Miként jelezhetjük előre a vulkánkitöréseket?
Szeizmográfok, geodiméterek, földmágnesesség-mérő műszerek
Földünkön sok millió ember él aktív vagy szunnyadó, de ki nem hunyt s a közelebbi-távolabbi jövőben akár ismét aktívvá válható tűzhányók veszélyzónájában, ahol a tűzhányókitörések komoly veszélyt jelentenek a számukra. Ám már vannak olyan módszerek, melyek segítségével előre lehet jelezni az erupciókat, s a lakosságnak a veszélyeztetett területekről történő evakuálásával meg lehet menteni a pótolhatatlan emberéleteket.
Mielőtt viszont rátérnénk a kitörések előrejelzésére, tisztázzuk, miként is következik be egy erupció. Mélyen a tűzhányó alatt, a nem teljesen szilárd, hanem képlékeny falú másodlagos magmakamra mélyén sűrű, nehéz, ám gázokat is magukba záró magmatömegek kavarognak, a kamra felső részén pedig a kőzetolvadékból már felszabadult, könnyű gázok gyülemlenek össze. Amikor aztán a mélyből egyre több magma áramlik fel a kamrába, s egyúttal mind több gázzal telítődik a felhalmozódó kőzetolvadék, ráadásul egyre több gáz szabadul fel belőle, a forró, a hőségtől kitáguló, ezért mind nagyobb nyomást kifejtő gázok kirobbantják a kráterhez vezető aknában megrekedt magmát, majd az alulról felfelé nyomuló olvadékot, és bekövetkezik a tűzhányókitörés.
Ám az erupciót a tektonikai eredetű földrengésektől általában jóval gyengébb vulkáni eredetű rengések előzik meg. Az utóbbiakat a felfelé haladó magmatömegek mozgásai, az ezek miatt a vulkáni kürtőt és a magmakamrát körülvevő kőzetekben létrejövő vagy kiújuló törések, a kőzetolvadékban bekövetkező gázrobbanások, vagy éppen a kürtőben felfelé emelkedő, illetve a kamrában mind jobban felgyülemlő magmának a környezetükben lévő kőzetekre mért pörölycsapásszerű ütései idézik elő. Mindegyikük sekély fészkű földrengés, legfeljebb 20 kilométer mélyen, a legtöbb esetben viszont kb. 1-10 kilométeres vagy alig néhány száz méteres mélységben pattannak ki. A földmozgások kimutatására azonban műszerek, nevezetesen szeizmográfok állnak a tudomány rendelkezésére, s a vulkanológusok a tűzhányók közelébe telepített obszervatóriumok szeizmográfjaival észlelni is tudják mind a csak műszerekkel észlelhető mikrorengéseket, mind az erősebb földmozgásokat. Gyakoribbá válásuk és erősödésük közeli kitörések előjele lehet, akárcsak a földrengések fészekmélységének a csökkenése, mely utóbbi azt jelzi, hogy a magma egyre magasabbra emelkedik a kürtőben, a másodlagos magmakamrában, valamint még feljebb, a csúcskráterhez vezető kürtőrészben. S amikor a földrengések már közvetlenül a kráter alatt pattannak ki, egy-két napon belül kitörésre lehet számítani.
De nem csak a földrengések jelezhetik a közelgő erupciót. Amint a magma már a tűzhányó hegy belsejében, a másodlagos magmakamrától a csúcskráter felé vezető kürtőben halad, valamelyest kitágítja azt, ami miatt az egész hegy is kitágul, emellett pedig a lejtők dőlésszöge is megváltozik. A vulkán kiduzzadása és lejtőinek megváltozása szabad szemmel észrevehetetlen, a geodiméter nevű műszerrel azonban akár tíz kilométeres távolságból is kimutatható. A kiduzzadást jelző eljárás lényege az, hogy a kutatóállomásról lézersugarakat lőnek a vulkánok lejtőinek felső részén, közvetlenül a csúcs alatt elhelyezett visszaverő táblákra, ha pedig a hegy tágulni kezd, egyre hamarabb visszatérnek a sugarak a táblákról az obszervatóriumba. A kiduzzadás csak centiméterekben mérhető, de a geodiméterrel nagyon pontosan meghatározható, mennyire tágul a hegy. A kiduzzadás mértékének a növekedése aztán jelzi, hogy egyre magasabbra emelkedik a kürtőben a magma, s mind közelebbi időpontra várható az újabb kitörés bekövetkezése. A tágulás és a lejtők dőlésszögének a vizsgálata mellett geodéziai méréseket is alkalmaznak. Elsősorban a bazaltvulkánok esetében pedig a földmágnesesség változása is jelezheti az erupció közeledtét. Miről is van szó? Amikor a több mint 1000 Celsius-fokos magma emelkedni kezd a kürtőben, az azt övező kőzetek elvesztik mágnesességüket, mivel a bennük lévő magnetitszemcsék csak mintegy 580 Celsius-fokos hőmérsékletig mutatnak mágneses tulajdonságokat.
Tehát több módszer alkalmazásával – természetesen a potenciálisan veszélyes aktív vagy csak szunnyadó vulkánok minél alaposabb műszeres vizsgálatával – előre lehet jelezni a tűzhányókitöréseket. Ám még mindig nem teljesen pontosak az előrejelzések. Az egyik legjobban körülműszerezett vulkán, a hawaii Mauna Loa esetében megtörtént, hogy a különböző vizsgálatokkal elég pontosan előre jelezték az erupciót, de arra is volt példa, hogy bár a földrengések gyakorivá válása és a hegy kiduzzadása alapján közeli kitörésre számítottak, ám a rengések aztán csökkenni kezdtek, s a tűzhányó kitágulását az összehúzódás váltotta fel. Vagyis a magma a felszínre törés helyett szépen lesüllyedt a mélybe. Még nem ismerjük teljesen a vulkánok természetét, úgyhogy van még kutatnivalójuk a vulkanológusoknak.
De lehet-e tenni valamit a tűzhányók pusztításának a csökkentéséért is? 1973-ban az Izlandhoz tartozó Vestmannaeyar-szigetek fővárosa, Heimeay mellett kitört a Helgafjell vulkán. A kikötőváros lakosságát evakuálták, az ott maradt katonák, rendőrök, csendőrök pedig úgy állították meg a város felé hömpölygő lávaárat, hogy fecskendőkkel a láva külső frontjára zúdították a hideg tengervizet, míg csak meg nem szilárdult. Majd a mögötte még hömpölygő lávára irányították a vízsugarakat, s végül sikerült elérniük, hogy a láva megszilárdult falként állta el a további forró áradat útját, mely így nem söpörte el a települést. Az emberi találékonyság legyőzött egy pusztító természeti erőt…
Lajos Mihály
