Nem szupervulkán, de aggasztó, hogy egyre inkább ébredezik

A Campi Flegrei kaldera nem szupervulkán, de komoly veszélyt jelent – ez a következtetése egy jelenleg még bírálat alatt lévő tanulmánynak, ami fizikai-matematikai modellszámításokkal igyekszik leírni a Nápoly-közeli Pozzuoli-öböl alatt lévő hatalmas vulkán, egy 15 kilométer átmérőjű süllyedék, úgynevezett kaldera viselkedését.

A tanulmány lényegi megállapítása az, hogy a vulkáni rendszert jellemző felszínemelkedés mértéke és a földrengések intenzitása egyre gyorsuló tendenciát mutat: nem exponenciális, hanem gyorsuló gyorsulással írható le, és ez azt jelenti, hogy kevesebb mint egy évtized múlva, a 2030-as évek első felében elér egy olyan kritikus határt, ami jelentős változással járhat. A kutatást vezető Davide Zaccagnino ezt így értékelte: „A tanulmányunk azonosítja, hogy a rendszer mikor juthat el egy kritikus töréspontig, azonban a jelenlegi adatok alapján nem tudjuk meghatározni, hogy mi fog történni ezen a törésponton.”

Mielőtt ezt a laikusoknak bizonyára nehezen érthető állítást megvilágítjuk, érdemes néhány mondattal összefoglalni, mit is jelent a kalderavulkán, mik is történtek korábban a Campi Flegreivel, és mi a jelenlegi állapot.

Nem szuper, de lélegzik

A legfontosabb, amit le kell szögezni, mert ezt a szerzők is rosszul írják a tanulmányukban, és ez sajnos sok esetben végigszalad a médiában: a Campi Flegrei nem szupervulkán! Erről többször is írtam a Tűzhányó blogon, illetve a Telexen és máshol megjelent cikkekben is. Ennek megvannak a tudományos kritériumai, és ez alapján állítható, hogy a Campi Flegreinek nem voltak szupervulkáni kitörései. Oké, de ha valami nem szuper, akkor is lehet veszélyes, nem? Persze, de azért a szavaknak, az elnevezéseknek jelentésük van, és világosan érthető, hogy pszichikailag sokkal nagyobb félelmet kelt az az állítás, hogy szupervulkán ébredezik, mint annyit mondani, hogy egy vulkán ébredezik.

A második fontos állítás, hogy a Campi Flegrei ugyan nem szupervulkán, de egy életjelenségeket mutató kalderavulkán, márpedig e vulkántípus kitörései nagy veszéllyel járhatnak. A kalderavulkán eleve úgy jön létre, hogy több tíz, esetenként akár néhány száz köbkilométer mennyiségű magma tódul robbanással a felszínre, ennek következtében a felszín beszakad, és egy több mint 10 kilométer átmérőjű és több száz méter mély, tál alakú süllyedék alakul ki. Az ilyen kitörések tehát nem magasba tornyosuló vulkáni formát, hanem egy nagy mélyedést, kalderát hoznak létre. A Campi Flegreinek 39 ezer éve volt egy hatalmas robbanásos kitörése, amit 15 ezer éve egy másik nagy, bár az előzőnél kisebb kitörés követett.

Fontos azt is tudnunk, hogy a kalderavulkánok nem mindig csak hatalmas robbanásos kitörést mutatnak. Életük, fennállásuk alatt sokkal több kisebb kitörése van egy ilyen kalderavulkánnak. A Campi Flegreinek a második nagy kitörése után vagy négyezer évig viszonylag gyakori, kisebb kitörései voltak, majd történt egy ezeréves szünet. Újabb kisebb kitörések, majd egy hosszabb, 3500 éves nyugalmi időszak következett. De aztán ennyi nyugalom után is újraindultak a kitörések, és következett egy aktív, kétezer éves, kitörésekben gyakori fázis. Ezután 3300 évig megint csend. A vulkán újabb hosszú pihenő után 1538-ban ébredt fel, amikor Pozzuoli település mai területén kinőtt egy kis vulkáni kúp, a Monte Nuovo. Sok kutató úgy véli, hogy ez az 1538-as kitörés egy új, aktív vulkáni kitörési szakasz bevezetőjét jelenthette.

Valóban, a történelmi idők eseményei azt mutatják, hogy ez a kalderavulkán egy hatalmas, „lélegző” vulkáni rendszer. A Pozzuoli-öböl vize alatt van például Portus Iulius római kori kikötő, ami nyilvánvalóan nem tengeralattjárók kikötője volt. Ez azt jelenti, hogy abban az időben, kétezer éve ez a terület még felszínen volt. Négyszáz év alatt azonban a vulkán felszínmagassága csökkent, és a kikötő víz alá került. A felszínsüllyedés több évszázadon keresztül tartott, olyannyira, hogy a Szerápisz-márványoszlopok is víz alá kerültek. 1250 körül történt egy változás, a felszín fokozatosan emelkedni kezdett, ami aztán az 1500-as évek elején rendkívüli módon felgyorsult, több mint tíz méter emelkedés történt a Monte Nuovo-kitörés előtt.

A vulkánkitörés után újra süllyedt a felszín, egészen az 1950-es évekig. Ezután négy jelentős felszínemelkedési szakasz volt: 1950–52, 1970–72, 1982–84 és 2005-től napjainkig. 1970-ben még vízben álltak a Szerápisz-oszlopok, azóta viszont már szárazon vannak. Sőt, az elmúlt években eltűntek a csónakkikötők: 2005 óta már másfél métert emelkedett a felszín. Sokan emlékezhetnek az 1982–84-es krízishelyzetre, akkor több tízezer embert kellett kitelepíteni Pozzuoliból. A mostani helyzet azonban más.

