Múlt szombaton hatalmas, robbanásos vulkánkitörés történt a Csendes-óceán nyugati részén, a Tonga-szigetek térségében, amit sokan az évszázad eddigi egyik legnagyobb kitörésének tartanak. Abból a szempontból kisebb volt a füstje, mint a lángja, hogy szerencsére nem okozott olyan pusztítást, amire laikusként az „évszázad kitörése” alapján elsőre gondolnánk. A tűzhányó közelében azonban igencsak tragikus a helyzet, tudományos szempontból pedig a kitörés kifejezetten izgalmas – olyan folyamatokat tudunk modern műszereinkkel nyomon követni és elemezni, amelyekre eddig nem volt lehetőség.
Dr. Harangi Szabolcs vulkanológus professzor, az ELTE Földrajz- és Földtudományi Intézet igazgatója, az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport vezetője a 24.hu-nak elmondta:
Tűz alkotta a vízben
Tonga egy aprócska állam Polinéziában, Új-Zélandtól mintegy 2500 kilométernyire északra, a Csendes-óceán nyugati részén található. Összterülete 760 négyzetkilométer, ami 176 szigetet foglal magában, közülük 52 lakott, a népesség körülbelül 110 ezer fő. A szigetcsoport létezése vulkáni tevékenység eredménye.
A Pacifikus-kőzetlemez itt tolódik nyugat felé az Ausztrál-kőzetlemez alá, ami miatt a mélyben intenzív olvadás és magmaképződés indul. Ez vulkáni működést okoz, az óceán felszíne alatt kisebb-nagyobb vulkánok jönnek létre, idővel pedig egy részük a víz fölé emelkedve szigetet hoz létre.
Mostani főhősünk, a Hunga Tonga-Hunga Ha’apai apró kis szárazföldként látszik a felszínről, valójában viszont egy gigantikus hegynek a víz fölé emelkedett része: a hatalmas vulkán víz alatti talapzatától mérve 1800 méter magas, átmérője 20 kilométer. A kitörések korábban két kis szigetet hoztak létre a tűzhányó északi peremén, Hunga Ha’apait és Hunga Tongát, amelyeket egy 2015-ös kitörés összekötött: egy szigetté váltak.
Ennél magasabbra nem juthat
Többéves pihenő után a vulkán 2021. december 20-án újra aktivizálódott és kitört, majd január 14-én egy nagyobb, 15-én pedig egy még hatalmasabb robbanásos kitörés történt – bár mindkettő vetekszik a XXI. század nagy kitöréseivel, az „évszázad kitörése” kapcsán az utóbbiról van szó.
A legfrissebb adatok szerint a hamufelhő 33, központi része viszont 55 kilométer magasságig jutott, aminél gyakorlatilag nincs feljebb
– mondja Harangi Szabolcs.
A robbanáskor emelkedő vulkáni hamu- és gázfelhő energiáját nyilván erősen befolyásolja a kitörés intenzitása, mondjuk úgy, a kezdeti lökés, ám bizonyos magasságban már más fizikai folyamatok befolyásolják, hogy milyen magasra jut. A feláramlást a sűrűségkülönbségből adódó felhajtóerő segíti elő, a kitörési felhő kis sűrűségéhez a magas hőmérsékletű vulkáni gázok, illetve a belekeveredett és felfűtött levegő okozza. A kitörési felhő egyre kisebb sűrűségű légkörbe jut, a felhajtóerő nagyjából a sztratoszféra magasságáig képes vinni.
Az űrfelvétel-elemzések alapján tehát a kitörési felhő 33 km magasságba emelkedett, központi része azonban a tehetetlenségből fakadóan még tovább jutott, körülbelül 55 km magasságig. Vélhetően ez az a magasság, amíg egyáltalán el tud jutni egy vulkáni kitörési oszlop. Vagyis e szempontból a kitörés elérte a legek kategóriáját.
Még mindig veszélyes a környék
A helyben végzett pusztítás nagyon komoly. Utak, épületek rongálódtak meg súlyosan, a szigeteket vékony, fekete vulkáni hamuréteg fedi, a kitörés körzete holdbéli tájhoz hasonló. Repülőgépek nagyon sokáig nem tudtak leszállni, és a víz alatti kommunikációs kábelek is tönkrementek, a szigetcsoport gyakorlatilag el van vágva a külvilágtól. Tonga nemcsak messze van a civilizációtól, de fejlettségben is igencsak elmaradott, a pusztítás mértékét még nem sikerült felmérni. Eddig egy brit és két helyi lakos haláláról érkezett hír, akiket elsodort a kitörés gerjesztette szökőár.
