Milyen valószínűséggel számíthatunk egy Európát sújtó, pusztító vulkánkitörésre?

Az utóbbi hetekben Szantorini környékéről érkező aggasztó hírek sokakat arra késztetnek, hogy a több mint két hete tartó földrengéssorozat mögött vulkáni aktivitás jeleit vélik felfedezni. Az emberek emlékezetében élénken él Théra 3650 évvel ezelőtti kitörése, amely a mínoszi civilizációt szinte teljesen eltüntette a térképről. De mennyire szokatlan a január végén kezdődött rengéssorozat, és milyen földtani folyamatok húzódhatnak meg a háttérben? A földrengéssorozat nem egyedülálló esemény a térség történetében, hiszen a vulkanikus aktivitás és a földmozgások gyakoriak a Föld ezen részén, ahol a Földközi-tenger alatt található lemezhatár aktív. Az ilyen jelenségek magukban foglalhatják a magma mozgását, a földkéreg deformációját vagy akár a különböző geológiai struktúrák kölcsönhatását is. A szakértők szerint a rengések intenzitása és gyakorisága figyelmet érdemel, de nem feltétlenül jelentenek közvetlen veszélyt egy közelgő vulkáni kitörés szempontjából. Mivel a Szantorini szigetcsoport geológiai felépítése rendkívül összetett, a helyi lakosok és a tudósok is egyaránt figyelemmel kísérik a helyzet alakulását, próbálva megérteni, hogy a természet milyen üzenetet közvetít. Az aggodalom nem meglepő, hiszen a múlt eseményei emlékeztetnek arra, hogy a természet ereje sokszor váratlanul és drámai módon képes hatni az emberi életre.

Kezdjük azzal, hogy tisztázzunk egy gyakori félreértést, ami a médiában is többször felmerül. A földrengésraj epicentruma nem Szantorinin található, hanem körülbelül 20-30 kilométerre a szigettől, egy tengeri területen. A rengések hipocentruma, ami a föld alatti kőzetelmozdulások mélységét jelenti, a mérések szerint jellemzően 2 és 10 kilométer között mozog, de kezdetben előfordultak 10-20 km mélységű rengések is. Ha a 3650 évvel ezelőtti mínoszi vulkánkitörésre gondolunk, a jelenlegi földrengésraj adatai és a földtani körülmények nem utalnak arra, hogy hasonlóan súlyos, úgynevezett pliniusi típusú kitörés lenne várható. Ugyanakkor fontos megemlíteni, hogy a helyzet komolyságát nem szabad alábecsülni, és a megnyugtató érzésre nincs okunk.

Ez a térség, az Égei-tenger vidéke ugyanis a Föld egyik legaktívabb tektonikus területe, ahol pusztító földrengés és vulkánkitörés egyaránt bekövetkezhet.

Ennek két fő lemeztektonikai oka van; egyrészt az Afrikai-kőzetlemez északi irányú mozgása és az Eurázsiai-kőzetlemez alá bukása, másrészt az Anatóliai-kőzetlemez nyugati irányú mozgása a hírhedt észak-anatóliai törészóna mentén, ami széthúzásos, extenziós feszültséget kelt, ez pedig erős földrengéseket okoz. Az Afrikai-kőzetlemez nagy sűrűségű óceáni típusú bazaltos földkéregből és az alatta fekvő harzburgitos földköpenykőzetből épül fel, ami meredeken bukik alá a szilárd, ám de magas hőmérséklete miatt képlékeny földköpenybe.

Az Égei-tenger déli medencéjére gyakorolt hatások alapvetően meghatározzák a térség geológiai dinamikáját. Jelenleg a Szantorini környékén tapasztalható rengéssorozat is szoros összefüggésben áll ezzel a jelenséggel. Itt, a szubdukciós övben, az ív mögötti medencében alakult ki az a vulkáni ív, amelynek Szantorini is szerves részét képezi.

Itt nem volt ugyanis egy nagy főrengés, amit normál esetben egyre kisebb erejű utórengések követnek. Az itt zajló földrengésraj egy olyan szeizmikus esemény, amikor fokozatosan növekszik a földrengések száma, amiből több száz is kipattanhat naponta, majd idővel lassan csökkenni kezd az aktivitás és végül abbamarad. Ez a folyamat azonban több hetet, sőt több hónapot is igénybe vehet.

