A vulkáni működést tápláló magma a földköpeny felső részén, a peridotit kőzet részleges megolvadásával alakul ki és aztán a földkéreg kőzetének feltörésével nyomul felfelé. Olykor megakad, majd törekszik újra felfelé. Ennek különböző jelei vannak, amelyek segítenek az előrejelzésben. Az elmúlt hetekben sokan arra számítottak, hogy az év végére látványos vulkáni működés veszi kezdetét az izlandi Reykjanes-félszigeten – közben viszont nagy erővel tört ki Pápua Új-Guinea szigetvilágában az Ulawun tűzhányó, november végén pedig az Etna lépett ismét működésbe. Utóbbiak esetében szinte az egyik pillanatról a másikra változott a helyzet és indult meg heves robbanásos kitörés.
Mennyire jelezhetők előre a vulkánkitörések?
Egy olyan területen, ahol évszázadok óta nem történt vulkáni működés, nincs is jól látható vulkán, nem könnyű előre jelezni, hogy mikor és hol nyílik meg a föld. De meg kell jegyezni azt is, hogy még egy aktív tűzhányó esetében sem könnyű megmondani, hogy mikor változik a vulkáni működés jellege és egy csendes turistacsalogató kitörésből mikor lesz veszélyes, nagyobb vulkáni esemény. Az elmúlt hetek eseményei mindezt hűen tükrözik. Bár az előrejelzéshez szükséges eszközök rengeteget fejlődtek és most már milliméter pontossággal lehet észlelni a földfelszín alakváltozásait, a földrengések jeleiből pedig következtetni lehet a magma útjára, a nagy kérdés megmaradt: felszínre tör-e a magma és ha igen, akkor pontosan mikor és hogyan?
Az izlandi Reykjanes-félszigeten november elejére a magma több mint 10 centiméterrel emelte meg a felszínt a sziget egyik legnagyobb turistalátványossága, a Kék Lagúna közelében. Aztán oldalirányba, egy kőzetgyengeségi zónába nyomult, ami olyan mértékben megroppantotta a földkéreg felső részét, hogy az több mint egy métert tágult és egy métert süllyedt. Ez érintette a békés óceánparti kisvárost Grindavíkot is, ahol utcákon, kertekben, házak alatt repedt fel a földfelszín, helyenként több mint 20 méter mély hasadékok jöttek létre. Drámai módon megváltozott a közel 800 éve békés környezet a Reykjanes-félszigeten. A modellszámítások szerint több száz millió köbméter magma emelkedett fel a földkéregben és terült szét 2-3 kilométer mélységben. Az előrejelzések jelentős, kiterjedt vulkáni működést valószínűsítettek. A hónap végére aztán jelentősen csökkent a kitörés esélye. Vajon akkor ez most csúfos kudarc a vulkanológusoknak, akik korábban nagy kitörést vártak? A helyzet az, hogy a jövőt, különösen a közeljövőt nehéz, szinte lehetetlen pontosan előre jelezni egy ilyen bonyolult rendszer esetén.
A magma felszínre jutása nem egyszerű, mondhatni csoda, hogy ez olykor megtörténik. Nem nyílik meg ugyanis a föld csak úgy magától, hogy a kőzetolvadék könnyen kijusson. A magma 40-80 kilométer mélyen keletkezik, ahonnan akkor tud felemelkedni, ha mennyisége már akkora, hogy a környezeténél kisebb sűrűségéből adódó felhajtóerő elegendő nyomást fejt ki ahhoz, hogy a felette lévő kőzettestet feltörje. Ez a földkéreg alsó részéig kitart, ott azonban már kisebb sűrűségű kőzetek vannak, így a felhajtóerő megszűnik. Újabb fizikai folyamatok kellenek ahhoz, hogy a magma tovább tudja törni a kőzettestet.
Izlandon, a Reykjanes-félszigeten nem túl vastag a földkéreg, mintegy 10-12 kilométer (összehasonlításképpen: Magyarország alatt 25-28 kilométer vastag a földkéreg). Azonban a földkéreg kőzetei Izlandon ugyanolyan összetételűek, mint a felemelkedni kívánó magma, ráadásul masszív bazaltok, nem könnyű áttörni őket. Ennek ellenére a magma most majdnem elérte a felszínt, helyenként csak néhány száz méter hiányzott neki. Bár a felső kőzettest már sok helyen töredezett, a magma fizikai tulajdonságából fakadó felhajtóerő nem volt már elegendő az utolsó lépéshez.
A magma kudarca vagy a vulkanológusok kudarca?
