Nyugi, még nem a szupervulkán ébredezik a Yellowstone alatt

Kedden, helyi idő szerint nem sokkal délelőtt 10 óra előtt váratlan hidrotermális kitörés történt a Yellowstone Nemzeti Park területén, a híres Old Faithful gejzír közelében lévő Biscuit Basin geotermikus mezőn. Forró vízgőz csapott fel több méter magasra, ami mellett kőzetdarabok sokasága zúdult ki, majd hullott le a környező területre. A kitörést egy látogató megörökítette, óriási szerencse, hogy senki sem sebesült meg a több tucat, közelben tartózkodó turista közül.

A Yellowstone a médiában vissza-visszatérően úgy jelenik meg, mint egy elkerülhetetlen, közelgő hatalmas vulkánkitörés színtere. Nem véletlen, hogy a hír, és a videó nyomán számtalan rémült reakció, és világvége-hangulatú jóslat rohant végig a közösségi médián. A Yellowstone Vulkán Obszervatórium és a nemzeti park munkatársai nem győzik megválaszolni a rájuk zúduló kérdéseket és elmondani újra és újra: semmi pánik, ez nem a szupervulkán ébredése volt, és nincs semmi arra utaló jel, hogy a Yellowstone térségében ilyen a közeli jövőben ilyesmi történne. A hidrotermális kitörések viszont gyakoriak ezen a területen és ez a mostani ráadásul egy aránylag kisebb ilyen jelenség volt.

De ha nem vulkánkitörés volt, akkor micsoda?

Egyáltalán, mit jelent a hidrotermális kitörés? A Yellowstone egy hatalmas kaldera vulkán, ami három nagy robbanásos kitörés során jött létre, ebből kettő elérte a szupervulkáni méretet, ami azt jelenti, hogy több mint 1000 köbkilométer térfogatú vulkáni anyag terült szét a felszínen. Ez óriási mennyiség, ilyenkor a több kilométer mélységben lévő magmatározó teteje beszakad, a felszín bezökken, akár több száz méter mélységbe, miközben a környező repedésekből zúdul ki az izzó vulkáni szemcsék és törmelékek, valamint gázok elegye.

A legutolsó ilyen nagy kitörés 630 ezer éve történt. Az ekkor kialakult, tál alakú mélyedést, aminek kaldera a neve, később további vulkánkitörések anyaga töltötte ki. Azóta több tucat, többnyire lávaöntő esemény volt itt, a legutolsó mintegy 70 ezer éve történt. Szóval a Yellowstone egy nagyon régóta szunnyadó vulkán – ez azonban nem jelenti azt, hogy teljesen inaktívvá vált volna. Továbbra is vannak életjelenségei, sőt a geofizikai kutatások eredményei azt jelzik, hogy alatta, 8–16 kilométer mélységben mintegy 55 ezer köbkilométer térfogatú magma van a földkéregben. A számítások szerint ennek átlagosan csupán mintegy 10–15 százaléka olvadék, a többi kristályos anyag. A 800-1000 Celsius fokos olvadék, mint egy hatalmas szivacsban, a kristályos területek között helyezkedik el, így jelenleg vulkánkitörést nem képes táplálni.

A Yellowstone területét az év felében hó borítja, az ehhez járuló esőzésekkel és a környező hegyekről származó vízfolyásokkal együtt összességében nem kevés víz jut le a felszín alá. A földkéregben elhelyezkedő magma hője felhevíti a kőzethasadékokban, repedésekben, kisebb-nagyobb tározókban lévő vizeket. A hőmérsékletük akár a forráspont fölé is kerülhet, de a nagy nyomás miatt folyékony halmazállapotban maradnak. A túlhevített víz sűrűsége viszont kicsi, ami miatt igyekszik a felszín felé mozogni. Ennek eredményeképpen a magmatározó felett egy hatalmas hidrotermális rendszer alakul ki, tele túlhevített vízzel és forró gázokkal. A Yellowstone területén kipattanó földrengések nagy része ezekhez a gáz- és oldatáramlásokhoz kapcsolódik.

