Magma rejtőzhet a látszólag inaktív vulkán alatt

A Földön évente átlagosan mintegy 60 vulkán tör ki, ezek többsége olyan, amely a történelmi időkben is működött. Az elmúlt évszázadokban azonban előfordultak olyan kitörések is, amelyek váratlanul érték a helyi lakosokat, mert nem volt tapasztalatuk arról, hogy a vulkán kitörhet. Több ilyen kitörés jelentős számú áldozatot követelt, például a Laki 1783-as, a Tambora 1815-ös, a Krakatau 1883-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 könyvelik el.

„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 egy diákját elküldte hozzánk, ezzel elkezdődött egy szisztematikus detektívmunka: milyen bizonyítékok vannak arra, hogy a látszólag inaktív Csomád vulkán még kitörhet?” – meséli Harangi Szabolcs tanszékvezető egyetemi tanár, az MTA–ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport vezetője. (Korábbi interjúnkat Harangi Szabolccsal a kutatócsoportról itt olvashatja.)

A Szent Anna-krátertó az egyik utolsó nagy robbanásos kitörés során alakult ki mintegy 30 ezer éve (Fotó: Fodor István)

A részletes vizsgálat számos új tudományos eredményt hozott. A kutatócsoport feltárta a kitörések pontos dátumait, amelyekből kiderült, hogy az utolsó kitörésekre 30 ezer évvel ezelőtt került sor. A cirkonkristályok elemzésével megállapították, hogy a vulkán alatti magmatározó hosszú ideig fennmaradhat még akkor is, amikor a vulkán éppen nem működik. Az MTA Csillagászati és Földtudományi Központjának soproni geofizikus munkatársaival 2010-ben kezdték meg azokat a magnetotellurikus méréseket, amelyek információt adnak a földkéreg mélyebb részein lévő kőzetek fizikai tulajdonságairól, elektromos vezetőképességéről. Az első eredményeket 2015-ben publikálták, és arra következtettek, hogy a Csomád alatt lehet még olvadéktartalmú magmatározó.

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

A francia, svájci és román szakemberek részvételével folytatott kutatás most újabb említésre méltó eredményt hozott, amelyet az Earth and Planetary Science Letters folyóiratban jelentettek meg, de beszámolt róla a National Geographic és a Smithsonian Magazine is. A Csomád egyik legfiatalabb vulkáni kőzetét elemezték, meghatározták az elektromos vezetőképességi tulajdonságát, megmérték a kőzetben lévő kristályok és a kőzetüveg kémiai összetételét, majd ez utóbbiak alapján kiszámolták, hogy milyen mélyen lehetett 30 ezer éve a magmatározó, mekkora volt a hőmérséklet a kitörés előtt és milyen víztartalma lehetett az olvadéknak. Hőtörténeti modellszámításokat is végeztek, hogy kiderüljön, 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 – számolt be Harangi Szabolcs. A kutatásban újdonság, hogy ilyen sokrétűen még nem vizsgáltak meg egy vulkánt, hogy információt kapjanak arról, mi van alatta és van-e még a mélyben magma. A másik újdonság, hogy ezúttal nem egy aktív vagy potenciálisan aktív, hanem egy inaktívnak tűnő vulkánt vizsgáltak. 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. Az eredmény azonban nem azt jelenti, hogy a Csomád bármikor kitörhet. „Egyelőre nincsenek arra utaló jelek, hogy a Csomád kitörés előtt állna, azonban 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” – hangsúlyozza Harangi Szabolcs.

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, tehát ezek potenciálisan aktív magmatározóval rendelkező vulkánok. A tanulmányban a szerzők hangsúlyozzák, hogy e vulkánokra is nagyobb figyelmet kell fordítani, hiszen az emberek nem sejtik, hogy működhetnek.

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

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 – jelzi a további feladatokat Harangi Szabolcs.

Forrás: ELTE TTK
Borítókép: A Szent Anna-krátertó (Fotó: Fodor István)