Vulkánkitörés a Kárpát-medencében?

Lávaömlésre kell készülniük az erdélyieknek? A (rém)hírek mögé néztünk.

Vulkánkitörés a Kárpát-medencében? Aktív tűzhányó fenyeget? Lávaömlésre kell készülniük az erdélyieknek? – csak néhány a Csomád hegység kutatásának legújabb eredményeit értelmező, az elmúlt hónapokban megjelent cikkekből. A felületes olvasó könnyen félni kezdhet, hogy Erdélyben járva maholnap a katasztrófafilmekből ismert jelenetekkel találhatja szemben magát. Pedig a valóság nem kevésbé érdekes.

Mint egy nagy tál fenekén a víz, pihen Szent Anna tava égbe nyúló hegyek aljában. Körös-körül fenyvesek koszorúzta hegyek. Járjatok be minden földet, s szebb képet ennél nem találtok. Ugyan ki gondolná, hogy ennek a gyönyörűséges tónak a helyén egykor, réges-régen szörnyű magas hegy volt, s hogy tetején büszke vár, amely kevélyen nézett le a csíki meg a háromszéki falukra. De nem egymaga kevélykedett e vár Csík és Háromszék felett, átellenben, egyórányira a ként lehelő, fojtós szagú Büdös-barlang felett is vár állott. Jaj, de rég lehetett! Nyoma sincs most e várnak. No de az emléke megmaradt mindkettőnek – Benedek Elek így kezdi a Szent Anna-tó legendájából írott meséjét.

A történet szerint a várban két testvér lakott, akik gyűlölték egymást. Mindenben felül akarták múlni a másikat, így egyszer, amikor egyikük csodaszép hintójával és lovaival büszkélkedett, a másik tizenkét hajadont köttetett saját kocsija elé. A lányok persze meg sem tudták mozdítani a hintót, az uraság erre megkorbácsolta őket. A lányok egyike, Anna megátkozta a földesurat, annak vára pedig leomlott, és elnyelte a föld. Helyét pedig átadta a Szent Anna-tónak.

– A Csomád az egyetlen vulkán a Kárpát-medencében, amely az elmúlt ötvenezer évben tört ki. És az egyedüli, amelyiknél van értelme arról beszélni, hogy ez a tűzhányó esetleg még kitörhet a jövőben – mondja Karátson Dávid vulkanológus, egyetemi tanár, az Eötvös Loránd Tudományegyetem természetföldrajzi tanszékének vezetője. Több kutatócsoport is vizsgálja a Csomádot. Természetesen a kutatások egyik legfontosabb és a közvélemény számára talán legérdekesebb kérdése, hogy a tűzhányó kialudt-e, vagy csak szunnyad.

Ahhoz, hogy e kérdést megválaszoljuk, a jelen állapotra (például a gázösszetétel változására) irányuló kutatások mellett tudnunk kell, hogy mikor tört ki utoljára, illetve hogy annak előtte milyen időközönként történtek kitörések. „A vulkanológus ábécéje” Karátson Dávid szerint a terepi viszonyok megismerése, a vulkánból származó kőzetrétegek egymásutániságának leírása. Ha külszínibánya-fejtés vagy vízmosás feltárja a rétegeket, az a kutató számára elárulja a geológiai múlt eseményeinek relatív kronológiáját. A Csomád esetében a kitörésekre utaló rétegek tufacsíkok – robbanásból leülepedett, más vulkáni vagy épp nem vulkáni üledékek között megőrződött anyag – formájában maradtak ránk. A tufacsíkok arra utalnak, hogy aktív életének utolsó időszakában a Csomád komoly robbanásos kitöréseket produkált.

– A hegység gyomrában a gázzal telt magma nyomása oly magasra emelkedett, hogy amikor eljött a kitörés pillanata, felhabzott, szétszakadt és nagy sebességgel kirobbant. A robbanásosság másik oka az volt, hogy az aljzat meszes kőzeteiben pórusvíz található, és a felszín felé törekvő magma ezzel a vízzel gyakran keveredett. A víz-magma kölcsönhatás apró szemcsékre szakítja, valósággal porlasztja a magmát – magyarázza a vulkanológus. – Így e kitöréskor, amelyet szakszóval freatomagmás kitörésnek nevezünk, vulkáni hamuszemcsék repülnek szerteszét.

Ezt megelőzően a Csomádra sok százezer éven keresztül inkább a lávaömlések voltak jellemzőek. Az ebből az időszakból származó kőzetanyag, illetve vulkáni formák azt mutatják, hogy a sűrűn folyó dácitmagma nem jutott messzire a kitörés helyétől a megszilárdulása előtt, így vulkáni kúp vagy úgynevezett dóm jött létre.

Az események (geológiai léptékben) pontos időpontjának meghatározására több módszert is felhasználnak. Klasszikusan a rétegek szintjében lelt fosszíliák azonosításával más lelőhelyek hasonló kövületeket tartalmazó és már meghatározott korú rétegeivel találhatunk rokonságot. Az utóbbi évtizedekben emellett sokszorta pontosabb, a radioaktív izotópok időben állandó bomlási sebességét alapul vevő metódusokat is használnak.

