Szunnyadó vulkánok esetében időről időre felröppen a hír, hogy rövidesen vulkánkitörés fog történni, vannak olyan sztárvulkánok is, mint amerikai Yellowstone, a Nápolyi-öbölben lévő Campi Flegrei, vagy a németországi Eifel, amelyek esetében rendszeresen szupervulkáni kitörést vizionálnak a bulvárlapok. A vulkanológusok felelőssége nagy az ilyen esetekben. Tudományos adatokra alapozva kell véleményt nyilvánítani a jövőről, adott esetben emelni a készültségi szintet, vagy éppen megnyugtatni a lakosságot. Most éppen az olasz Campi Flegrei „szupervulkáni fenyegetése”, a „szupervulkáni riadó”, az Európát „iszonyatos pusztítással” fenyegető vulkán, az egész kontinenst, sőt a teljes Földet „globális télbe taszító”, „tömeges kihalást” okozó kitörés réme járta be a nemzetközi és hazai sajtót. Mielőtt a hír hátterét bemutatom, rögtön le kell szögezni:
semmi, de semmi nem támasztja alá ezeket a felelőtlen kijelentéseket, nincs ennek semmi tudományos alapja!
A Campi Flegrei vulkánról többször írtam a Tűzhányó blog FB csoportban, például itt, itt, és itt. Röviden összefoglalva a hátteret: valóban voltak már a Campi Flegreinek hatalmas robbanásos kitörései, 39 ezer, majd 15,6 ezer éve, amelyek során egy nagy süllyedék, úgynevezett kalderavulkán jött létre. Bár mindkettő nagy kitörés volt, egyik sem érte el a szupervulkáni kitörés szintjét, amihez a definíció szerint 1000 köbkilométer mennyiségű kitörési anyag szükséges. Még egyszer: a Campi Flegrei vulkánnak sohasem volt szupervulkáni kitörése! Persze rengeteg kitörése volt, a két nagy mellett számtalan kisebb is. A vulkáni működés ciklusokban zajlik, ez a tűzhányó jó 3000 év szünet után 1538-ban éledt fel, amikor a Monte Nuovo vulkáni kúp épült fel Pozzuoli belterületén. Szakemberek szerint ez lehet egy új aktív vulkáni ciklus kezdete, azaz gyakrabban történhetnek majd kitörések, azonban sokkal inkább ehhez hasonló, kisebb-közepes méretű vulkánkitörések lehetnek a jövőben és jelen adatok alapján semmiképpen nem szupervulkáni nagyságú.
Fontos hangsúlyozni, hogy a kaldera alatt, bár van magma, ez egyáltalán nem abnormális, sokkal inkább általános jelenség. Ilyen a természet: még hosszan szunnyadó vulkánok alatt is lehet olvadéktartalmú magma, ez nem jelent azonnali vulkáni veszélyt. A Campi Flegrei egy „élő” kalderavulkán, azaz szunnyadása nem mély alvást jelent, vannak jelek arra, hogy a földkéreg mélyebb részén lévő magmatározóba érkeznek friss magmatömegek, zajlik a kristályosodás, felette pedig, néhány kilométer mélységben fel van fűtve a kőzettest, nagy mennyiségben cirkulálnak túlfűtött oldatok és gázok. Ez is teljesen normális, a Yellowstone kaldera esetében például pont ezért vannak gejzírek, hévforrások és hasonlók a környéken. A Campi Felgeri területén a Solfatara kráterben is tapasztaljuk az erős gázkiáramlást.
Természetesen fontos a kalderavulkánok monitorozása, fontos a működésük jobb megértése, különösen ha több százezer ember lakik a környéken. A Campi Flegrei az egyik legjobban megfigyelt vulkán, rengeteg érzékeny műszer veszi nap, mint a nap a jeleket. Minden rezdülést dokumentálnak, még olyat is, amit más, nem monitorozott vulkán esetében nem észlel senki, és ezért ott úgy tűnik, hogy minden nyugodt. A Campi Flegrei esetében többször volt krízishelyzet, amikor a felszín alól jövő jelek erőteljes mozgolódásra utaltak.
2005 után most ismét ennek időszakát éljük, bár még nem volt olyan helyzet, mint például 1982-84-ben, amikor több tízezer lakost telepítettek ki elővigyázatosságból (akkor végül nem jött vulkánkitörés). A felszín kisebb-nagyobb sebességgel emelkedik, nem is csekély mértékben, közel 20 év alatt 1 méter az összes emelkedés. Fontos azonban megjegyezni, hogy ez jelenleg viszonylag lomhán zajlik, azaz sokkal kisebb mértékben mint idén kora tavasszal, amikor kétszer ilyen nagyságú volt a felszínemelkedés. Ez azt jelenti, hogy most nincs akkora nyomás, ami a felszín alatti magmás és hidrotermális (a földkéreg felső néhány kilométer részén lévő magas hőmérsékletű oldatok, általában egy magmás test felett) rendszerből származik. Ha most éppen magma nyomulna fel, azt minden bizonnyal észlelnénk, a felszínemelkedés erőteljes lenne, mint ahogy ezt a legutolsó, Monte Nuovo kitörés előtt is tapasztalták. Akkor több méteres volt a megelőző időszakban tapasztalt felszínemelkedés.
