Váratlan veszélyekkel járt a tűzhányó működése

Január 15-én hatalmas robbanásos vulkánkitörés zajlott le a Csendes-óceán nyugati részén, a Tonga-szigetek térségében. A kitörés hangját több mint ezer kilométer távolságban is hallották, a légköri nyomáshullámot pedig szerte a Földön, így Magyarországon is érzékelték. A kitörés okozta szökő­ár nagy pusztítást végezve csapott ki a térség kicsiny szigeteire, majd elérte Japán, sőt Észak-Amerika és Dél-Amerika nyugati partvidékét is.

Lima, 2022. január 25. A drónnal készült felvételen olajfogó úszó gáttal akadályozzák meg egy hatalmas olajfolt terjedését a perui Ventanilla Cavero tengerpartja közelében 2022. január 22-én. A Csendes-óceán déli részén fekvő Tonga közelében található tenger alatti Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai tűzhányó kitörése miatt több mint 6000 hordónyi olaj ömlött az óceánba Peru partjainál január 15-én. A tongai vulkánkitörés keltette hatalmas hullámok elmozdították a Repsol spanyol olajvállalalat egyik kőolajat szívattyúzó tartályhajóját a perui La Pampilla olajfinomítóban, ez okozta az olaj kiömlését. MTI/EPA-EFE/Cristian Olea Fotó: Cristian Olea

A Tonga-térség Új-Zélandtól mintegy 2500 kilométerre északra található. A szigetek vulkáni eredetűek, aminek oka, hogy a Pacifikus-kőzetlemez nyugat felé az Ausztrál-kőzetlemez alá tolódik. Az alábukó kőzetlemez felett keletkező magma felszínre törve vulkáni működést okoz, az óceán alatt kisebb-nagyobb vulkánok jönnek létre. A pusztító kitörést okozó vulkán északi peremén az elmúlt évtizedekben zajlott kitörések két piciny szigetet hoztak létre: a Hunga Ha’apai és a Hunga Tonga szigeteket. 2015-ben egy robbanásos vulkánkitörés összekötötte a két szárazföldet, melyek ezután egy szigetté váltak. 2021. december 20-án, többéves nyugalom után aztán ismét egy jelentős kitörés történt, amivel a sziget mérete tovább nőtt. Január 14-én a megszokottnál nagyobb robbanásos kitörés következett be, majd bő egy nappal később történt az újabb, ennél még erőteljesebb vulkáni esemény. – A vulkáni hamufelhő a műholdas felvételek alapján 33 kilométer magasra emelkedett, ahol hatszáz kilométer szélességben terjedt ki, de a központi részén 55 kilométer magasra is feljutott, ami mondhatni a legfelső határ, amit egy vulkánkitörés anyaga elérhet. A kitörés méretében vetekszik a 21. század legnagyobb vulkánkitöréseivel – tájékoztatott Harangi Szabolcs geológus-vulkanológus, az MTA levelező tagja.

Mi okozta a kitörést?

A tűzhányó az óceán alatti felszínről 1800 méter magasra emelkedik, alapzata húsz kilométer átmérőjű, tehát a vulkán hatalmas. Az új-zélandi vulkanológusok a 2015-ös vulkánkitörés után végzett kutatása arra az eredményre jutott, hogy a tűzhányó a megszokottnál jóval nagyobb kitörésre is képes. Olyan mértékű kitörésre, amely átlagosan ezerévente egyszer következik be. Az ELTE TTK Kőzettan-­Geokémiai Tanszékének egyetemi tanára szerint ez történt most. A tűzhányó egy úgynevezett kaldera vulkán, ami úgy keletkezik, hogy időszakonként hatalmas mennyiségű magma hagyja el a mélybeli magmatározót. Ennek teteje pedig beszakad, és a felszín besüllyed. E vulkán esetében hat kilométer átmérőjű kaldera alakult ki a korábbi, kilencszáz és körülbelül 1800 évvel ezelőtti kitörésekkor. Most ismét egy ezekhez hasonlítható vulkáni működésnek lehettünk tanúi.

A váratlanul nagy kitöréshez több tényező együttesen járulhatott hozzá: a magmatározóban a csaknem ezer év alatt jelentős mennyiségű, gázokban gazdag tömeg gyűlt fel, ami a földkéreg felső néhány kilométeres részét feltörve a felszín felé nyomult. Végül az ­óceán víztömege alatt bukkant a felszínre. Fontos tényező lehetett, hogy itt a vízmélység nem volt több kétszáz-háromszáz méternél. Ez azt jelenti, hogy nem volt nagy víznyomás, a magmában lévő gázbuborékok szét tudták robbantani az ezer Celsius-fok körüli hőmérsékletű magmatestet, amely a hideg vízbe került. A víz hirtelen túlhevült és vízgőzzé alakult, ami másodpercek alatt több mint ötvenszeresére növelte a térfogatot. Így történt tehát a heves robbanás. – A vízgőz és a piciny darabokra szakadt hatalmas mennyiségű magma másodpercenkénti négyszáz-ötszáz méteres sebességgel zúdult ki az óceán vizéből. A kitörési felhőbe keveredett levegő felhevült, így a légkörnél kisebb sűrűségű vulkáni anyagot a felhajtóerő vitte egyre magasabbra. A magasban a vízgőzcseppek egy része jégkristályokká alakult, a vulkáni hamuszemcsék és a jégdarabkák ütközése pedig az elektromos töltés megosztásával járt, ami egy óra alatt több mint kétszázezer villámlást okozott. Ilyen villámsűrűséget még sohasem rögzítettek a műszerek – ismertet egy különös mozzanatot Harangi Szabolcs.

