A látszólag inaktív vulkánok alatt is lehet jelentős magma

A Földön évente átlagosan mintegy 60 vulkán tör ki, ezek többsége olyan, amely a történelmi időkben is működött. Az elmúlt évszázadokban azonban előfordultak olyan vulkánkitörések is, amelyek esetében a tűzhányó feléledése váratlan volt, mert a lakosoknak nem volt tapasztalata arról, hogy a vulkán kitörhet.

Ezek közül több is jelentős számú áldozattal járt (pl. Tambora 1815-ös, Krakatau 1883-as, Laki 1783-as és El Chichon 1982-es kitörése). Azokat a vulkánokat, amelyek az elmúlt 10 ezer évben, azaz a legutolsó eljegesedés óta (a holocén korban) működtek, a vulkanológusok potenciálisan aktív tűzhányókként tartják számon, utalva arra, hogy ezek a jövőben is működhetnek. Azokat, amelyek több tízezer éve szunnyadnak általában már inaktívnak vélik.

„A történet 2002-ben kezdődött, amikor Szakács Sándor kiváló kolozsvári vulkanológus egy szakmai konferencián meghökkentő tartalmú előadást tartott: van-e vulkáni veszély térségünkben?

Ezt követően Szakács Sándor egy diákját elküldte hozzánk és ezzel elkezdődött egy szisztematikus detektív munka: milyen bizonyítékok vannak arra nézve, hogy a látszólag inaktív Csomád vulkán még kitörhet?” – meséli Harangi Szabolcs arról, hogy milyen kezdeti mozgatórugói voltak a kutatásnak.

A Szent Anna krátertó, ami az egyik legutolsó nagy robbanásos kitörés során alakult ki, mintegy 30 ezer éve (fotó: Fodor István)

A részletes vizsgálat számos új tudományos eredményt hozott. A kutatócsoport részletesen feltárta, hogy mikor voltak a vulkánkitörések és mennyi idő telt el ezek között. Pontosították, hogy az utolsó kitörések 30 ezer éve zajlottak. A cirkon kristályok elemzésével megállapították, hogy a vulkán alatti magmatározó hosszú ideig fennállhat, még akkor is, amikor a vulkán éppen nem működik. Az MTA CSFK soproni geofizikus munkatársaival 2010-ben kezdték meg azokat a magnetotellurikus méréseket, amik információt adnak a földkéreg mélyebb részein lévő kőzetek fizikai tulajdonságairól, elektromos vezetőképességéről. Az első eredményeket 2015-ben publikálták, amelyben arra következtettek, hogy a Csomád alatt lehet még olvadéktartalmú magmatározó.

A Csomád lávadóm együttese észak felől (fotó: Harangi Szabolcs)

Most ismét egy nagy érdeklődést kapó tudományos eredményt jelentettek meg, mégpedig a neves Earth and Planetary Science Letters folyóiratban. A jelentőségét jelzi, hogy az eredményről beszámolt a National Geographic és a Smithsonian Magazine is. „Ez a kutatás a korábbi eredményeinkre épült és ebben részt vettek kiváló francia, svájci és román szakemberek is. A Csomád egyik legfiatalabb vulkáni kőzetét elemeztük, mégpedig kísérletileg meghatároztuk az elektromos vezetőképességi tulajdonságát, megmértük a kőzetben lévő kristályok és a kőzetüveg kémiai összetételét, majd ez utóbbiak alapján kiszámoltuk, hogy milyen mélyen lehetett 30 ezer éve a magmatározó, mekkora volt a hőmérséklet a kitörés előtt és milyen víztartalma lehetett az olvadéknak. Ehhez kapcsolódóan termális, azaz hőtörténeti modellszámításokat végeztünk, hogy a földkéregbe nyomuló magma mennyi ideig maradhat kristálykása formájában, azaz úgy hogy tartalmaz valamennyi olvadékot is. Az eredményt összevetettük munkatársunk Lukács Réka cirkon kristályosodási kor eredményeivel.” – mutatja be Harangi Szabolcs, hogy mi áll a kutatási eredmény hátterében.

