Több mint 800 millió ember él a Földön olyan vulkán árnyékában, ami előbb-utóbb kitörhet

A Qubit a szabad és tájékozott magyar nyilvánosságért dolgozik. Segítsd a munkánkat!

Amikor az év elején a polinéziai szigetországban, Tongában kitört a Hunga Tonga–Hunga Haʻapai nevű víz alatti vulkán, 650 kilométeres átmérőjű körben, vagyis több mint egy spanyolországnyi területen mindent beborított a vulkáni hamuból keletkezett felhő. A térségben mintegy 190 ezer villámot észleltek, a kitörés brutális lökéshullámait pedig még Magyarországon is érezni lehetett. A katasztrófa teljesen elzárta Tongát a külvilágtól, hárman meghaltak, és a százezres lakosú szigetcsoport jelentős része lakhatatlanná vált. A NASA május elején közzétett megfigyelései szerint a vulkánkitöréssel a természet olyan energiái szabadultak fel, amelynek hatásai a világűrt is elérték.

„Jelenleg a világ lakosságának 10 százaléka él potenciális vulkáni veszélyben, több mint 800 millió ember. Ez azt jelenti, hogy nagy kitörésre képes vulkán 100 kilométeres körzetében élnek – mondja Harangi Szabolcs geológus-vulkanológus, az ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézetének igazgatója. – A vulkáni működés időtartamához képest a mi történelmünk még rövid, a néhány száz vagy ezer év alatt még nem volt példa arra, hogy egy túlnépesedett területen történjen egy pusztító vulkánkitörés, mint például ami a mai Nápolyi-öbölben és a környékén történhetne, ha a Vezúv vagy a Campi Flegrei vulkán kitör. Szóval nagyon fontos az előrejelzés, azonban jelenleg az aktív vulkánok fele nem áll olyan műszeres megfigyelés alatt, ami lehetővé tenné, hogy egy közelgő vulkánkitörés idejét megmondjuk.”

Sok esetben azonban a technológia sem áll még olyan szinten, hogy a vulkáni működés bizonyos, akár halálos katasztrófát okozó fajtáit előre jelezze, így időnként maguk a vulkanológusok is a sötétben tapogatóznak, és kénytelenek életveszélyes közegben végezni a munkájukat. Harangi is tapasztalta ezt, amikor Chilében, a Lascar vulkánon ötezer méter feletti magasságba kapaszkodott fel, vagy amikor orrfacsaró vulkáni gázok között figyelte a Szicíliához közeli Stromboli kitöréseit a kráter pereméről, miközben a vihar villámokat szórt köré az odagyűlt esőfelhőkből.

Az izzó lávacafatok esete a kíváncsi tudósokkal

Száz évvel ezelőtt egy valószínűleg magyar származású vulkanológus, Arpad Kirner acélsisakban, azbesztöltözetben, oxigénpalackkal a hátán ereszkedett le a Stromboli kráterébe. „Egy vékony azbeszt kötélen lógtam, alattam a fortyogó láva és gomolygó gázok… lógtam a kötél végén, majd leereszkedtem a mintegy 250 méter mélyen lévő vulkán torkába” – írta később Kirner. Miközben a vulkán időnként izzó lávacafatokat köpött fel magából, a tudós a közel 100 Celsius-fokos, kénes gázokkal teli közegből gáz- és kőzetmintákat gyűjtött és fotózott. Három órát töltött a kráterben.

Légi felvétel a Stromboli vulkán kitörése után, 2019. július 5-énFotó: HANDOUT/AFP

Bár mára sokat fejlődött a technológia, lélegzetállító felvételek készíthetők drónokkal a lávafolyamokról, ezek nem váltják ki azt, hogy a vulkanológusok mintákat vegyenek az izzó lávából, vagy méréseket végezzenek akár kitörések közben. Harangi szerint ugyan a kutatók többsége sokkal inkább békeidőben, az adatok és monitorok biztonságos közegében tanulmányozza a vulkánokat, az aktív vulkáni területeken tett megfigyelések fontos részét képezik a munkájuknak, hiszen olyan jelenségeket figyelhetnek meg, amelyeket a kőzetekben csak vélelmeznek és rekonstruálni próbálnak.

Harangi elmondása szerint a vulkanológusok hőálló ruhában közelítik meg a forró lávát, a kitörések közvetlen közelében pedig elengedhetetlen a gázoktól védő szájmaszk, és fontos a fejet védő sisak is. A BBC például 2011-ben vette fel az alábbi vérfagyasztó videót egy tudósról, aki az afrikai Nyiragongo vulkán fortyogó lávakráterének pereméig merészkedett, majd miután eliszkolt a közvetlen életveszély zónájából, vörösen izzó láva öntötte el a terepet, ahonnan sikerült mintát vennie.

Tragédiába fulladó vulkántanulmányozás: Galeras és Unzen

A vulkanológustársadalomban azonban nem mindenki járt olyan szerencsésen, mint a BBC videójában látható, halált megvető bátorságú tudós. Harangi több olyan tragikus kimenetelű történetre is emlékszik, amikor a vulkanológusokat végül kutatási alanyuk küldte a halálba. Az ENSZ 1993-ban a rendkívül aktív Galeras vulkán közelébe szervezte a Galeras Volcano International Workshop nevű kolumbiai vulkanológiai konferenciát, hogy a tudósok elemezhessék a tűzhányónak a közelben lakókra jelentett veszélyét – túrát is hirdettek a vulkán kráterébe, hogy gázmintákat gyűjthessenek. Az expedíciót Stanley Williams vezette, aki egy tucatnyi geológussal, vulkanológussal és néhány turistával felmerészkedett egy kráterbe, de egy robbanásos kitörés tragikus véget vetett a túrának. Három turista és hat tudós meghalt, Williams és hat másik szakember pedig megsérült. Harangi szerint az eset teljesen felbolydította a szakmát, óriási viták folytak arról, hogy mennyire lehetett ezt előre látni, de az utólag rekonstruált eseményekből csak olyan előjeleket lehetett leszűrni, amelyekkel Williams akkoriban nem lehetett tisztában.

Ugyanígy megrázta a vulkanológia világát a japán Unzen vulkán esete, ahol egy híres vulkanológus házaspár, Maurice és Katia Krafft vesztette életét. Az ő történetüket a Fire of Love című film dolgozza fel, amit idén mutattak be a Sundance Filmfesztiválon. 

Ha vulkánkitörés történt, a házaspár mindent hátrahagyva rohant oda, és vállalta a veszélyt, hogy a tűz közelében lehessen. Ismeretterjesztő filmeket készítettek, könyveket írtak, sokat tettek azért, hogy az emberekhez elvigyék a vulkáni működés folyamatait – mondja róluk Harangi. Amikor 1991-ben a Fülöp-szigeteken több száz évnyi szunnyadás után elkezdett mozgolódni a Pinatubo vulkán, Kraffték is megjelentek a helyszínen. A szakemberek a várható kitörés miatt elkezdték a kitelepítéseket a területről, ahol őslakosok is éltek. Ez azonban egyáltalán nem ment könnyen. Ilyenkor a hatóságok egyik módszere, hogy levetítenek olyan filmeket, amelyekben kendőzetlenül mutatják be, mi várható, és a helyiek felfogják, hogy a szakértők nemcsak a levegőbe beszélnek, hanem nagyon is valós a veszély.

A Pinatubo vulkán esetében fennált a veszély, hogy a kitörések nyomén piroklaszt áradások keletkeznek. „Ezek nem fölfele haladó, hanem oldalirányban lezúduló, több száz km/órás sebességgel száguldó, mindent elpusztító árak vulkáni gázokból és törmelékekből” – magyarázza Harangi. Amikor a Krafft házaspár megtudta, hogy a közelben lévő Unzen vulkán is piroklaszt árakat hoz létre, átmentek oda, hogy ott forgassanak olyan filmeket, amelyeket a Fülöp-szigeteken is fel tudnak majd használni. Életveszélyesen közel mentek a kitöréshez, és „nem számítottak rá, hogy a piroklaszt árak esetén egy olyan veszély is fennáll, hogy kicsaphat egy torlóárnak nevezett, kiszámíthatatlan mozgású, forró gázokból álló áradat”. Kraffték és további 41 ember halálát, köztük egy amerikai vulkanológusét, Harry Glickenét végül egy ilyen torlóár okozta.

A Szent Ilona-hegy gyilkos ébredése

Az amerikai Smithsonian Intézet globális vulkánfigyelője szerint jelenleg 48 vulkánkitörés zajlik a Földön; a kutatók például árgus szemekkel figyelnek egy alaszkai, pók alakú kráterű, bugyogó lávával teli vulkánra. 2022-ben eddig 54 tűzhányó tört ki, tavaly összesen 75. Rengeteg olyan vulkán létezik, amely évszázadokig szunnyad, majd egyszer csak feléled. Ez történt 1980-ban az amerikai Mount St. Helens (vagyis Szent Ilona-hegy) nevű vulkánnal, amely több mint 150 év után kezdett el aktivizálódni.

