szabolcs professzor, az MTA levelező tagja, az ELTE TTK  Kőzettani és Geokémiai Tanszékének tanszékvezető egyetemi tanára, az z MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportjának vezetője Fotó: Fotó: Havran Zoltán/Magyar Nemzet

Rögtön az elején oszlassunk el egy félreértést, ami a sajtóban is gyakran elhangzik. A földrengésraj epicentruma ugyanis nem Szantorinin, hanem a szigettől mintegy 20-30 kilométer távolságra fekvő tengeri területen detektálható. E rengések hipocentruma, azaz az ezt okozó kőzetelmozdulások mélysége a mérési adatok szerint többnyire 2 és 10 kilométer közötti, azonban kezdetben bőségesen voltak 10-20 km mélységközben kipattanó földrengések is. A 3650 éve történt mínoszi vulkánkitörésre visszatérve, a jelenleg is zajló földrengésraj adatainak elemzése, illetve a földtani helyzet nem támasztják alá a múltbelihez hasonló katasztrofális, úgynevezett pliniusi típusú kitörés veszélyét, ugyanakkor szeretném hangsúlyozni, hogy megnyugvásra sincsen okunk. 

A Théra i. e. 1500 körüli megsemmisítő erejű pliniusi típusú kitörése a vulkánkitörési index szerint egy 6-os vagy 7-es erősségű eruptív, vagyis robbanásos kitörés volt, ami Szantorini nagy részét elpusztította, mintegy 60 köbkilométer kőzettörmeléket szórva szét. A sziget összeomlása után hátramaradt kalderát elárasztotta a tenger, a hegy maradéka a jelenlegi Szantorini szigetcsoport.

Ez a térség, az Égei-tenger vidéke ugyanis a Föld egyik legaktívabb tektonikus területe, ahol pusztító földrengés és vulkánkitörés egyaránt bekövetkezhet.

                                              Szantorini napjainkban. A szigetcsoport egy óriási, három és félezer éve történt  robbanásos vulkánkitörés  következtében jött létre                                                                    Fly_and_Dive/Shutterstock

 Ennek két fő lemeztektonikai oka van; egyrészt az Afrikai-kőzetlemez északi irányú mozgása és az Eurázsiai-kőzetlemez alá bukása, másrészt az Anatóliai-kőzetlemez nyugati irányú mozgása a hírhedt észak-anatóliai törészóna mentén, ami széthúzásos, extenziós feszültséget kelt, ez pedig erős földrengéseket okoz. Az Afrikai-kőzetlemez nagy sűrűségű óceáni típusú bazaltos földkéregből és az alatta fekvő harzburgitos földköpenykőzetből épül fel, ami meredeken bukik alá a szilárd, ám de magas hőmérséklete miatt képlékeny földköpenybe. 

Ez okozza az alábukó Afrikai-kőzetlemez lassú hátragördülését és az alábukási, vagyis a szubdukciós ív hátrálását is. 

Mindez alapvetően az Égei-tenger déli medencéjére gyakorol hatást. A Szantorini térségében jelenleg zajló rengéssorozat is ezzel a folyamattal hozható összefüggésbe mert ebben a szubdukciós övben, az ív mögötti medencében alakult ki az a vulkáni ív, aminek Szantorini is a része. 

A most tapasztalható földrengésrajt egyáltalán nem tekinthetjük szokványosnak. 

Itt nem volt ugyanis egy nagy főrengés, amit normál esetben egyre kisebb erejű utórengések követnek. Az itt zajló földrengésraj egy olyan szeizmikus esemény, amikor fokozatosan növekszik a földrengések száma, amiből több száz is kipattanhat naponta, majd idővel lassan csökkenni kezd az aktivitás és végül abbamarad. Ez a folyamat azonban több hetet, sőt több hónapot is igénybe vehet.

Harangi professzor szerint a Szantorini térségében jelenleg zajló rengéssorozatot egyáltalán nem tekinthetjük szokásosnak  Fotó: Fotó: Havran Zoltán/Magyar Nemzet

 Csak nagyon kevés ilyen példáról tudunk, de amiket ismerünk azok legnagyobb részt a vulkanizmushoz köthetők, ahol a magma mozgása, felszín felé való nyomulása váltja ki a földkéregben a kőzetelmozdulásokat  amiket rengések formájában észlelhetünk.