A vizes oldat olykor a felszínig is el tud jutni, ahol hőforrások, a meleget kedvelő baktériumoknak otthont adó, változó színű tavacskák, helyenként gejzírek, iszapfortyogók alakulnak ki a felszín alatti repedésviszonyoktól és vízutánpótlástól függően. A hidrotermális környezet többnyire stabil, önfenntartó állapotban van, a gejzírek ismétlődő kitöréseihez is sokszor szinte órát lehet állítani. Azonban viszonylag ritkán, évente átlagosan egy-két alkalommal, lokálisan megváltozik ez a látszólag stabil állapot. Megesik például, hogy a forró vizes oldatból kiváló ásványok eltorlaszolják az utat, a repedések behegednek és a vizek nem tudnak felfelé jutni. A túlhevített víz nyomása végül áttörheti a természetes akadályt. A nyomás ekkor lecsökken és emiatt a 200–300 Celsius-fokos víz hirtelen gőzzé alakul. Ez jelentős, és nagyon gyors, robbanásszerű térfogatnövekedést jelent, ami a környező kőzettestet feltöri, a gőz nagy sebességgel nyomul felfelé, közben kőzettörmelékeket is magával sodor, majd repít a felszínre. A jellemzően rövid, akár néhány másodpercig, ritkán néhány percig tartó kitörés széles krátert hoz létre, majd megnyugszik a rendszer. Pontosan ez történt kedden délelőtt a Biscuit Basin geotermikus mezőn is. Ebben a kitörésben nem vett részt magma, azaz nem jelent se közelgő kis, se nagy vulkánkitörést.

A keddi hidrotermális kitörés, bár látványos, de viszonylag kicsi volt. Utoljára ezen területen 2009. május 17-én történt hasonló esemény, idén április közepén pedig egy másik geotermikus mezőn lehetett ilyen, de annak a kráterét és a kiszórt kőzettörmelék anyagát csak nemrég fedezték fel a szakemberek. Voltak és lehetnek a jövőben is ennél nagyobb hidrotermális kitörések bármelyik geotermikus mezőn, amire folyamatosan figyelmeztetnek is a Yellowstone Vulkán Obszervatórium és a nemzeti park szakemberei. 1989-ben egy erőteljes hidrotermális kitörés több méter nagyságú kőzetdarabokat dobott a felszínre, az 1880-as években pedig a Midway Geyser Basin területén történt ismétlődő kitörések 10-15 méter nagyságú kőzettömbök kidobásával járt. A legnagyobb ismert hidrotermális kitörés a Yellowstone területén 13 800 éve volt, a Yellowstone-tó északi részén, ahol egy 2,5 kilométer átmérőjű kráter jött létre (a mostani esemény krátere nem több mint 1-2 méteres).

A váratlan hidrotermális kitörések jelentik jelenleg a legnagyobb veszélyt a turistákra a Yellowstone területén (a bölények és medvék mellett) és ezt minden látogatónak ismerni és tudni kell. A Yellowstone egy élő vulkáni terület, annak ellenére, hogy most semmi jel nem utal arra, hogy 70 ezer év után újra vulkánkitörés indulna. A terület az egyik legjobban megfigyelt és monitorozott vulkán, egy közelgő vulkánkitörés jeleit (földrengések, felszínemelkedés, gázkiáramlás) jó előre lehetne észlelni. Azonban a kedden is tapasztalt hidrotermális kitöréseknek nincsenek ilyen előjelei, ezeket nem lehet előrejelezni.

A hidrotermális kitörések veszélyei nem voltak kellően ismertek a látogatók körében még a nagyon részletes tájékoztatás ellenére sem. A mostani, szerencsére sérüléssel nem járó esemény, ami a közösségi médiának köszönhetően nagyon gyorsan ismertté vált, rámutat azonban arra, hogy ezekkel is komolyan számolni kell, tudni kell ezekről. Még akkor is, ha kicsi a valószínűsége annak, hogy éppen turistákat veszélyeztetve történik ilyen. De ahogy látjuk, a kis valószínűség nem jelenti azt, hogy egy ilyen esemény nem lehetséges.

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