A 21. század egyik legnagyobb vulkánkitörése zajlik a Csendes-óceánon

Szombaton, helyi idő szerint késő délután (ez magyarországi idő szerint kora reggel volt) hatalmas robbanásos vulkánkitörés történt a Csendes-óceán nyugati részén, a Tonga-szigetek térségében. Fotók, videófelvételek nem készültek a kitörésről, a vulkáni működés híre mégis bejárta a világsajtót. Néhány évtizede feltehetően nem is tudtunk volna róla, azonban ma már más a helyzet. A Földön nem történhet már egyetlen eldugott helyen sem vulkánkitörés, amiről ne lenne rögtön információnk. A műholdas érzékelők ugyanis mindent látnak.

A műholdas felvételek szerint a robbanásos kitörés vulkáni hamufelhője 20 kilométer magasságba emelkedett és elérte a sztratoszférát is. A kitörés hangját több mint 1000 kilométer távolságban is hallották, és a légköri nyomáshullámot szerte a Földön érzékelték. A kitörés következtében a Tonga térségben szökőárriadót fújtak, köszönhetően az elmúlt évtizedben kiépített érzékelők jelzésének. A szökőár kicsapott a térség kisebb szigeteire, majd napközben elérte Japán, sőt Észak-Amerika és Dél-Amerika partvidékét is. Sokan már egy újabb Krakatau-eseményt vizionáltak. De mi is történt valójában és egyáltalán hol a vulkán?

Tonga Új-Zélandtól mintegy 1500 kilométerre található északra. A szigetek vulkáni eredetűek, ami annak köszönhető, hogy a Pacifikus-kőzetlemez nyugat felé az Ausztrál-kőzetlemez alá tolódik. Ennek következménye az, hogy a földköpenybe egyre mélyebbre hatoló óceáni kőzetlemezből a nagy nyomás és magas hőmérséklet miatt vizes oldatok szabadulnak fel, ami bejut a kőzetlemez feletti földköpeny területére. Itt csökkenti a földköpeny kőzetének olvadáspontját, ami miatt intenzív olvadás és magmaképződés indul el. A magma pedig felszínre törve vulkáni működést okoz. Ez az esetek többségében víz alatti felszínen zajlik: az óceánvíz borítása alatt kisebb-nagyobb vulkánok jönnek létre, amelyek gyarapodása oda vezethet, hogy egy részük víz fölé emelkedik. Ekkor jönnek létre a szigetek.

Ez történt a Tonga térségben is. Az óceán vize alatt egy hatalmas vulkán alakult ki, aminek az északi peremén a vulkánkitörések két kisebb szigetet hoztak létre: a Hunga Ha’apai és a Hunga Tonga szigeteket. 2015-ben egy robbanásos vulkánkitörés összekötötte a két szárazföldet és ezek egy szigetté váltak. 2021. december 20-án több éves nyugalom után ismét egy hatalmas robbanásos kitörés történt, aminek során a vulkáni hamufelhő 15 kilométer magasra emelkedett. Ezzel a sziget mérete tovább nőtt. Ismét pihenő következett, de nem túl sokáig: január 14-én egy még hatalmasabb robbanásos kitörés történt, majd egy bő egy nappal később egy újabb. Mindkettő méretében vetekszik a 21. század legnagyobb vulkánkitöréseivel.

Hogyan lehet, hogy egy ilyen pici sziget ekkora vulkánkitörést produkál?

A válasz a víz alatt van. Az óceán vize alatti vulkán igencsak tekintélyt parancsoló méretű, amint az elmúlt évtized kutatásai feltárták. A tűzhányó az óceán alatti felszínről 1800 méter magasra emelkedik, alapzata 20 kilométer átmérőjű. A vulkanológusok egy hét évvel ezelőtti kutatás során, amikor megvizsgálták a vulkán korábbi kitöréseinek kőzetei, arra következtettek, hogy a tűzhányó olyan kitörésre is képes, ami átlagosan ezer évente egyszer következik be. Nos, ez történt most, a napokban. Ez a tűzhányó ugyanis egy úgynevezett kaldera vulkán, ami úgy keletkezik, hogy egyszerre hatalmas mennyiségű magma hagyja el a mélybeli magmatározót. Ennek teteje beszakad és a felszín besüllyed. A tongai vulkán esetében egy 6 kilométer átmérőjű kaldera alakult ki a korábbi kitörések során – és most vélhetően ismét egy kaldera-formáló kitörés történt.

Mi okozta a hatalmas robbanásos kitörést és miért kapcsolódott hozzá szökőár? A kulcs ismét az óceán vizében van. Amikor a magma hirtelen jut az óceán vizével borított felszínre, a több mint 1000 Celsius-fokos magma, és a hideg víz találkozási felületén gőzréteg alakul ki, ami pillanatok alatt szétrobban és így a magma és víz még sokkal nagyobb felületen keveredhet. A magmába jutó víz azonnal felforr és gőzzé alakul, ami jelentős térfogatnövekedéssel jár. Mindez a másodperc törtrésze alatt történik, a hirtelen térfogatnövekedés pedig robbanásszerűen veti szét a magmát, ami így másodpercenként több száz méteres sebességgel tör a magasba. A magma anyaga kakastaréj alakú sötét vulkáni hamufelhőként lövell ki, ezt kíséri a vulkáni gázokban és vízgőzben gazdag, pici vulkáni hamuszemcséket magával sodró kitörési felhő.

Ez a kitörési felhő most több mint 20 kilométer magasba gomolygott fel.

A kitörés erejét tekintve feltételezhető, hogy ezt jelentős mennyiségű magma felnyomulása okozta, amiben már megindult a gázbuborékok kiválása, és a magma és víz keveredése már csak az utolsó lökést adta a heves robbanásos kitöréshez. Az első műholdas adatok szerint a sztratoszférába jutó kitörési felhő nem volt kén-dioxid gázban gazdag, ami miatt a vulkánkitörésnek valószínűleg nem lesz klimatikus hatása.

A hirtelen óriási mennyiségű magma felszínre nyomulása a víz alatti vulkáni felszín beszakadását okozhatta, azaz tovább mélyülhetett és szélesedhetett a vulkáni kaldera. Ez a függőleges anyagmozgás indította el azokat a vízhullámokat, amik szökőárat okoztak a közeli szigeteken és a Csendes-óceán távoli partvidékén is. Vajon ez a két, illetve a decemberi kitöréssel együtt három robbanásos kitörés nyomán ismét ezer éves nyugalom következik? Ezt most nehéz megmondani, azonban a következő napok vulkanológiai elemzései segítenek ennek értelmezésében.

Ez a vulkáni működés is megerősíti, hogy a vulkanológiai monitorozásban és kitörés-előrejelzésben milyen óriási szerepe van a műholdas, távérzékelési műszereknek. A 21. század egyre nagyobb vulkáni veszélyeinek felmérésben és a gyors reagáláshoz ezek egyre inkább nélkülözhetetlenek lesznek.

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