Csak nagyon kevés ilyen példáról tudunk, de amiket ismerünk azok legnagyobb részt a vulkanizmushoz köthetők, ahol a magma mozgása, felszín felé való nyomulása váltja ki a földkéregben a kőzetelmozdulásokat amiket rengések formájában észlelhetünk.

Ezek szerint a Szantorini térségében zajló és egyelőre szűnni nem akaró rengéssorozat hátterében valamilyen vulkanikus esemény állhat. Mit sikerült megtudni erről, illetve melyik térségbeli tűzhányóval vagy magmatömeggel hozható összefüggésbe ez a jelenség?

Valóban, amikor Szantorini varázslatos szigetétől északkeletre január végén megkezdődött a sorozatos földrengések hulláma, azonnal felvetődött a lehetőség, hogy ez egy vulkanotektonikus esemény lehet, amely a magma mozgásának következménye. Azonban az első napokban nem álltak rendelkezésre elegendő megfigyelési adatok ahhoz, hogy ezt a feltételezést tudományos bizonyossággal megerősíthessék. Csak február 14-től kezdődően vált világossá a görög geológusok, geofizikusok és a német Helmholtz Intézet szakemberei által végzett számítások alapján, valamint a Szantorini szigetén elhelyezett GPS helyzetértékelők adatait feldolgozó francia kutatók munkájának eredményeként, hogy a földrengéssorozat hátterében mélységi fluidum, azaz magma, kőzetolvadék és gázok mozgása áll. Egy ilyen komplex kutatás nem csupán jelentős szakmai tudást igényel, hanem alapos erőfeszítést is, hiszen a földrengésadatok paramétereinek újraszámolása és pontosítása elengedhetetlen a helyes következtetések levonásához.

Fontos megemlítenünk egy neves magyar szakembert, Bodnár Istvánt, aki korábban az Egyesült Államok Geológiai Szolgálatánál (USGS) tevékenykedett. Ő jelentős szerepet játszott abban a módszertanban és algoritmusban, amely a földrengések epicentrumának pontos meghatározására szolgál. A január vége óta tartó földrengéssorozat hátterében álló okok kezdetben nem voltak egyértelműek, különösen a magmamozgás lehetősége. A földrengések epicentrumai egy olyan délnyugat-északkelet irányú eloszlásban helyezkedtek el, amely távol esik Szanorinitől és a szintén aktív Kolumbo vulkántól, ahol nem található ismert vulkán. Ebből adódóan jogosan merül fel a kérdés: ha vulkán nem létezik, akkor vulkánkitörés sem valósulhat meg? Bár elsőre logikusnak tűnik, valójában a helyzet ennél bonyolultabb. A vulkáni aktivitás elengedhetetlen a tűzhányók kialakulásához, mivel ez a folyamat alakítja ki a felszíni vulkáni formákat.

Két hét megfeszített munkájára volt szükség ahhoz, hogy kitisztuljon a kép. Két görög geofizikus és geológus, a nagy tapasztalattal rendelkező Dimitris Papanikolaou és Evi Nomikou fogták össze ezt a munkát és jutottak arra a végkövetkeztetésre, hogy Szantorini térségében valami olyasmi történik, amire még nem nagyon láttunk példát a modern műszeres megfigyelések kezdete óta. A rengésekkel összefüggésbe hozható vulkáni kapcsolat nem Szantorinivel, illetve Kolumbóval áll fenn, mert bebizonyosodott, hogy a földköpeny részleges olvadása miatt Anhydros szigete körzetében eddig ismeretlen új magmatömeg nyomult a tengeraljzat alatti földkéregbe.

A kutatások során kiderült, hogy a rengéssorozat már január 28. előtt megkezdődött, amikor először emelkedett, majd azt követően, január 28. után, süllyedésnek indult a térszín. Amikor a magma felfelé próbálkozik, feszítő erőt gyakorol, ami kőzetelmozdulást idézhet elő; ezt a jelenséget normál vető menti lezökkenő elmozdulásnak hívjuk. Az eddig észlelt rengések mind e típusba sorolhatók.

