140 éve tört ki, 36 ezer áldozatot követelt a Krakatau – vár még az emberiségre hasonló vulkánkitörés?

140 évvel ezelőtt, 1883. augusztus 26-án tört ki az indonéziai (akkor holland kelet-indiai) Krakatau tűzhányó. Ez volt az első igazi „médiavulkán”, hiszen a két napig tartó kitörés – amellett, hogy egy sziget megsemmisüléséről, pusztító szökőárakról és összesen több mint 36 ezer halálos áldozatról híresült el – az első olyan vulkáni működés volt, amelyről a nagyközönség világszerte néhány nap leforgása alatt értesülhetett, mégpedig az akkoriban már globális távíróhálózaton érkezett hírek nyomán. (Épp az egyik táviratban történt elírás a ludas, hogy a vulkánt a nyugati nyelvekben gyakorta azóta is hibásan „Krakatoának” nevezik.) Nagy földtudósunk, Lócy Lajos már a rákövetkező évben, 1884-ben igen alapos leírást tett közzé a Földtani Közlöny hasábjain, megjegyezve, hogy „kevés vulkáni kitörésről van együtt annyi adat, mint erről”.

Bár a kitörés a maga nemében valóban katasztrofális volt – az első világháborút megelőző békeévekben drámai mértékűnek számító tömegszerencsétlenséggel, sok ezer kilométerre hallható hangrobbanásokkal, sajátos színű, költőket, festőket megihlető naplementékkel, majd Délkelet-Ázsiában igen hűvös 1884-es esztendővel –, semmiképp sem mondható rendkívülinek; inkább csak az elsőnek a XIX. és XX. század nagy vulkánkitöréseinek sorában (1902: Santa Maria, Guatemala; 1903: Mt. Pelée, Martinique; 1912: Katmai, Alaszka; 1991: Pinatubo, Fülöp-szigetek; közülük a Pelée-kitörés halálos áldozatainak száma megközelítette a Krakatauét). Ugyanakkor, bár a Krakatau világszerte az egyik legismertebb tűzhányóvá vált, és magyarul is számos elemzés, értékelés olvasható róla, kutatása napjainkban is tartogat újdonságokat. Különösen a hasonló méretű, tavalyi Tonga-szigeteki kitörés volt az, amely ismét ráirányította a figyelmet a kérdésre: mennyire kell még tartania az emberiségnek hasonló vulkánkatasztrófáktól?

A rövid válasz e kérdésre: igen, biztosan lesz még a Krakatauéhoz mérhető kitörés. Akinek ez elegendő, akár tovább is léphet, ennél azonban vulkanológusi szemmel természetesen sokkal többet és pontosabbat kell, és lehet is mondani. Jelen írás ezt kísérli meg, egyrészt a Krakatau újabb kutatási eredményeinek (2021), másrészt két (egy, kettő), szintén a közelmúltban megjelent vulkánstatisztikai elemzésnek a tükrében, melyeket napjaink legnevesebb vulkanológusai írtak – okkal figyelmeztetve arra, hogy a jövőbeli vulkánveszélyeket még a háborúkkal és globális környezeti problémákkal sújtott korunkban sem szabad félvállról venni.

Nézzük először, mai ismereteink szerint pontosan mi is történt 140 évvel ezelőtt. Az indonéziai Szunda-szorosban található Krakatau-szigetcsoport a Szunda-szigetívhez tartozik, melynek mentén az Indo-ausztráliai kőzetlemez az Eurázsiai-lemez, és annak részeként Szumátra és Jáva szigete alá bukik (ún. szubdukció). Mivel Szumátra eközben elfordul Jávához viszonyítva, a Szunda-szoros alatti földkéreg ráadásul szét is húzódik, megnyúlik, így a szubdukciós magmatizmust magmaforrásként a földköpeny felemelkedése is kiegészíti.

1883 előtt Krakatau három vulkánból összenőtt terebélyes sziget volt; északon Perboewatan (mai elnevezéssel Perbuatan), picit lejjebb Danan, délen Rakata alkotta (utóbbi 800 méter magasra emelkedett a tenger fölé). A szigetet félkörívben Sertung és Panjang, két idősebb sziget övezte – és övezi ma is –, melyek egy másfél évezrede történt nagy kalderabeszakadás maradványai. Krakatau ezután nemigen mutatott életjelet; a Perboewatan-kráter egy XVII. századi (1680 és/vagy 1684 körüli) kitörése feledésbe merült.