Egyik sem: egyszerűen így működik a Föld! A vulkáni működés meglehetősen ritka esemény, ennél sokkal több esetben van mozgolódás a földkéregben. A magma ott van néhány kilométer mélységben, mozog egy kicsit, ez jelzéseket adnak, majd elcsitul. Így működnek a vulkánok, feltöltődnek egyszer, kétszer, többször is, de csak ritkán juttatnak magmát a felszínre. Ha a szakemberek felkészülnek egy kitörésre, figyelmeztetnek a lehetőségre, de az aztán nem következik be, azt nem jó vaklármaként, kudarcként, felesleges pánikkeltésként látni.
Folyamatosan figyelemmel kísérték az eseményeket, és amikor megfelelőnek látták az időt, javaslatot tettek az izlandi turistalátványosság bezárására, a kisváros kitelepítésére, utak lezárására és napról napra értékelve a megfigyeléseket, az adatokat, az erre alapozott modellszámítási eredményeket, tájékoztatták a lakosságot, hogy mire lehet számítani. Tették, amit a tudomány eszközeivel, a megszerzett tudással lehetett és kommunikálták olyan módon, hogy azt a laikus emberek is megértsék.
De a modellekben mindig van bizonytalansági tényező. Most a magma 15 kilométer hosszúságú vízszintes elterülése segítette azt, hogy erőteljesebben hűljön, és ezzel a mozgásképessége csökkenjen. Így végül nem sikerült a felszínre törnie, azonban a korábbi, 1975 és 1984 között zajlott szintén izlandi Krafla vulkáni működés tapasztalata is mutatja: vannak ilyen események, amiket aztán nem sokkal később követnek olyanok, amelyek vulkánkitöréshez vezetnek. A mostani helyzet is ilyen: a jövőben még számíthatunk vulkánkitörésre a Reykjanes-félszigeten, vélhetően hosszú évekig. A nyugalomnak több száz év után vége, sajnos Grindavík település élete nem lesz már olyan, mint korábban.
Időközben Itáliában
Mindeközben november közepén, rövid szunnyadás után az Etna is életjeleket kezdett adni. A csúcsi kráterek közül ismét a délkeleti aktivizálódott és bő két héten át szokatlan működésbe kezdett. A rövid ideig tartó, olykor jelentős detonációs hanghatással járó lávatűzijáték-kitörések között 60-80 perc telt el úgy, hogy semmi nem történt. Szinte órát lehetett igazítani az ismétlődő vulkánkitörésekhez. Ehhez hasonló esemény 2017 május-júniusban volt legutóbb, amikor vagy 60 rövid Stromboli-típusú kitörés követte egymást. Akkor ennyi volt, és elcsendesedett a tűzhányó több hónapra. Azonban az ilyen típusú kitöréseknek van egy másik lehetséges kimenetele is: hirtelen megváltozhat a kitörés jellege, ilyenkor nagy mennyiségű gázdús magma tör fel, ami több száz méter magasra csapó lávaszökőkút-kitörést és több kilométer magasba jutó vulkáni hamufelhőt eredményez. Ez a kitörési mechanizmus jól ismert, a kulcskérdés mindig az, hogy ez pontosan mikor következik be. Ezt sokszor csak pár tíz perccel a heves robbanásos kitörés megindulása előtt lehet biztosan tudni. Az Etna Obszervatórium vulkanológusai már jól ismerik az erre utaló jeleket és az adott szélirányt is figyelembe véve tudják figyelmeztetni a vulkán környezetében élőket a várható veszélyre.
A vulkáni előrejelzés nagyon sokat fejlődött az elmúlt évtizedekben. Ehhez szükségesek a nagy érzékenységű műszerek, de kell az a tudás is, amit a szakemberek a nyugalmi időszakokban vagy éppen más vulkáni területen végzett kutatómunkák eredményeiből szereznek. El kell azonban azt is fogadni, hogy a jövőt csak bizonyos valószínűséggel lehet előre jelezni, és ez azt jelenti, hogy akár egy kis valószínűségű lehetőség is bekövetkezhet, de egy nagy valószínűséggel várt esemény is elmaradhat. Felkészülni azonban mindig a legrosszabbra kell, ez adja a legnagyobb védelmet és ezt adhatja meg a tudomány, ebben segíthetnek az erre alapozó felkészült szakemberek.
(A szerző vulkanológus, az MTA levelező tagja, intézetigazgató egyetemi tanár, kutatócsoport-vezető; ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet, Kőzettan-Geokémiai tanszék, MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport)