A vulkanológus professzor kockázati tényezőként említi az ivóvizet mérgező és belélegezve roppant veszélyes vulkáni hamut, illetve a gázkibocsátást, ez utóbbiak aktuálisan kijutó mennyiségét és összetételét nem ismerjük pontosan. Becslések szerint mintegy 400 ezer tonna kén-dioxid jutott a sztratoszférába, ez azonban nem elegendő ahhoz, hogy befolyásolja az éghajlatot. Csakhogy jelenleg is zajlik gázkibocsátás, és ez a környéken okozhat savas esőt.
Hangrobbanás és szökőár
Világszerte a legnagyobb szenzációt a kitöréssel járó óriási hanghatás keltette, amit még kétezer kilométerről is hallani lehetett, a légköri lökéshullám legalább háromszor megkerülte a Földet. És itt jutunk el a szökőárhoz. Az elmúlt évtizedben kiépített érzékelők rendszerének köszönhetően azon nyomban riadót fújtak, miközben sokan már egy újabb Krakatau-eseménytől tartottak – az indonéz vulkán 1883-as kitörése után keletkezett szökőár tízezrek életét követelte.
Most »csak« egyméteres hullámok indultak, amelyek viszont a környező szigeteken 15 méteres tengerszint feletti magasságú szárazföldekre futottak fel
– fogalmaz a professzor. Hozzáteszi: ebből származott a félreértés, amely szerint 15 méteres szökőár pusztított a környéken – ez is jelentős pusztítást végzett, sok helyen a házak nagy része összedőlt. A hullámok elképesztő távolságra jutottak, elérték Japánt, illetve Észak- és Dél-Amerika partvidékét is.
A tudományt most leginkább foglalkoztató kérdések közé tartozik, hogy mi okozta egyáltalán a szökőárt, amit köztudottan függőleges tömegmozgás vált ki. Jelenleg három hipotézis kering a tudósok körében. Az első, és egyben a legvalószínűtlenebb, hogy kalderabeszakadás történt, magyarán a vulkán bizonyos részei összeroskadtak, kiváló és szemléletes példa erre Santorini szigete. Elképzelhető az is, hogy a vulkáni szigetek területéről szakadt egy nagyobb tömeg a meredek kaldera belsejébe. Egyelőre nincs közvetlen megfigyelés a víz alatti vulkán átalakulására, így ebben az esetben kérdés, hogy ezek a tömeg-átrendeződések megtörténtek-e.
Hang modulálta a vizet?
Harangi Szabolcs és kollégáinak többsége azonban inkább két másik ok együttesét tartja valószínűbbnek. Az egyik, hogy nemcsak vertikális, hanem oldalirányú kitörés is történt: a robbanás nemcsak a felszínen okozott légköri nyomáshullámot, hanem a víz alatt is, ami elindíthatta a szökőárt. További kulcskérdés, hogy miért ment olyan nagy távolságba, ráadásul hamarabb érkezett el például Japán partvidékéhez, mint ahogy azt várták.
Így vetődik fel az úgynevezett meteocunami jelenségének lehetősége, amit vulkáni kitöréshez kapcsolódóan még sosem figyeltek meg. Ennek lényege, hogy a hanghatás modulálhatta a szökőárt, vagyis a légköri lökéshullám is hozzájárulhatott a vízhullámok terjedéséhez, a szökőárjelenség erősítéséhez.
Akár így történt, akár nem, idővel meglesznek a válaszok, egyelőre azonban az emberek védelme és a károk helyreállítása a legfontosabb – szakértők szerint újabb kitörés belátható időn belül nem valószínű. A tudomány azonban, miként cikkünk elején is említettük, sokat profitálhat az eseményből: ritka és jelentős kitörés történt január 15-én, amit ezúttal a legmodernebb tudás és technológia segítségével lehet elemezni.
Ez kulcsfontosságú, hogy jobban megértsük a vulkáni működést, és ezekből tanulva segítsük a jövőbeli vulkánkitörések előrejelzését, a kapcsolódó veszélyek felmérését. Harangi Szabolcs hozzáteszi, e vulkánkitörés egyik fontos következménye, hogy sokak figyelmét felhívja: víz alatti területeken is vannak tűzhányók, amelyek képesek hatalmas, robbanásos kitörésre, ezért kiemelten fontos a kutatásuk, jobb megismerésük.