1870-ben viszont földrengések kezdődtek a térségben, amelyek a következő évtized folyamán sem csitultak. 1883. május 20-ától Krakataun a vulkáni működés is felújult. Május 27-én egy kirándulóhajó utasai a Perboewatan tetején mintegy 1 kilométer széles, 50 m mély krátert találtak, amelyből lökésszerűen, tízpercenként hamufelhők törtek föl. A tűzhányótevékenység kisebb szünetekkel júniusban és júliusban is folytatódott, a végén már igen heves robbanásokkal, tetemes mennyiségű hamut juttatva a távolabbi partokra is. Augusztus 11-én expedíció kötött ki a szigeten, és már három kitörési oszlopot és tizenegy kisebb-nagyobb krátert, központot jegyzett fel. Ember ekkor lépett utoljára a Krakatau-sziget földjére.

A kevés túlélő miatt az augusztus 26-27-i eseménysor – a közvetett adatokon és távoli észleléseken kívül – főként három hajó beszámolóiból állítható össze, amelyek néhány km-es körzeten belül haladtak. Augusztus 26-án délután egy órától tízpercenként heves, mintegy 150 km-re hallatszódó robbanások követték egymást. Két órakor a Charles Bal nevű brit hajó 25 km-esnek becsült kitörési oszlopot írt le. Ezek már az utolsó, ún. pliniuszi (heves robbanásos) szakasz első megnyilvánulásai voltak. Három órakor a robbanásokat 240 km-re is hallották, és az észlelési távolság estig csak egyre nőtt, este tíz órakor például már az ausztráliai partok nyugovóra tért lakosai közül is sokan felébredtek. Eközben sok tucat kilométer sugarú körben sűrű horzsakő- és hamuhullás folyt, mely a brit hajót teljesen ellepte. A vulkán hamujából az indiai-óceáni, több mint 1000 km-re fekvő Kókusz-szigetekre is jutott.

Augusztus 27-én azután az éjjel még fennálló kitörési oszlop több – legalább négy – irtózatos robbanás közepette összeomlott; a reggel fél hattól kezdődő záró szakasz detonációi (5.30, 6.45, 10.00 és 10.45 körül) 3500 km-re elhallatszottak, a lökéshullámokat pedig az egész Földön észlelték. A robbanásokhoz hatalmas szökőárak (cunamik) társultak, amelyek – az egy-kétezer, forró gázoktól megégett áldozatot is beleszámítva – a környező partokon több tízezer ember életét oltották ki. A harmadik robbanás volt a leghangosabb, és ehhez kapcsolódott a legkatasztrofálisabb szökőár is. Az összeomló kitörési oszlopokból nagy térfogatú horzsakő- és hamuárak zúdultak le; az izzó gázfelhők szállította könnyű vulkáni anyag észak felé mozgott, helyenként olyan tömegű horzsakővel, hogy az megnövelte a szigetek partvonalát, sőt új, időszakos horzsakő-szigeteket is létrehozott.

Augusztus 28-ára a vulkán elcsitult. A Krakatau-sziget északi kétharmada eltűnt, a tengerbe szakadt. Helyén 1927-től új, aktív kúp emelkedett a víz színe fölé: Anak Krakatau (Krakatau gyermeke). Ennek az utóbbi 50 évben főként lávaöntő és kisebb robbanásos kitörései voltak. 2018 decemberében azonban nagyobb kitörésre is sor került, a fiatal vulkán fele a tengerbe omlott, ismét csak szökőárat előidézve, mely 437 áldozatot követelt. E kitörés során a környező szigetek felszíne sok helyütt lecsupaszodott, és feltárta, napvilágra hozta az 1883-as kitörés új rétegeit. Ezek terepi vulkanológiai dokumentálása és ásványkémiai vizsgálata a nagy kitörés menetéhez fontos kiegészítő információkkal szolgált.

Eszerint az 1883-as kitörés kezdete – a májusi hamuszórás – a magmakamra tetejének szilikátdús olvadékát csapolta meg, és ezt követően a magmakamra anyagának keveredése, térbeli átrendeződése, valamint a Perboewatan-kráter leomlása, eltűnése, a kürtőben fellépő nyomáscsökkenés vezethetett a kitörés augusztus 26-27-i felerősödő, záró fázisához. Ennek során először a sziget egy része és a Danan-kráter is összeomlott (a vulkáni rétegsorban ezt egy alsó breccsaréteg jelzi), majd az intenzív pliniuszi szakasz 27-én délelőtt 10 órakor a leghevesebb robbanásokban tetőzött, akár labdányi horzsaköveket sodorva északkelet felé. Ez volt a történet vége, a legnagyobb cunamit kiváltó kalderabeszakadás, újabb breccsaréteggel (benne akár nyolc méter átmérőjű kőzettömbökkel a beomlott vulkánszigetből).