Maga a kutatás egyik fő újdonsága, hogy ilyen sokrétűen még nem vizsgáltak meg egy vulkánt, hogy információt kapjanak arról, hogy mi van alatta, van-e még a mélyben magma.

A kutatás másik újdonsága, hogy ezt nem egy aktív vagy potenciálisan aktív vulkán esetében tették meg, hanem egy inaktívnak tűnő vulkán esetében. A figyelemre méltó eredmény pedig az, hogy akár jelentős mennyiségű olvadék is lehet a Csomád alatti 8-20 km mélyen lévő magmatározóban. „Az egymástól független vizsgálatok eredményeit értékelve, nem vonhattunk le más következtetést, minthogy a Csomád alatti magmatározóban helyenként akár az 50 %-ot is meghaladja az olvadéktartalom. Ez azért figyelemre méltó, mert egy magma csak akkor törhet a felszínre, ha olvadéktartartalma nagyobb mint 45-50%.” – mondja Mickael Laumonier, a tanulmány vezető szerzője.

56-50 ezer éve történt robbanásos vulkánkitörések során keletkezett vastag horzsaköves üledék a Mohos kráter közelében (fotó: Jankovics Mária)

Vajon mit jelent ez az eredmény, mondhatjuk-e azt, hogy a Csomád bármikor kitörhet?

„Határozottan azt kell mondanom, hogy nem!” – hangsúlyozza Harangi Szabolcs, a csomádi NKFIH-OTKA kutatási projekt vezetője. „Egyelőre nincsenek arra utaló jelek, hogy a Csomád kitörés előtt állna! Azonban, fontos azt is megjegyeznünk, hogy ennek jövőbeli lehetőségét tudományos eredményeink alapján nem zárhatjuk ki. Mindaddig ugyanis, amíg van olvadék a vulkán alatti magmatározóban, addig megtörténhet egy reaktiválódás, azaz kitörésre képes magma kialakulása. Ha már teljesen szilárd lenne az egykori magmatározó, akkor erre nem lenne esély.”- teszi hozzá Harangi Szabolcs, utalva arra a bizonytalanságra is, ami a természeti események jövőbeli bekövetkezésének valószínűségét jelenti. Az új kutatási eredmény egyik fő üzenete, hogy a látszólag inaktív vulkánok is úgy viselkednek, mint az aktív és potenciálisan aktív tűzhányók, azaz létezhet alattuk olvadéktartalmú magmatározó. Ezekre a több mint 10 ezer éve nem működő tűzhányókra a kutatócsoport a PAMS vulkán elnevezést javasolta, ami annyit jelent, hogy tudományos megfigyelések, adatok utalnak arra, hogy alattuk van még magmás test, azaz ezek potenciálisan aktív magmatározóval rendelkező vulkánok. A tanulmányban a szerzők hangsúlyozzák, hogy e vulkánokra is nagyobb figyelmet kell fordítani, mert a társadalomra különös veszélyt jelentenek, hiszen az emberek nem sejtik, hogy működhetnek.

„A székelyföldi Csomád az egyik legjobban vizsgált PAMS vulkán közé tartozik és nemzetközi szinten is számon tartott példát ad a hosszan szunnyadó tűzhányók természetére.

További kutatása kiemelt feladat, hogy az ilyen vulkánok működését jobban megértsük. A kutatócsoport azt is vizsgálja, hogy mi okozhatja az ilyen vulkánok feléledését és ez milyen gyorsan történik” – fejezi be Harangi Szabolcs.

Kezdőkép: A Szent Anna krátertó, ami az egyik legutolsó nagy robbanásos kitörés során alakult ki, mintegy 30 ezer éve (fotó: Fodor István)