Ezek szerint a Szantorini térségében zajló és egyelőre szűnni nem akaró rengéssorozat hátterében valamilyen vulkanikus esemény állhat. Mit sikerült megtudni erről, illetve melyik térségbeli tűzhányóval vagy magmatömeggel hozható összefüggésbe ez a jelenség?

Való igaz, hogy amikor Szantorini szigetétől északkeletre január végén elkezdődött a sorozatos földrengés, már akkor felmerült, hogy ez egy vulkanotektonikus földrengésraj lehet, ami a magma mozgásához köthető. E feltételezés megerősítéséhez akkor azonban még nem állt rendelkezésre elegendő megfigyelési adat, így ezt az első napokban a tudományos bizonyosság szintjén még nem lehetett megerősíteni. Csak február 14-től vált bizonyossá a görög geológusok és geofizikusok, illetve más külföldi szakemberek, köztük a német Helmholtz Intézet szeizmológusai által elvégzett számítások eredménye, valamint a Szantorini szigetén kihelyezett GPS helyzetértékelők adatainak feldolgozása után – amit francia szakemberek végeztek el –, hogy mélységi fluidum, vagyis magma, kőzetolvadék, illetve gázok mozgása áll a földrengésraj hátterében. Egy ilyen munka nem kis erőfeszítést igényel, például a földrengésadatok paramétereinek újraszámolását és pontosítását. 

Egy mindeddig ismeretlen magmatömeg  mozog Szatorini térsgétől mintegy 20-30 kilométer távolságra a tengeraljzat alatt   Fotó: Havran Zoltán/Magyar Nemzet

Itt említsünk meg ezzel kapcsolatban egy magyar szakembert, Bodnár Istvánt, aki korábban az Egyesült Államok Geológiai Szolgálatánál (USGS) dolgozott, és aki jelentős mértékben hozzájárult annak a módszertannak, algoritmusnak a kidolgozásához, ami a földrengések kipattanási helyét pontosítja. Azért nem volt eleinte egyértelmű, hogy magmamozgás állhat-e a január vége óta tartó földrengéssorozat hátterében, mivel a földrengések epicentrumai egy olyan délnyugat -északkelet irányú eloszlásban helyezkedtek el – távol Szanorinitől, vagy a szintén aktív tengeralatti Kolumbo vulkántól -, ahol egyáltalán nincs ismert vulkán. Ennek ismeretében jogos lehet a kérdés, hogy ha nincsen vulkán, akkor vulkánkitörés sem történhet? Ez azonban akármennyire is logikusnak tűnik első hallásra, mégsem így van, hiszen a tűzhányók kialakulásához kell a vulkáni működés, mert ez utóbbi alakítja ki a felszíni vulkáni formákat. 

Tehát ott is elindulhat a vulkáni működés, ahol korábban egyáltalán nem volt még vulkán. 

Két hét megfeszített munkájára volt szükség ahhoz, hogy kitisztuljon a kép. Két görög geofizikus és geológus, a nagy tapasztalattal rendelkező Dimitris Papanikolaou és Evi Nomikou fogták össze ezt a munkát és jutottak arra a végkövetkeztetésre, hogy Szantorini térségében valami olyasmi történik, amire még nem nagyon láttunk példát a modern műszeres megfigyelések kezdete óta. A rengésekkel összefüggésbe hozható vulkáni kapcsolat nem Szantorinivel, illetve Kolumbóval áll fenn, mert bebizonyosodott, hogy a földköpeny részleges olvadása miatt Anhydros szigete körzetében eddig ismeretlen új magmatömeg nyomult a tengeraljzat alatti földkéregbe.

Szantorini térképe. A szigetcsoport  hatalmas öble az a tengervízzel elöntött vulkáni kaldera, amit több mint három évezrede a Théra pusztító erejű robbanásos kitörése hozott létre       Fotó: Wikimedia Commons/
Joe MiGo 

 Az is kiderült, hogy a rengéssorozat már január 28. előtt elkezdődött, amikor először emelkedni, majd január 28. után süllyedni kezdett a térszín. Ha a magma elkezd felfelé nyomulni, ez feszítő hatást fejt ki és kőzetelmozdulást okozhat, amit normál vető menti lezökkenő elmozdulásnak nevezünk. Az eddig megfigyelt rengések pedig mind ilyen típusúak.