A víz hirtelen túlhevült és vízgőzzé alakult. Fotó: Europress/AFP

Lökéshullám

A gázokban gazdag vulkáni hamufelhő elérte a ritka légkörű sztratoszférát is, szerencsére azonban a magma kéntartalma nem volt nagy, „mindössze” négyszázezer tonna kén-dioxid jutott fel ilyen magasságba. A kitörési felhőt ezután a jellemző légmozgás nyugati irányba térítette, amely ezután néhány nap alatt már Afrikát is elérte. A kitörés során, a hatalmas robbanás által keltett légköri lökéshullám végigrohant a Földön, és legalább háromszor kerülte meg a bolygót. A nyomásváltozást szerte a Földön rögzítették a barométerek. A légköri nyomáshullámnak szerepe lehetett a távoli szökőár kialakításában. Japánt, majd Észak- és Dél-Amerika partvidékét is helyenként egy-két méteres hullámok érték el. Peruban a váratlanul érkező nagy hullámok két ember halálát okozták, emellett drámai környezeti katasztrófa is kialakult, mivel egy éppen kirakodás alatt lévő olajszállító tankhajó felborult, így nagy mennyiségű (hatezer hordónyi) olaj került az óceánba. Ez mintegy 18 ezer négyzetkilométeres területen okozott pusztulást az állat- és növényvilágban. Az akadémikus szerint ez utóbbi eset felhívja a figyelmet arra, hogy milyen nem várt veszélyeket is tartogat egy távoli vulkánkitörés akár több mint tízezer kilométer távolságban.

Sérülékeny technikák

A hatalmas erejű tongai vulkánkitörés számos kérdést vet fel, és sok, eddig csak a szakemberek előtt ismert, de fontos tényre mutat rá. Mindenekelőtt arra, hogy nem csak a szemmel is látható, szárazföldi vulkánok kitörései okozhatnak pusztítást. Az óceánok vize alatt több tucat hatalmas tűzhányó húzódik, amelyekre eddig kevés figyelem fordult. Most bebizonyosodott, hogy adott körülmények között ezek is képesek olyan mértékű kitörésre, hogy az jelentős távolságokban fejtse ki hatását. Ezek szinte kivétel nélkül nem állnak műszeres megfigyelés alatt, azaz nem lehetséges a kitörések előrejelzése. Felhívja e kitörés a figyelmet arra is, hogy mennyire sérülékeny a jelenlegi, technológiailag fejlett társadalom, és mekkora, eddig kevéssé ismert veszélyekkel kell szembenéznünk. Az óceánok alatt ugyanis rengeteg optikai kábel fut, amelyek fenntartják a modern informatikai társadalmat. Ez a kitörés olyannyira megrongálta ezeket a kábeleket, hogy több napig megszakadt a kommunikáció a szigetekkel, és hetekig tarthat az internetes kapcsolat helyreállítása. Az akadémikustól tudjuk, hogy egy közelmúltban megjelent tanulmány mutatott rá először, hogy kisebb víz alatti kitörések is milyen súlyos problémát okozhatnak az érzékeny kábeltömegekben okozott kárral.

Tanulságok: A tongai kitörés lefolyása még hosszú ideig munkát ad a vulkanológusoknak, akik persze nem szűkölködnek feladatokban, hiszen értelmezniük kell az izlandi és La Palma-i hosszú vulkánkitörések tanulságait is. Ezek mind különbözőképpen hatottak a lakosokra. A Tonga szigetein élő több mint százezer lakos jelenleg elsősorban a vulkáni hamuhullás miatt elszennyezett víz, a szálló, belélegezve egészségügyileg káros vulkáni hamu miatt különösen nagy veszélynek van kitéve. – A jelenlegi eset kapcsán látjuk, hogy milyen nagy segítséget jelentenek a műholdas távérzékelő műszerek, amelyeket hatékonyan be lehet építeni a vulkán megfigyelésbe. Végül fontos a vulkánkitörések veszélyeinek közvetítése a társadalomnak, hiszen a következő években, évtizedekben egyre több ilyen esemény lesz. Ez pedig a túlnépesedett világunkban egyre több embert fog érinteni – üzeni az akadémikus.

Borítókép: A kitörés miatt több mint hatezer hordónyi olaj ömlött az óceánba Peru partjainál január 15-én (Fotó: MTI/EPA-EFE/Cristian Olea)