Fontos megemlíteni, hogy a Krakatau-kitörés a bevezetőben említett globális ismertsége nem a vulkáni eseménysornak, még csak nem is a cunamiknak vagy a regionálisan hallható hangrobbanásoknak, hanem mindenekelőtt a Nap sajátos színeváltozásainak volt köszönhető, hiszen eme égi jelenségek világszerte, így Magyarországon is megfigyelhetők voltak a rákövetkező évben. Kevesen tudják, hogy nagy írónk, Móra Ferenc is megörökítette ezzel kapcsolatos emlékeit, minthogy hároméves kisfiú volt akkoriban. „A vulkánnak Krakatau volt a neve, s magam is láttam azt a nagy tüzet, amit kigyújtott az égen. Sőt még most is látom, mint egyik legrégibb gyerekkori emlékemet. Állok az udvarunkon, tavaszi napszálltakor, ijedt kis emberbogár, és ijedten szorítom az édesapám kezét. Vérszínű fejünk fölött az egész égboltozat” – írja a Mikor a fény beteg volt című esszéjében (mely posztumusz kötetben, 1960-ban jelent meg).

Bár akkoriban már létezett fotográfia, csak fekete-fehér képek készítésére volt alkalmas, így a festőknek (pl. Munch, Ascroft), és íróknak (Tennyson, Hopkins) adatott meg a lehetőség, hogy megpróbálják e varázslatos élményt visszaadni. Jóllehet a különböző színű (vörös, sárga, kék) nap jelenségét már korábbi vulkánkitörések során is észlelték, a Krakatau-kitörés nyomán Hawaiin megfigyeléseket végző S. Edwards Bishop lelkész volt az, akiről a Bishop-gyűrűket, ezeket a nagy magasságba feljutó porfelhők fénydiffrakciója (fényelhajlása) nyomán kialakuló, a Nap körül megfigyelhető tüneményeket elnevezték.

Ha most a Krakatau 1883-as kitörését el kívánjuk helyezni a földtörténetben, hogy egyúttal a címben feltett kérdéshez is közelebb jussunk, nos, ez a robbanásos vulkánkitöréseket mérő, 40 éve bevezetett skálán (Volcanic Explosion Index, VEI) „csupán” 6-os volt. E skála a kitörések mennyiségi mutatóit (kitört anyag tömege, kitörési oszlop magassága, légköri hatása stb.) egész számokhoz rendeli. Míg a kisebb VEI-kitörések mindennaposak vagy igen gyakoriak – és tegyük hozzá: kezelhetőek –, a nagyok egyre ritkábbak és kiszámíthatatlanabbak, a földtörténeti régmúltban a nagyobb belső hő miatt sokkalta több volt belőlük.

Márpedig épp ezekre a nagyobbakra kellene igazán felkészülni, ám gondot jelent, hogy a VEI-besoroláshoz szükséges vulkanológiai információk egy része igen nehezen gyűjthető össze, különösen az írásos történelem előtti kitörésekről: például az össz-anyagmennyiség tengeri vulkánkitörések esetében rendkívül bizonytalanul adható meg. Ez azért is probléma, mert a múltbeli kitörések besorolásának megbízhatósága nyilván nagyban befolyásolja az emberi időtávlatban teendő jóslást, valószínűségi előrejelzést. Mindazonáltal elmondható, hogy a ma már mindenki által ismert „szupervulkáni” kitörésekre, melyek a legnagyobb, VEI 8-as fokozatba tartoznak (legalább 1000 köbkilométer kirobbant hamuval), olyan ritkán kerül sor – csupán négy volt belőlük az elmúlt 100 ezer évben, a legutolsó több mint 26 ezer éve –, hogy reális veszélyt az emberiségre napjainkban nem jelentenek. Így az ennél kisebb, 7-es, 6-os kitöréseket kell számításba vennünk.

A VEI skála logaritmikus, azaz az egész számok között anyagmennyiségben egy nagyságrendi, tízszeres különbség van: míg a 7-es fokozat (átlagosan) 100, a 6-os 10 köbkilométer kirobbant anyagtömeget takar. Igaz, hozzá kell tenni, hogy valamely katasztrófa mértéke és történelmi emlékezete korántsem csak az anyagmennyiségtől, hanem számos regionális vagy épp helyi körülménytől is függ. A Vezúv Kr. u. 79-es Pompei kitörése VEI 5-ös, az európai légtérzárat és általános pánikot okozó izlandi Eyjafjalláé (2010) csak VEI 4-es volt, de a tömegkatasztrófa szempontjából egyik legfontosabb tényező a népsűrűség.