Az elmondottakból úgy tűnik tehát, hogy a tengeraljzat alatt egy mindeddig ismeretlen magmatömeg mozgása generálja az egyelőre szűnni nem akaró rengéseket. Mi történne abban az esetben, ha ez a nyugtalan magma elindulna felfelé?

Ha és amennyiben nagyobb mennyiségű magma kezdene el a felszín felé nyomulni, akkor a földrengések jellegében is jól észlelhető változás áll be. 

Igen valószínű, hogy a magma felszínre jutása előtt egy nagyobb, akár 6-os magnitúdójú vagy még erősebb földrengés következne be.

 Ezután nem kizárt, hogy lenne egy földrengéseket alig-alig mutató csendes időszak, majd egy rövid erőteljes rengéssorozat után tapasztalnánk folyamatos földremegést, ami a magma felszínre törésére utalna. Ebben az esetben a legnagyobb valószínűség szerint Anhydros pici szigete mellett indulna el a tengeralatti vulkáni működés, ott, ahol eddig ilyenre még nem akadt példa.

A tenger alatti vulkanizmus másként, általában csendesebben zajlik a látványos és nem egyszer szörnyen veszélyes robbanásos felszíni kitöréseknél. Ha Anhydros mellett kitör a potenciálisan formálódó tenger alatti vulkán, ennek lehetnek-e veszélyes következményei?

Noha olyasféle következményektől nem kellene tartanunk, mint ami három és fél évezrede történt a térségben, de egy ilyen eseménynek is lehetnek kisebb valószínűségű ám veszélyes hatásai, például a vulkáni gázok kiszabadulása. Amikor 1650-ben a tengeralatti Kolumbo kitört, a felszabaduló gázok több tucat ember halálát okozták. De ugyancsak a potenciális veszélyek közé tartoznak a kitörés miatt bekövetkező víz alatti lejtőomlások, amelyek komoly, adott esetben pusztító szökőárat okozhatnak, ilyenre is láttunk már a múltból sajnálatos példákat.

Az elmúlt napokban csökkent a rengések száma, de ez önmagában még nam ad okot a nyugalomra  Fotó: Havran Zoltán/Magyar Nemzet)

 Az elmúlt napokban a földrengések száma csökkent ugyan, a korábbi 200-250 napi rengésszám átlagosan 100-ra redukálódott, de ezek között vannak még erős lökések. Azt sem árt tudni, hogy közvetlenül a vulkánkitörést megelőzően beállhat egy szeizmikusan nyugodt, csendes periódus. Éppen ezért a figyelmünk sem lankadhat, továbbra is szükséges a tudományos megfigyelések, illetve adatok gyűjtése és szakszerű értékelése, 

változatlanul indokolt a vészhelyzet fenntartása, továbbá a lakosság folyamatos tájékoztatása. 

Múlt pénteken este volt egy olyan másfél órás periódus amikor folyamatossá vált a földremegés, ami intenzív fluidum feláramlásra utal, vagyis a vészhelyzet változatlanul fennáll.

Az eddigi megfigyelések eredményét értelmezve milyen lehetséges forgatókönyvekkel számolhatunk, illetve történhet-e súlyosabb következményekkel járó esemény?

A legoptimálisabb forgatókönyv az, hogy a földrengésraj lassan veszít az erejéből, elcsendesedik, megáll a magma felfelé nyomulása és a magmatömeg megreked a mélyben. Ennél azonban sokkal kedvezőtlenebb opciók is lehetségesek elméletben. 

Harangi Szabolcs vulkanológus szerint több lehetséges forgatókönyve is lehet a további fejleményeknek Fotó: Havran Zoltán/Magyar Nemzet)

Például a felfelé nyomuló magma nyomása akár egy jelentősebb, 6-os magnitúdójú vagy még ennél is erősebb rengést válthat ki és ez potenciálisan komoly lejtőomláshoz vezethet, aminek adott esetben szökőár, cunami lehet a következménye. A jelenlegi adatok ismeretében annak azonban elhanyagolható az esélye, hogy a mínoszihoz hasonló vulkáni katasztrófa következzen be, ettől nem kell reálisan tartanunk.