Bár ezen utóbbi módszerek eredményei is sok hibával terheltek, nagy előnyük, hogy objektíven mérhető mennyiség (anyagkoncentráció) alapján határozható meg segítségükkel a múltbeli események időpontja. A földtanban leggyakrabban alkalmazott úgynevezett kálium-argonos módszer azon alapszik, hogy a kálium radioaktív izotópja ismert ütemben alakul argonizotóppá. Az olvadt kőzetből a gáz argon elillan, így az argonizotóp a megszilárdulás pillanatától elkezd felgyülemleni. Ha tehát megmérjük a kálium és az argon arányát, abból meghatározhatjuk a megszilárdulás óta eltelt időt. Hasonló elven működik az ötvenezer évesnél kisebb időtávlatban használható, szénizotópos radiokarbon-módszer is. Ennél azonban vulkáni kőzetek esetében nem magát a kőzetet, hanem a tufarétegekbe keveredett széntartalmú anyagot (például a faszenet) vagy az alatta-fölötte elhelyezkedő rétegben lévő szerves maradványokat mérik.

A Csomádnak nem is egy, hanem két krátere ismert, amelyek robbanással keletkeztek. Egyik a ma Szent Anna-tóként ismert kráter, a másik pedig a Mohos-tőzegláp. Utóbbi az idősebb, a koradatok alapján legalább ötvenezer évvel ezelőtt keletkezett, és már réges-rég feltöltődött. Vulkanológiai szempontból igen szerencsés módon a tíz méter vastag tőzegmoharéteg alatt akár ötvenméternyi tavi üledéksorozatot találunk, amely jól megőrizte az egykori robbanásos aktivitás nyomait. A Szent Anna-tó zárt, tölcsérszerű medencében alakult ki. A fenekén vastag iszapréteg és tavi üledékrétegek vannak, amelyek mintegy 27 ezer évre tekintenek vissza. A radiokarbon-koradatok alapján tehát megállapítható, hogy az utolsó kitörés 27 ezer évnél régebben következett be (hiszen az üledékek a kitörés után kezdtek lerakódni). A Mohos-tőzegláp mélyében talált legfiatalabb tufaréteg ugyanakkor mintegy 29 ezer évesnek bizonyult, így a kutatók erre az időpontra teszik az utolsó kitörés bekövetkeztét.

Mindezeket az ismereteket a Szent Anna-tó és a Mohos-tőzegláp üledékének megfúrásával szerezték a kutatók. A több tíz méter hosszúságú szelvények kiemelésével végigkövethető a különböző üledékrétegek egymásra halmozódásának sok évezredes folyamata. Az üledék nemcsak a benne megőrződött tufarétegek kitörési időpontjáról, hanem a mindenkori őskörnyezeti viszonyokról is árulkodik. A Szent Anna-tó fúrására a tél a legalkalmasabb évszak. Karátson Dávid elmondása szerint a vidék zord klímája miatt minden télen befagy a víz, ilyenkor biztonsággal rá lehet menni. A Mohos-tőzegláp megfúrása viszont már bonyolultabb feladat. A nyári terepmunkát gyakran egyetemi hallgatók bevonásával végzik. A hegyen gyűjtött kőzeteket utóbb laborban vizsgálják, meghatározzák vegyi összetételüket, korukat, a tufarétegek szemcséinek méretét.

A kutatók által immár jól ismert utolsó két kitörés hatalmas lehetett. Az erejükre a környéken szétterülő robbanásos termékek rétegvastagságából és a befedett terület nagyságából következtethetünk – már ha ezek átvészelték az azóta eltelt évezredek viszontagságait. Sajnos a Csomád környezetének klímája a számunkra fontos holocén földtörténeti korban (az elmúlt tízezer évben) többnyire nedves volt, ami nem segíti a lerakódott rétegek megőrződését. A környező tájon a dús növénytakaró miatt egyébként is ritkák a kőzetrétegek függőleges kibukkanásai, feltárásai (amelyeket könnyű lenne vizsgálni), és épp az utolsó robbanások termékei jórészt már lemosódtak, eltűntek. Nem állnak tehát rendelkezésünkre nagy elterjedésben a Csomád utolsó kitöréseinek geológiai dokumentumai. De ez nem jelenti azt, hogy teljesen hiányoznának.

– A hegységtől húsz-harminc kilométeres távolságban feltárt tufarétegeket már eddig is a Csomádtól eredeztették. Mi több, a legújabb eredményeink szerint az Ukrajnában, Odessza mellett, a Dnyeszter deltájában régóta vizsgált löszfalban is van olyan tufaréteg, amely a kormeghatározás és a geokémiai rokonság alapján szintén a Csomádról, mégpedig a legutolsó, 29 ezer éves kitörésből származik – mondja Karátson Dávid. – Az utolsó kitöréskor akár harminc kilométer magasságba, a sztratoszférába jutott hamu tehát legalább 350 kilométer távolságra sodródott, hogy ott leülepedve két-három centiméter vastag réteget képezzen. De az is elképzelhető, hogy a hamu akár a Fekete-tenger medencéjéig is eljutott.