Földünkön több mint 800 millió ember él aktív vulkán 100 km-es körzetében, közvetlenül kitéve a vulkánveszélynek. Mint egy 2015-ben megjelent tanulmánykötet összegzi, egy következő VEI 7-es kitörés nagy valószínűséggel szubdukciós övben fog bekövetkezni, és ezen belül a vulkáni kockázat több mint 90%-a öt országra jut (Indonézia, Fülöp-szigetek, Japán, Mexikó, Etiópia). Noha egy más kontinensen végbemenő VEI 6-os kitörés hatása jószerivel tényleg csak a naplementékben lesz érzékelhető, mielőtt itt Európában hátradőlnénk, egy 7-kitörésnek már – melyekre 500-1000 évenként kerül sor – jellemzően globálisak a hatásai. Íme néhány példa abból a kb. tizenhét VEI 7-es kitörésből, amely az elmúlt tízezer évben végbement Földünkön:

• Tambora (Indonézia) 1815, kb. 40 köbkilométer magma kitörése, globális éghajlatváltozás, éhínség az északi félgömbön;
• Samalas (Indonézia) 1257, a Tamboránál 2,5-ször nagyobb éghajlatmódosító hatás, valószínűleg a kis jégkorszak kiváltója;
• Taupo (Új-Zéland) Kr. u. 233, a mi ipolytarnóci kitörésünkhöz igen hasonló forgatókönyvvel, regionális pusztító hatással (lásd a Telex korábbi cikkét);
• Szantorini (Görögország) Kr. e. 3600 körül, a fejlett bronzkori minószi civilizáció (Akrotiri) megsemmisülése a szigeten;
• Kikai (Japán) Kr. e. 5280 körül, akár 200 köbkilométer magma;
• Crater Lake (Oregon, USA) Kr.e. 5700 körül, 150 köbkilométer magma, az egykori Mazama-hegy beszakadása, 8 km átmérőjű kalderató létrejötte.

Mindezek tapasztalatait a jelenre vetítve Chris Newhall és munkatársai 2018-as munkájukban egy VEI 7-es kitörés várható globális hatásait akként értékelik, hogy az adott térségben jelentkező súlyos, közvetlen mezőgazdasági károk, éghajlati változások mellett veszélybe kerülhet az érintett ország(ok) nemzetgazdasága, sőt az országok közötti béke is, és a kitörést megsínyli a légiközlekedés, a GPS-ek működése, amit a csúcstechnológiával rendelkező világrészek mind érzékelni fognak.

Míg a szupervulkáni kitörések bekövetkeztének valószínűsége a következő 100 évben elenyésző – Paolo Papale és Warner Marzocchi 2019-es számításai szerint 0,12% ‒, egy fenti, VEI 7-esé már 3,6%. Persze egy aktuálpolitikus még erre is legyinthet, csakhogy mint Newhall és munkatársai rámutatnak: számos VEI 6-os kitörés a véltnél nagyobb lehetett. A Krakatau 1883-as kitörésekor kirobbant össztérfogat pl. elérhette az 50 köbkilométert, „félúton” a VEI 7-es felé. Az újabb vulkanológiai értékelések – pl. Crosweller és munkatársainak online frissített adatbázisa – épp ezért már a kirobbant anyag össztömegét jelző ún. magnitúdót helyezik előtérbe, mely a VEI-nél pontosabban, tört számokkal jellemzi az adott kitörést. És bizony egy nagyobb 6-os kitörés várható hatásai már összemérhetők egy kisebb 7-eséivel.

Mivel a Krakatauéhoz hasonló, elméletileg VEI 6-os kitörésekre százévente több ízben is sor kerülhet, nem meglepő, hogy a XIX. század óta az emberiségnek négy ilyenben is része volt; legutoljára 2022-ben, amikor a Hunga Tonga – Hunga Ha’apai kitörést az egész glóbusz nyomon követhette. De míg e távoli kitörés csak az alig lakott Tonga-szigeteket dúlta fel, épp a Krakatau-kitörés (és a vele összemérhető, bár evakuálás szempontjából jól menedzselt 1991-es fülöp-szigeteki Pinatubo-kitörés) azt bizonyítja, hogy a VEI 6-os kitörések is súlyos, akár katasztrofális hatással lehetnek a környező lakosságra. Ha szerencsénk van, a legközelebbi nagy robbanásos kitörés az emberiség történetében nem lesz nagy 6-os, miközben Newhall és munkatársai hangsúlyozzák: a milliók evakuálásáról szóló döntést akkor is meg kell majd hozni, ha a bizonytalanság nyugtalanítóan nagy, és akkor is, ha jelentős lesz a téves riasztás kockázata.

A szerző geográfus, vulkanológus, az ELTE tanszékvezető tanára, az Országos Doktori Tanács tagja, az MTA doktora, az ELTE Földrajz-Földtudományi Intézet korábbi igazgatója. Fő kutatási területe vulkanológiai és vulkángeomorfológiai kutatások a Kárpátokban, Olaszországban, Görögországban, Franciaországban, a Középső-Andokban, Japánban és az Egyesült Államok DNy-i részén.