„Az amerikaiak világképében a vulkáni működés Hawaiit jelentette – ha valaki vulkánt akart látni, a Hawaii-szigetekre ment. Az amerikai vulkanológusok az 1970-es években előre jelezték, hogy ez a vulkán kitörhet, de ezt akkor senki nem vette annyira komolyan. Aztán kisebb kitörések jelentkeztek, de még mindig vita volt arról, hogy mennyire kell kitelepíteni embereket, és mennyire nem; voltak, akik nem voltak hajlandók elmenni a környékről” – meséli Harangi. Ez alatt az idő alatt a vulkanológusok folyamatosan monitorozták a tűzhányót, mert az oldala kezdett kipúposodni. Ennek a mérését a krátertől néhány kilométernyi távolságban lévő kilátón elhelyezett megfigyelőpontról folyamatosan végezték, ahol a nap 24 órájában mindig volt egy ügyeletes. 

1980. május 18-án egy fiatal vulkanológus, Dave Johnston került erre a pontra. Amikor aztán reggel 8 óra előtt nem sokkal a hegy oldala egy borzalmas oldalirányú robbanással leszakadt, a robbanásnak Johnston is áldozatául esett. A sors fintora, hogy eredetileg nem ő, hanem az a Harry Glicken került volna a megfigyelőpontra, aki 11 évvel később az Unzen kitörésekor vesztette életét.

A Mount St. Helens vulkán kitöréseFotó: Photo12 via AFP

Ma már a vulkanológusok nem, a turisták annál inkább krátereznek

„Majdhogynem ez az összes tragikus eset, ami vulkanológust érintett” – mondja  Harangi. Bár szerinte rengeteg kutató dolgozik ma is aktív vulkánokon, a munka mára nagyon megváltozott. Míg az előző évszázadban óriási jelentősége volt annak, hogy a helyszínen is mintákat vegyenek, manapság ezeknek a nagy része távérzékelési eszközzel megoldható, és ezzel a kockázatok is csökkentek. 

A vulkanológus szerint nagyobb probléma, hogy manapság egyre több turista keres fel aktív vulkánokat, az viszont nem biztos, hogy elég felkészültek, és az sem garantált, hogy előre lehet jelezni a veszélyt. 2019 decemberében az Új-Zéland északi részén elterülő Fehér-szigeten (White Island, Whakaari) található aktív vulkánon történt tragédia. „Ez nagyon népszerű turistacélpont volt, hajóval lehetett megközelíteni, jönnek ki a gőzök-gázok, kénes minden, elég izgalmas a dolog” – mondja a körülményekről Harangi. 2019 karácsonya előtt nem sokkal azonban teljesen váratlanul kitört a vulkán, 22 turista vesztette életét, és további 25-en nagyon súlyosan megsebesültek. Az eset óriási vitát generált arról, hogy ki a felelős a történtekért.

Turistacsoport az új-zélandi Fehér-szigeten található aktív vulkán közvetlen közelében, 2013-banFotó: MICHAEL NOLAN/robertharding via AFP

Nagyon hasonló eset történt öt évvel korábban Japánban az Ontake vulkánon is, ahol 58 kiránduló halt meg. A két esetet az köti össze, hogy mindegyiknél freatikus kitörés történt. Harangi szerint ezek nem nagy magmás kitörések; a felhevült, túlhevített felszín alatti vizek forró gáz formájában robbannak ki, és ezek visznek magukkal kőzetdarabokat is. Április végén jelent meg egy tanulmány, amely a freatikus kitöréseket vizsgálja, valamint azt, hogy miként lehet észlelni azok előjeleit. Harangi szerint az efféle események előzetes észlelése óriási kihívást jelent, de most talán vannak olyan utalások, amelyek alapján időben fel tudják hívni a figyelmet a veszélyhelyzetre, és esetleg le tudnak zárni egy ilyen vulkánt.

Vulkáni előrejelzés?

„Sajnos nem vagyunk megáldva a jövőbelátás képességével, csak valószínűséget tudunk mondani arról, hogy a veszély fennáll-e. Egy vulkán esetében figyeljük a földrengésjeleket, a gázok kiáramlását, mennyiségét, a felszín alakváltozását, de ezek a módszerek akkor működnek, ha a magma felszínre jövő mozgását próbáljuk ezzel valahogy dokumentálni. Viszont épp az előző példák pont olyanok voltak, amikor nem feltétlenül magma jött a felszínre, az csak hőt adott le a felszín alatt, felforrósította az alatta lévő talajvizet, oldatokat, és ha azok a túlhevített fluidumok vagy a talajvíz több száz Celsius-fokra hevülnek, hirtelen gőzzé válnak és a felszínre robbannak” – mondja Harangi. 