De mi áll akkor a vészjósló bulvárhírek hátterében?
Olasz kutatók a szén-dioxid gáz kiáramlását vizsgálták, pontosabban a gázok eredetét. A szén-dioxid fontos indikátor a tűzhányóknál, mert aktív és potenciálisan aktív vulkáni rendszerek esetében jó eséllyel a földkéregben lévő magmából származhat. Vagyis az erőteljes szén-dioxid-kiáramlás jelezheti a földkéregben lévő magma mozgolódását. A magma, különösen a bazaltos magma oldott állapotban tartalmaz szén-dioxidot (nagyjából úgy mint a palackban lévő ásványvíz), a kristályosodás vagy a magma felemelkedése (ami csökkenő nyomást jelent) azonban lecsökkenti az oldhatóságát és a szén-dioxid gázbuborékok formájában kiválik. Az ásványvizes hasonlatot folytatva: kinyitjuk a palackot, és látjuk a vízben a gázbuborékokat. Adott esetben a gáz a kis sűrűsége miatt elhagyja a magmát, és a kőzetrepedések mentén a felszínre tud jutni. Nagyon fontos az ilyen gázok elemzése, mert feltárható eredetük.
Gianmarco Buono és kutatótársai a Nápolyi-öbölben lévő Campi Flegrei kalderán belüli Solfatara kráterben elemzik már jó ideje a kiáramló gázok mennyiségét, összetételét és fizikai paramétereit. Frissen publikált tanulmányukban arról írnak, hogy a Solfatara kráterben jelenleg napi 4000–5000 tonna szén-dioxid jut a légkörbe, és ez az érték 2005 óta növekszik. Rámutattak továbbá arra, hogy a gáz 20-40 százaléka nem magmás eredetű, és ez a részarány is növekvő tendenciát mutat. Na de akkor mi a probléma, ha ezek szerint a szén-dioxid jelentős része nem is magmából származik?
Erre egy másik friss tanulmányuk ad választ. Az olasz kutatók a kalderán belüli, különböző vulkáni képződményekben található kőzetdarabokat is vizsgáltak, hogy a szén-dioxid eredetére (magma vagy nem magma) következtessenek. A vizsgált kőzetdarabokat a különböző kitörések során felemelkedő magmatömegek néhány kilométeres mélységben kapták fel és a robbanásos kitörések során dobták a felszínre, így közvetlen lehetőség nyílt ezek tanulmányozására. Buono és munkatársai arra hívták fel a figyelmet, hogy a magmából származó szén-dioxidot lekötheti a vulkáni gázok és hidrotermális oldatok kölcsönhatása során képződő hidrotermális kalcit (ez egy kalciumkarbonát ásvány). A kalcit porózus kőzetekben jelent meg néhány térfogatszázalék mennyiségben, a hidrotermális reakció eredetét oxigén- és szénizotópos vizsgálattal azonosították. Ezek az adatok a mélységgel is mutattak változékonyságot, jelezve azt, hogy lejjebb nagyobb mértékben van jelen magmás komponens, azaz nagyobb a magmás gázok hatása.
Az új tudományos eredmények megerősítik, hogy a Campi Flegrei kalderavulkán alatt aktív folyamatok zajlanak: magmás gázok kiszabadulása és ezek kölcsönhatása sekély mélységben a hidrotermális oldatokkal és kőzetekkel. A reakciók során megkötött szén-dioxid azonban hiányozni fog a felszínre tóduló gázokból és ezt fontos figyelembe venni az értékelések során. A hőmérséklet növekedésével viszont a kalcit ásvány lebomlik és ezzel ismét felszabadul a szén-dioxid. Ez növeli a felszínre tóduló gázmennyiséget és ezen belül, érdekes módon, a nem magmás eredetű gázokét is. A 2005 óta növekvő értékek az olasz kutatók szerint azzal magyarázhatók, hogy emelkedik a sekély földkéregben a hőmérséklet. Ez összefüggésben lehet a 8–9 kilométer mélységben lévő magmatározó friss magmatömegekkel való feltöltődésével, de nem jelent közvetlen bizonyítékot arra, hogy a közeljövőben vulkánkitörés lehet – a napi monitorozási adatok egyelőre ezt nem támasztják alá. Az viszont biztos, hogy nem utalnak arra, hogy szupervulkáni kitörés közelegne.
A szerző geológus-vulkanológus, az MTA levelező tagja, tanszékvezető egyetemi tanár (ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet, Kőzettan-Geokémiai Tanszék), kutatócsoport-vezető (HUN-REN-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport), a Tűzhányó Blog szerzője.