Gyorsulva gyorsulás

Itt eljutunk az új tanulmány állításaihoz is. 2005 óta folyamatos a felszínemelkedés, és ezzel együtt nő a földrengések gyakorisága és nagysága is. Ez egyre nagyobb ijedelmet vált ki, különösen azért, mert a 3-5 magnitúdójú földrengések sekély mélységben, csupán néhány kilométer mélyen pattannak ki, és ezt az epicentrum közelében élő lakosság erősen megérzi. A vulkán peremén 500 ezer ember él, és ezek az események összesen egymillió lakost érintenek – ennyien telepedtek egy még mindig aktivitást mutató kalderavulkánra. Ez olyan, mintha a Yellowstone területén alakult volna ki egy nagyváros.

A Campi Flegrei persze a Föld egyik legjobban megfigyelt vulkánja, a története alapján ez nyilván érthető. Évente vagy egy tucat komoly tanulmányt publikálnak róla, köztük olyanokat is, amik ezeknek az eseményeknek az okát igyekeznek feltárni. De senki ne várja el azt, hogy a tudósok világosan meg tudják mondani, mi történik több kilométer mélyen egy vulkán alatt. Egy ilyen rendszer rendkívül bonyolult, nincsen közvetlen megfigyelés, mindent csak a felszíni jelekből lehet visszakövetkeztetni, illetve a múlt eseményeinek feltárásával együtt lehet értelmezni.

A Campi Flegreinek háromezer évig nem volt kitörése, és csak egyetlenegy, 1538-as kitörést dokumentáltak, ami szintén több száz éve volt. Nincs tehát modern, közvetlen műszeres megfigyelés arról, miként történik egy ilyen kalderavulkán kitörése, hogy néz ki egy ilyen esemény. A felelősség nagy a szakembereken, de a laikusoknak fontos megérteniük, mi az, amit elvárhatnak, és mit nem a tudósoktól e téren.

Alapvetően két különböző elképzelés van:

1. A kilenc kilométer mélységben kezdődő magmatározóból kiáramló magas hőmérsékletű oldatok és gázok, valamint a magma hőfluxusa okozza a felszínemelkedést és az ezzel járó földrengéseket.
2. A mély magmatározó felett sekélyebben, négy kilométer mélyen is alakul, gyarapodik egy kisebb magmatározó.

Ezek nagyon eltérő modellek, de mindkét elképzelés mögött álló kutatók ugyanazt mondják: jelenleg nincs közvetlen veszély egy vulkánkitörésre – a jövőben viszont ez nem zárható ki. De mit jelent az, hogy a jövőben? Nos, Davide Zaccagnino és munkatársainak friss tanulmánya azt mondja, hogy a jövő gyorsan, mégpedig egyre jobban felgyorsulva érkezik.

A kutatók értékelték a felszínmozgás, a földrengések eloszlását, a gázok hőmérséklet- és összetételadatait. Ezek alapján a 2005 óta tartó eseménysorra egy olyan matematikai modellt tudtak felállítani, ami nem exponenciális növekedéssel, hanem egy úgynevezett szabályozott, véges idejű szingularitásmodellel írható le. Ez egy olyan modell, ami az eseményeket – ebben az esetben a felszínemelkedés mértékét és a földrengések gyakoriságát – egy felgyorsuló trendben írja le, más szóval gyorsulva gyorsuló mértékkel.

A példánál maradva: a Campi Flegrei területén 2005 óta a felszín másfél métert emelkedett. 2030 elejére a felszínemelkedés mértéke már elérheti a négy métert. Ekkor jöhet egy kritikus pont, a véges idejű szingularitás, ami a rendszer alapvető változását jelenti, azaz fizikailag történnie kell egy erős változásnak. Azt azonban nem lehet megmondani, hogy ez mi lesz, hogyan változik a felszín alatti kőzetek fizikai állapota, erősebb földrengések jönnek, esetleg a meggyengült kőzettesten keresztül magma tud feltörni, és vulkáni működést okoz. Egyelőre sok lehetőség merül fel.

Mi ebből a térségben élőkre nézve is fontos tanulság?

• Kiemelkedően fontos a további monitorozás, egyre újabb eszközök bevonása.
• Erősíteni kell a tudományos munkát, a kutatásokat, hogy jobban megértsük, mi történhet a mélyben, illetve mi történt a múltban.
• Folyamatos, a történések nem eltúlzó, hiteles, szakmailag megalapozott tájékoztatásra van szükség.
• Fontos az oktatás és a felkészülés különböző lehetőségekre.
• Gyakorlatokat kell folytatni a kitelepítésre, a védekezésre, a lakosság készültségi állapotának emelésére.

Végül fontos azt is hangsúlyozni, hogy mindez nem egy rendkívüli vészhelyzetet jelent. Nyugodtan lehet tervezni nyári utazást Nápolyba, sőt akár Pozzuoliba is. Azonban érdemes tudni arról a helyről, ahova megyünk. Jó, ha tudjuk, hogy itt előfordulhat földrengés (ahogy előfordulhat számos helyen, így Krétán, Törökországban, Olaszország más területein, de akár Albániában, Horvátországban, és sorolhatnám), és erre is vannak felkészülési lehetőségek – éljünk a tudás és megismerés lehetőségével!

A szerző geológus-vulkanológus, az MTA rendes tagja, az ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet Kőzettan-Geokémiai Tanszékének tanszékvezető egyetemi tanára, az MTA–HUN-REN CSFK PannonVulkán Lendület Kutatócsoport tagja, a Tűzhányó Blog Facebook-csoport vezetője.