Az eddigiek alapján arra lehet következtetni, hogy a tengerfenék alatt egy eddig feltáratlan magmatömeg mozog, amely folyamatosan generálja a tartós rengéseket. Képzeljük el, mi történne, ha ez a nyughatatlan magma felfelé kezdene mozogni. Milyen következményekkel járna ez a tenger alatti világra és a felszíni környezetre nézve?

Ha és amennyiben nagyobb mennyiségű magma kezdene el a felszín felé nyomulni, akkor a földrengések jellegében is jól észlelhető változás áll be.

Képzeljük el, hogy bekövetkezik egy olyan időszak, amikor a földrengések szinte teljesen elcsendesednek, és a szokásos aktivitás helyett egy nyugodt, csendes állapotot tapasztalunk. Ezt követően azonban egy rövid, de annál intenzívebb rengéssorozat rázza meg a környéket, amit folyamatos földremegés követ. Ez a jelenség a magma felszínre törésének előjeleként értelmezhető. A legvalószínűbb forgatókönyv szerint ez a vulkáni tevékenység Anhydros apró szigeténél kezdődne, azon a helyen, ahol eddig még nem figyeltek meg hasonló eseményeket.

A tenger alatti vulkanizmus másként, általában csendesebben zajlik a látványos és nem egyszer szörnyen veszélyes robbanásos felszíni kitöréseknél. Ha Anhydros mellett kitör a potenciálisan formálódó tenger alatti vulkán, ennek lehetnek-e veszélyes következményei?

Bár a három és fél évezrede történt eseményekhez hasonló következményektől nem kellene félnünk, egy újabb vulkánkitörés is járhat kisebb valószínűségű, de annál veszélyesebb következményekkel. Például a vulkáni gázok kiszabadulása komoly problémát okozhat. Emlékezzünk csak az 1650-es Kolumbo tűzhányó kitörésére, amelynek következtében több tucat ember vesztette életét a felszabaduló gázok miatt. Ezen felül a kitörések víz alatti lejtőomlásokat is előidézhetnek, amelyek rendkívül pusztító szökőárakat generálhatnak. A történelem során már tanúi lehettünk hasonló tragédiáknak, amelyeket érdemes figyelembe venni.

Az utóbbi időszakban a földrengések előfordulásának száma valóban csökkent, a korábban tapasztalt napi 200-250 rengés helyett mostanra ez az átlagos szám körülbelül 100-ra esett vissza. Ennek ellenére a még mindig aktív lökések figyelmeztető jelek lehetnek. Fontos megemlíteni, hogy közvetlenül a vulkánkitörések előtt gyakran tapasztalhatunk egy csendes, szeizmikusan nyugodt időszakot. Ezért elengedhetetlen, hogy figyelmünket folyamatosan ébren tartsuk, és továbbra is végezzük a tudományos megfigyeléseket, valamint gyűjtsük és értékeljük az adatokat szakszerűen.

Múlt pénteken este egy másfél órás időszak alatt folyamatosan érezhető volt a föld remegése, ami az intenzív folyadékfeláramlás jeleként értelmezhető. Ez arra utal, hogy a vészhelyzet továbbra is aktív.

Az eddigi megfigyelések alapján számos lehetséges forgatókönyv körvonalazódik, amelyek eltérő következményekkel járhatnak. Érdemes mérlegelni, hogy milyen irányba fejlődhetnek az események, és hogy van-e esély arra, hogy súlyosabb következményekkel kell szembenéznünk. Az alapos elemzés segíthet feltérképezni a potenciális kockázatokat és azok hatásait, így jobb felkészültséggel vághatunk neki a jövőbeli kihívásoknak.

A legkedvezőbb forgatókönyv az, ha a földrengés aktivitása fokozatosan csökken, a föld mélye lassan megnyugszik, és a magma mozgása leáll, így a magmatömeg a mélységben marad. Azonban elméletben számos kedvezőtlen alternatíva is létezik, amelyek komoly következményekkel járhatnak.

Például a felfelé nyomuló magma nyomása akár egy jelentősebb, 6-os magnitúdójú vagy még ennél is erősebb rengést válthat ki és ez potenciálisan komoly lejtőomláshoz vezethet, aminek adott esetben szökőár, cunami lehet a következménye. A jelenlegi adatok ismeretében annak azonban elhanyagolható az esélye, hogy a mínoszihoz hasonló vulkáni katasztrófa következzen be, ettől nem kell reálisan tartanunk.