A Csomád utolsó előtti kitöréséből származó horzsakőrétegek több helyütt is megtalálhatók. A legnevezetesebbet, a Kézdivásárhely mellettit Bányai János írta le az 1910-es években. A körülbelül negyven centiméter vastag, löszfalba ágyazott fehér réteg huszonegy kilométerre van a Szent Anna-tótól. Kutatók sokasága zarándokolt el az elmúlt évszázadban e horzsakőfeltáráshoz, sokatmondóan bólogatva: „Jó nagyot szólt a Csomád.” Karátson Dávid és munkatársainak eredményei azt bizonyítják, hogy e kitörés anyaga több más ponton is megtalálható. Ez az erupció más volt, mint az utolsó, a víz és a magma kölcsönhatása miatt finom hamut kilövellő, freatomagmás kitörés. Itt ugyanis víz nem keveredett jelentős mennyiségben a magmával. A kitörés szakszóval „száraz”, úgynevezett pliniusi típusú robbanás volt. Nevét ifjabb Pliniusról kapta, aki a legteljesebb beszámolót írta a Vezúv – Pompejit elpusztító – időszámításunk szerint 79-es kitöréséről.

A hegység azért került az utóbbi hónapokban az érdeklődés középpontjába, mert a hírek szerint nem zárható ki, hogy belátható időn belül újra kitör. Kérdéses azonban, hogy e lehetőség mennyire következik a tudományos ismeretekből, és mennyire az újságírói fantázia szüleménye.

– A Csomád utolsó kitörése előtt a megtalált rétegek alapján átlagosan öt-tíz ezer évente voltak kitörések, ám biztosak vagyunk benne, hogy nem találtuk meg az összes kitörés nyomát – érvel a vulkanológus. – Egy jelenleg is aktív, Csomádhoz hasonló vulkán akár néhány száz évente is kitörhet, s elképzelhető, hogy a mi hegységünk is így viselkedett. Ugyanakkor tudjuk, hogy a 29 ezer évvel ezelőtti kitörés óta szunnyad. A jövőbeli viselkedés és az esetleges újbóli aktivitás előrejelzéséhez a régebbi kitörések gyakoriságának megismerése mellett a hegység gyomrában kell olvadt kőzet jelenlétét kimutatni (ahogy ezzel más kollégák foglalkoznak is), illetve a környéken gyakori gázszivárgásokat elemezni.

A mofettáknak nevezett szén-dioxid-ömlések közismertek a hegységben, ezek a vulkanikus aktivitáshoz kapcsolódóan jöttek létre, de önmagukban nem jeleznek „magmás nyugtalanságot”. A szén-dioxid és a vele gyakran együtt járó kén-hidrogén az élő szervezetre igen veszélyes, amire jól utalnak a Csomád délkeleti részén gyakori földrajzi nevek: Gyilkos-barlang, Madártemető, Büdös-barlang. A Csomádban tehát koncentráltan figyelhető meg az utóvulkáni működés széles skálája. Hogy ezek melyike értelmezhető esetleg egy közeledő újabb kitörés előjeleként, azt szinte lehetetlen jelenleg megmondani. A kutatások éppen arra irányulnak, hogy a jövőben pontosabban felismerhessük ezeket a figyelmeztető jeleket. Az eddigi tudományos ismeretek alapján egyelőre még azt sem lehet százszázalékos biztonsággal kijelenteni, hogy itt szunnyadó (egyszer majd újból kitörő) vulkánról vagy végleg kialudtról van-e szó.

A Csomád tágabb környezete, a szintén vulkanikus Hargita idősebb tűzhányói úgy négy-öt millió évvel ezelőtt kezdték meg aktivitásukat, de (a Csomád kivételével) már mind szunnyad vagy kihunyt. A Kárpát-medence más hegységei még sokkal régebben elcsendesedtek. A Salgótarján környékén lévő nógrád–gömöri bazaltvidéken egy-másfél millió éve volt az utolsó kitörés, míg a Balaton-felvidék jóval ismertebb hegyein kétmillió éve. Itt-ott azonban, mint a Garam mentén vagy a Persány-hegységben száz-kétszáz ezer éve is lehettek vulkánkitörések.

– Elképzelhető, hogy a néhány százezer éve inaktív bazaltvulkánok is újra működésbe lépnek egyszer. Az észak felé nyomuló Afrika miatt Európa délebbi részei erős tektonikus hatásokat kénytelenek elviselni – figyelmeztet Karátson Dávid. – Ehhez kapcsolódik a mi Kárpát-medencénk is. Térségünk döntő része nyomóerőknek van kitéve, és emelkedik, gyűrődik. A lábunk alatti földkéregben adott esetben mélyre hatoló repedések is támadhatnak, és a földköpenyből magma nyomulhat fel. Mindent összevéve azonban a körülmények (a vulkanológusok számára) nagyon „szerencsés” összejátszása szükséges ahhoz, hogy mindebből lávaömlés legyen.