A vulkanológusok felelőssége nagy az ilyen esetekben is: a tudományos adatokon alapulva kell véleményt nyilvánítaniuk a jövőről, adott esetben emelni a készültségi szintet és/vagy megnyugtatni a lakosságot.
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.
Sosem volt szupervulkáni kitörése
Röviden, voltak a Campi Flegreinek hatalmas robbanásos kitörései, például 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 kitörési mértéket, amihez 1000 köbkilométer mennyiségű kitörési anyag szükséges.
Ezzel szemben rengeteg kitörése volt, a két nagy mellett számtalan kisebb.
A vulkáni működés ciklusokban zajlik, 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 továbbá, hogy a kaldera alatt bár van magma, ez egyáltalán nem abnormális, sokkal inkább általános jelenség. Ilyen a természet, még hosszan szunnyadó vulkánok alatt is van/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, ahol nagy mennyiségben cirkulálnak túlfűtött oldatok és gázok. Ez is teljesen normális, a Yellowstone kaldera esetében például pont ezért vannak gejzírek, hévforrások stb. és a Cami Felgeri területén a Solfatara kráterben is tapasztaljuk az erős gáz kiáramlást.
Természetesen fontos a kalderavulkánok monitorozása, fontos működésük jobb megértése, különösen, ha rajtuk több százezer ember lakik. A Campi Flegrei az egyik legjobban megfigyelt vulkán, rengeteg érzékeny műszer veszi nap mint a nap a jeleket. Ebből kifolyólag minden rezdülést dokumentálnak, még olyat is, amit más, nem monitorozott vulkán esetében nem észlelnek, és ahol ezért ott úgy tűnik, hogy minden nyugodt.
A Campi Flegrei esetében többször volt krízishelyzet, amikor a felszín alól jövő jelek erőteljes mozgolódásra utaltak. 2005 óta ismét ennek időszakát éljük, bár még nem volt olyan eset, mint például 1982–84-ben, amikor több tízezer lakost telepítettek ki (végül nem jött vulkánkitörés). A felszín kisebb-nagyobb sebességgel emelkedik (azért nem csekély mértékben, mert közel 20 év alatt 1 méter az összes emelkedés), fontos azonban megjegyeznem, 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, akkor azt minden bizonnyal észlelnénk, a felszínemelkedés erőteljes lenne, mint ahogy ezt a legutolsó, Monte Nuovo kitörés előtt is tapasztalták, amikor több méteres volt a megelőző időszakban tapasztalt felszínemelkedés.
Aktív folyamatok
Mi áll akkor a vészjósló újsághírek hátterében? Olasz kutatók a szén-dioxid gáz kiáramlását vizsgálták, pontosabban a gázok eredetét. A szén-dioxid egy fontos indikátor gáz, ami aktív és potenciálisan aktív vulkáni rendszerek esetében jó eséllyel a földkéregben lévő magmából származhat, azaz, erőteljes szén-dioxid gáz kiáramlás jelezheti a földkéregben lévő magma mozgolódását.
A magma, különösen a bazaltos magma oldott állapotban tartalmaz ugyanis szén-dioxidot (úgy, mint a kék palackban lévő ásványvíz), a kristályosodás vagy a magma felemelkedés (ami csökkenő nyomást jelent) ugyanakkor lecsökkenti az oldhatóságát. Ilyenkor a szén-dioxid gázbuborékok formájában kiválik (pl. kinyitjuk a kék színű ásványvizet és látjuk benne a gázbuborékokat) és adott esetben a gáz, kis sűrűsége miatt elhagyja a magmát, a kőzetrepedések mentén felszínre tud jutni. Fontos e gázok elemzése, mert feltárható eredetük.
Gianmarco Buono és kutatótársai a Nápolyi-öbölben lévő Campi Flegrei kalderán belül lévő Solfatara kráterben elemzi 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 gáz jut a légkörbe, ez az érték 2005 óta növekszik. Rámutattak továbbá arra, hogy a gáz mintegy 20–40 százaléka nem magmás eredetű és ez a részarány is növekvő tendenciát mutat.
Mi akkor a probléma, kérdeznék, hiszen ezek szerint a szén-dioxid jelentős része nem is magmából származik. Erre egy másik friss tanulmányuk ad választ: olasz kutatók a kalderán belül lévő különböző vulkáni képződményekben található kőzetdarabokat is vizsgáltak, hogy a szén-dioxid gázok eredetére (magma- vagy nem magma-eredetű) következtessenek.
A vizsgált kőzetdarabokat különböző kitörések során felemelkedő magmatömegek néhány száz, néhány kilométer mélységben kapták fel és a robbanásos kitörések során dobták a felszínre, aminek révén közvetlen lehetőség nyílt ezek tanulmányozására. Buono és munkatársai korábbi kutatásai arra hívták fel a figyelmet, hogy a magmából származó szén-dioxidot lekötheti a vulkáni gázok és hidrotermális oldatok kölcsönhatása során képződő úgynevezett hidrotermális kalcit (kalciumkarbonát ásvány) kiválása.
A kalcit a porózus kőzetekben jelent meg néhány térfogatszázalék mennyiségben, hidrotermális reakció eredetét oxigén- és szénizotópos vizsgálattal azonosították. Ezek az adatok a mélységgel is mutattak változékonyságot, jelezve azt, hogy lentebb nagyobb mértékben van jelen magmás komponens, azaz nagyobb a magmás gázok hatása.
A reakciók során megkötött szén-dioxid viszont 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 gáz. 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) és messze nem utal arra, hogy szupervulkáni kitörés közeleg.
A szerző Dr. Harangi Szabolcs, az MTA levelező tagja, tanszékvezető egyetemi tanár, kutatócsoport-vezető, az ELTE TTK Földrajz- és Földtudományi Intézet, Kőzettan-Geokémiai tanszék, HUN-REN-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport munkatársa.