Olyan ez, mint a kukta, mondja Harangi: ha van szelep, akkor a gőznek van kiútja, ha nincs, akkor óriási belső nyomás alakul ki, ami egyszer csak megrepeszti a felszínt, és robbanásszerű kitörésben csúcsosodik ki. Harangi szerint ez egy újfajta kérdés a vulkanológiában, erre az esetre nincsen előrejelzés, pedig komoly veszélyt jelent a turisták számára is, ezért fontos ezzel foglalkozni. Az előrejelzéshez nagy érzékenységű műszerekre lenne szükség, amelyeket még nem sikerült lefejleszteni, de szükség van jó szakemberek képzésére is.

Ha nincs veszély, nem szívesen áldoznak rá

Nem egyértelmű, hogy egy vulkanológusnak valaha is lehetősége lesz konkrét előrejelzést tennie karrierje során, de van példa arra, hogy a tűzhányók tanulmányozása életeket menthet.

Richard Robertson a Karib-szigeteken, Saint Vincent szigetén született. 1979-ben még gyerek volt, amikor kitört a Soufrière vulkán, és több százan haltak meg. Robertson ennek hatására határozta el, hogy vulkanológus lesz, majd Angliában tanult, mielőtt visszatért a Karib-szigetekre. Egész életét a tűzhányók tanulmányozásával töltötte, és amikor tavaly áprilisban 40 év után újra kitört a Soufrière, ő volt az, aki ezt előre tudta jelezni, és a hatóságok 24 órán belül el tudták indítani a kitelepítést a szigeten. Több ezer embert sikerült biztonságba helyezni. A vulkán végül óriási robbanással kitört, és Robertson pontos előrejelzése nélkül rengetegen haltak volna meg. „Ez a Robertson 40 évig tanult, tapasztalt, és ha egészen addig megkérdezte volna egy döntéshozó, miért tanul ez a gyerek, nem lehetett volna azt mondani, hogy egyszer az életben talán lesz ott egy olyan döntési helyzet, amikor az ő tudása kellhet, és fel lehetett használni arra, hogy életeket mentsen. Azonban eljött ez az időpont és a békeidőben szerzett tudás segített” – mondja Harangi.

A Soufrière vulkán kitörése 2021. április 21-én a karibi Saint Vincent szigeténFotó: KINGSLEY ROBERTS/AFP

Harangi szerint a Kárpát-medencében nagyon kevés a vulkanológus, és meglehetősen kicsi az esély arra is, hogy közvetlenül hasznosítsák a tudásukat, de azok a kutatási eredmények, amiket elérnek, beépülnek abba a tudástárba, amit majd máshol hasznosítani lehet. „A térségbeli vulkáni kőzetek vizsgálatából körülbelül 10 éve publikáltunk egy eredményt arról, milyen gyorsan emelkedik a magma a földkérgen keresztül, és arra jutottunk, hogy néhány nap alatt 30-40 kilométer mélységből a felszínre tud törni. Ennek azért van jelentősége, mert ez azt jelenti, hogy nagyon gyorsan megtörténhet egy ilyen esemény” – mondja a vulkanológus. Az új-zélandi Auckland városa például egy olyan vulkáni területre épült, ahol bekövetkezhet a gyors magmafeltódulás – az új-zélandi vulkanológusok is ehhez hasonló következtetésekre jutottak, így már erre a gyorsan lejátszódó esetre is fel lehet készülni.

„A vulkanológus békeidőben készül fel és végzi a kutatásait, hogy éles helyzetben, »háborúban«, azaz vulkánkitöréskor ezt hasznosítani lehessen. Ehhez viszont nélkülözhetetlen a nyugodt időkben történő tudományos munka, viszont ha nincs veszély, a döntéshozók nem szívesen áldoznak rá” – mondja. – Az amerikai kormányzat például a Mount St. Helens kitörése után húszszorosára emelte a vulkanológiai munka költségvetési támogatását. Addig nem gondolták, hogy annyira fontos lenne. Ezért roppant nehéz, mert nekünk nem napi szinten kell előrejelzést adnunk, hanem a kollektív tudást kell növelnünk, hogy ez valahol, valamikor majd hasznosulhasson, emberek életét mentse meg.”

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: