Izland nemcsak a jég, hanem a tűz, azaz a vulkánok országa is. A szigetország területén átlagosan 4-5 évente kerül sor vulkáni aktivitásra, és voltak közöttük katasztrofális hatásúak is: 1783-ban a Laki-hasadék menti kitörés során az ország állatállományának több mint háromnegyede elpusztult, és a lakosság mintegy egyötöde esett áldozatul a történelmi idők második legnagyobb lávaöntő kitörésének. A halálos áldozatokat nem közvetlenül a kitörés szedte, hanem a felszínre került vulkáni gázok miatti szennyeződés, elsősorban a felszínre jutó és a legelők növényzetét bevonó, több millió tonna hidrogén-fluorid. A fluorózis miatt elhullottak a haszonállatok, ami súlyos éhínséghez vezetett.

Izlandon most egy másfajta vulkáni működés kezdődött, és úgy tűnik, hogy hosszú ideig folytatódik majd. Az Izland délnyugati csücskében fekvő Reykjanes-félsziget sokáig a béke félszigete volt, ahol nem történt vulkánkitörés, és a földrengések is ritkák voltak. A viszonylag sík területet korábbi lávafolyások leplei borítják, ezek többsége azonban több ezer évvel ezelőtt alakult ki. Nyolcszáz éve történt itt az utolsó vulkánkitörés, ami az izlandi vulkánaktivitás mércéjével mérve nagyon hosszú időt jelent. Nem véletlen, hogy ezen a területen él az izlandi lakosság nagy része: itt van a főváros, Reykjavík, itt az ország nemzetközi reptere, és itt létesült az egyik legnépszerűbb turistalátványosság, a Kék Lagúna is. Ez a terület korábban csupán egy érdekes, türkizkék és fehér színű, forró vizű pocsolya volt, ahol csak a helyiek mártóztak meg; most már luxushotellel, kiépített termálfürdővel, gyógyászati szolgáltatással és meglehetősen magas árakkal várja a turistákat.

A különleges víz 1-2 kilométer mélységből származik, ahol tengervíz és édesvíz keveredik egymással, és a magas geotermikus gradiens miatt felhevül. De a Föld mélyének hőenergiáját más módon is hasznosítják: a félszigeten több geotermikus erőmű is működik - ezek közül a legnagyobb, a Kék Lagúna mellett fekvő Svartsengi Hőerőmű több tízezer embert lát el meleg vízzel és olcsó energiával. A földkéregben tapasztalható gyors hőmérséklet-emelkedés a földköpeny közelségével, a gyakori magmafelnyomulásokkal és a földkéregben rövidebb-hosszabb ideig fennálló magmatározókkal magyarázható.

2019-ben véget ért a több évszázados nyugalom

A Reykjanes-félsziget két kőzetlemez határterülete, ahol az Észak-Amerikai- és az Eurázsiai-kőzetlemez egymástól ellentétes irányban mozog, és ez jelentős széthúzásos feszültséget okoz. Sokáig nem történik semmi különös, de mivel a széthúzó feszültség egyre nő, majd a határzónában valahol feloldódik, kőzettestek mozdulnak el, hasadékok jönnek létre, a földköpenyben részleges olvadással magmatömeg alakul ki és nyomul be a kőzetrepedésekbe. Ezen a területen a kőzetlemezek találkozása több, egymással párhuzamos és a kőzetlemezhatárhoz képest ferdén futó hasadékzóna mentén valósul meg. Ezek a hasadékzónák jellemzően közel ezeréves szünetekkel válnak aktívvá, és ehhez kapcsolódik a vulkáni működés. A szóban forgó lemeztektonikai folyamatot részleteiben még nem teljesen sikerült megérteni, hiszen időléptéke nagyobb, mint a társadalmi folyamatoké, most azonban különleges helyzet alakult ki: a geológiai folyamatok a szemünk előtt zajlanak, és a tudományos megfigyelések, az érzékeny műszeres mérések adatai segítenek abban, hogy több információhoz jussunk.

A Reykjanes-félszigeten tapasztalt több évszázados nyugalom 2019. decemberében tört meg. Svartsengi térségében erőteljes földrengésrajt észleltek, és kis mértékben ugyan, de a felszín is emelkedett. Ez az eseménysor aztán lecsengett, de néhány hónap múlva újra elkezdődött. Az adatok értelmezése alapján nem volt kétség afelől, hogy a folyamatot a magma felnyomulása okozza. 2021 elején aztán váratlanul ettől a térségtől keletre, a Fagradalsfjall vulkán dimbes-dombos területe alól jöttek a földrengésjelek. Egy hónapos földmozgás, felszínemelkedés után március 19-én indult meg a vulkáni működés, ami hat hónapon keresztül tartott. Ezt még két további kitörés követte 2022-ben és 2023-ban. Mindegyik esemény nagy figyelmet kapott és több tízezer turistát vonzott, miközben különösebb veszélyt nem okoztak, bár időszakonként vulkáni szmog telepedett a környékre.

2023. október közepén aztán ismét a Svartsengi területre fordult a figyelem. Naponta több száz földrengést regisztráltak a műszerek és ismét emelkedni kezdett a felszín, ami a Kék Lagúna és a geotermális hőerőmű miatt egy teljesen új veszélyhelyzetet teremtett. November 10-én aztán drámai események zajlottak le: néhány óra alatt több mint 500 földrengés pattant ki, és több helyen felrepedt a felszín. Ez azonban nem Svartsengi környékén történt, hanem a szomszédos Sundhnúkur több mint 2000 évvel ezelőtt kialakult hasadékzónájában, annak végében egy 3600 fős településsel, Grindavíkkal. A lakosokat néhány óra alatt kitelepítették, a szeizmikus krízis pedig éjszaka is folytatódott. A modellszámítások szerint több tízmillió köbméter magma folyt nyugatra, a hasadékzóna alá. Ennek oka az volt, hogy a korábbi tektonikai mozgások miatt itt kisebb a kőzettest ellenállása, vannak benne gyengeségi területek. A magma jelentős nyomása tehát itt oldódott fel és úgy 15 kilométer hosszban, a felszín alatt mindössze 1-2 kilométer mélységben kialakult egy elnyúlt kőzetolvadéktest. Ez a magmabenyomulás szétfeszítette a kőzeteket, ami miatt a hasadékzóna tengelyében több mint egy méteres bezökkenés történt, a felszínen pedig mély hasadékok jöttek létre. A repedések nem kímélték Grindavík települést sem; utakat, kerteket, néhol épületeket vágtak át. A magma helyenként már csupán néhány száz méterre lehetett a földfelszíntől, de a vulkánkitörésre még heteket kellett várni.

A Sundhnúkur zónába benyomult magmatömeg szélessége mindössze néhány tíz méter lehetett, ezért gyorsabban hűlt, miközben belőle gázok is távoztak. Ez a folyamat visszafogta a mozgékonyságát, és vélhetően ezzel magyarázható, hogy nem tudott a felszínre törni. Izlandon a földrengésekkel és vulkánkitörésekkel az Izlandi Meteorológiai Intézet (IMO) foglalkozik, ahol kiváló szakemberek figyelik és elemzik folyamatosan az érkező jeleket. Az intézetben megerősítették a monitorozást, és napi 24 órában követték az eseményeket. A tudomány kiemelt fontosságúvá vált, mert a geológiai, geofizikai és vulkanológiai kutatások tapasztalatai most élesben hasznosultak. Soha nem lehet tudni, mikor következik be egy olyan esemény, amikor kulcsszerepet kap a szakemberek tudása, de ehhez szükséges az, hogy a tudás meglegyen, mert különben a természeti veszélyhelyzet váratlanul és felkészületlenül éri a társadalmat.

Svartsengi térsége napi 1-2 centimétert emelkedett, ami azt jelentette, hogy további magmautánpótlás érkezett. A felszínen azonban látszólagos nyugalom volt; a legnagyobb problémát a Grindavíkot felszabdaló repedéshálózat jelentette. A vulkanológusok ennek ellenére egyértelműen fogalmaztak: előbb-utóbb, rövid időn belül ebből vulkánkitörés lesz. Az előrejelzés nyomán terveket dolgoztak ki a létesítmények védelmére. Először a Kék Lagúna és a Svartsengi erőmű köré húztak fel földsáncot, majd a szakemberek további sürgetésére Grindavíktól északra is kialakítottak egy több méter magas földgátat. Közben folyamatosan zajlott a földrengésjelek értékelése, és modellszámításokat futtattak, hogy megállapítsák a felszínemelkedést okozó magma mennyiségét és mozgását. A feszültség egyre nőtt, mert a korábbi események alapján arra lehetett következtetni, hogy egy vulkáni működés elindulásának nem sok közvetlen előjele lesz. Amit viszont az emberek nem éreznek, azt a szakemberek a mélyből érkező jelekből fel tudják tárni. December 18-án kiadták az utasítást Grindavík újbóli kitelepítésére, és aznap este valóban megindult a vulkánkitörés.

A december 18-19-i rövid életű kitörést január 14-én követte egy újabb, ami már pusztító hatású volt. Bár a Grindavík elé húzott földsánc valóban kiválóan működött (úgy, hogy azt tovább építették az izlandiak a lávafolyás idejében is), és elterelte a lávafolyamot, e mögött is történt egy felszínfelrepedés, pontosan a település legkülső házai mellett. A láva három házat pusztított el. Ha a vulkanológusok sürgetésére nem épül fel a földsánc, akkor a település jelentős részét elborította volna a lávafolyam.

A felszínemelkedés és időszakos földrengésrajok ezután sem álltak le. Február elején a felszínemelkedés erőteljes mértéke, majd lassulása arra utalt, hogy ismét mintegy tízmillió köbméter magma halmozódott fel a földkéregben 3-5 kilométer mélyen, és ez bármikor átfolyhat a Sundhnúkur hasadékzóna alá, ami vulkánkitörést okozhat. A Kék Lagúnát ismét megnyitották a látszólagos felszíni nyugalom miatt, azonban a vállalkozó kedvű turisták nem sok időt tölthettek a fürdőhelyen. Február 8-án már csak kevesebb mint félórás egyértelmű előjel után indult a vulkánkitörés. Ez is nagyon rövid életű volt, de 24 óra alatt ismét óriási kárt okozott. A több kilométer hosszú hasadékból a láva most nyugati irányba folyt, amerre a felszín egyenletesen lejtett. Ráadásul minden eddiginél nagyobb volt a kitörés intenzitása, ami azt jelenti, hogy másodpercenként 600-700 köbméter magma jutott a felszínre. A láva óránként 500 métert tett meg, és rövidesen átvágta a Reykjavíkból a Kék Lagúnába és a geotermális erőműhöz vezető utat, majd széttörte az erőműből kivezető, több mint 30 ezer embert ellátó forróvizes csővezetéket. A vulkáni működés rövid volt, de a Reykjanes-félsziget északi részén élő tízezrek több mint egy hétig energia és meleg víz nélkül maradtak.

Bármikor jöhet az újabb kitörés

Viszonylag rövid idő alatt tehát három vulkánkitörésre került sor a Fagradlsfjall területen, és további háromra a Sundhnúkur területen. Egyre nagyobb károk keletkeztek, és úgy tűnik, hogy egy település minden erőfeszítés ellenére elvész, de közben épen maradt a turistalátványosság és a geotermális erőmű. Február 8. után sem változott a helyzet, sőt a felszínemelkedés mértéke február 22-én már elérte a kitörés előtti állapotot, és a felszín alatt felhalmozódó magma rövidesen ismét eléri azt a mennyiséget, ami az eddigi vulkánkitörések elindításához szükséges volt. Ha ez így folytatódik, február végén, esetleg március elején ismét vulkánkitörés indulhat, és ennek csak nagyon rövid idővel az esemény előtt lesz egyértelmű előjele. Most a szakemberek csak annyit tudnak mondani, hogy a tudományos megfigyelések alapján egyre nő a vulkánkitörés valószínűsége. Senkinek nem javasolják, hogy Grindavíkban éjszakázzon, és igazán azt sem nézik jó szemmel, hogy a Kék Lagúna ismét működik.

A geológusok, a vulkanológusok a múlt eseményeiből olvassák ki, hogy mi várható, és a jelenlegi helyzet nagyon új. Bár a közelmúltban is történtek olyan események, amikor egy látszólag inaktív, hosszan szunnyadó vulkán éledt fel és okozott egy-két évtizedig vulkánkitöréseket és komoly károkat (pl. Sinabung, Indonézia vagy Soufrière Hills, Montserrat, Karib-szigetek), azonban ez az esemény nagyon más. A Reykjanes-félszigeten a vulkanológiai elemzések alapján 3100-3500 évvel ezelőtt, majd 1900-2500 évvel ezelőtt voltak hosszú lávaöntéses vulkáni időszakok, köztük pedig közel ezeréves nyugalom. Az ezt követő 800-900 év nyugalomban telt, majd ezután kezdődött i. sz. 900-ban egy hosszú vulkáni időszak. Ekkor már ott voltak Izland első telepesei is, akik fel akarták venni a keresztény vallást, azonban sokan úgy érezték, hogy a vulkánkitörések a helyi szellemek üzenetei. 1155 és 1188 között, majd 1210 és 1240 között újabb erőteljes lávaöntések történtek, és a mai Reykjavík déli területén is láva folyt. Úgy tűnik, hogy itt, a kőzetlemezek határán a kőzettestekre ható szétfeszítő erő 800-1000 évente okoz krízishelyzetet, azaz repedések, hasadékok létrejöttét és kisebb megszakításokkal folyamatos, akár évszázadokon keresztül tartó lávaöntéses vulkánkitöréseket. A nagy részletességgel feltárt múlt segít eligazodni a jövőben is: nagy a valószínűsége annak, hogy most is egy ilyen eseményre kell felkészülni.

A tudomány, a tudományos ismeretek óriási szerepet kapnak, hiszen a szakemberek tudják megmagyarázni, hogy mi történik; ők tudják előre jelezni akár rövid távon is, hogy mi várható, és ahogy láttuk, az ő javaslataik nyomán lehet megtenni a védelmi előkészületeket. Minden apró részlet fontos. Nem véletlen, hogy az Izlandi Egyetem vulkanológusai, akik között ott van a Magyarországon diplomát szerzett Bali Enikő, minden vulkánkitörés során egyből a helyszínen voltak, friss lávamintákat vettek, és a laboratóriumban kőzettani és geokémiai elemzést végeztek rajtuk. Rekordidő alatt tették közzé a tudományos eredményeket, amelyek szerint a 2021-ben elindult vulkáni működést tápláló magma kémiai összetételben nagyon más, mint a korábbiak. A most már hat vulkáni működés adataiból az is kiolvasható, hogy a Fagradalsfjall és a Sundhnúkur kitöréseket ugyanolyan típusú magma táplálja, azaz a mélyben, a földköpeny felső részén egy kiterjedt magmatározó lehet, ahonnan kisebb-nagyobb adagokban jönnek fel a magmacsomagok. Ott nyomulnak a felszínre, ahol könnyebben felrepesztő a kőzettest, azaz egykori, már hosszan szunnyadó hasadékzónák mentén. Ezt látjuk a múltban is: hol az egyik, hol a másik hasadékzóna aktivizálódott, és ez feltehetően a jövőben is így lesz.

Miközben a Reykjanes-félszigeten tart a krízishelyzet, a szakemberek, geológusok, vulkanológusok, geofizikusok Izlandon és máshol is igyekeznek értelmezni a szemünk előtt zajló eseményeket, és ebből nagy mennyiségű új ismeret, új tudás alakul ki. Erre most nagy szükség van Izlandon, de ez a tudás hasznosul majd a Föld más területein is, ahol a jövőben ehhez hasonló vulkáni krízishelyzet alakul ki. Jelenleg a Föld lakosságának 10 százaléka, több mint 800 millió ember él vulkáni veszélyben és a 21. században biztosan lesz még a jelenleginél is komolyabb kihívás, nagy számú embert és jelentős anyagi javakat veszélyeztető vulkáni esemény. Mindenből tanulni kell, és „békeidőben” is kutatni, tudást szerezni, mert ez segít a veszélyhelyzetek előrejelzésében és kezelésében.

A szerző az MTA levelező tagja, intézetigazgató egyetemi tanár, kutatócsoport-vezető (ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet, Kőzettan-Geokémiai tanszék, HUN-REN-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport).