2012. szeptember 28., péntek

Zúgott a vész, és dörgött a föld

A távol-keleti Pompeji


A Tambora Sumbawa szigetén, annak Sanggar nevű, északi félszigetén emelkedik 2850 m magasra. Ez a vulkán felelős a történeti idők legnagyobb ismert kitöréséért.
Szinte semmilyen hiteles információ nem maradt fenn az 1815-ös kitörést megelőző történetéről. A környék felderítetlenségére jellemző, hogy a közeli Komodo szigetén a híres óriás varánuszokat is csak 1911-ben fedezték fel. Az utólagos földtani elemzések szerint a nagy kitörés előtt a hegy több, mint 4000 m magas lehetett, tengerszinti átmérője pedig 60 km. Az erdő sűrűn benőtte. Valószínűleg legalább két csúcsa volt, ezeken kívül számos parazita kúpja a keleti és az északkeleti lejtőn. Érdekesség, hogy a Tambora működésének első periódusában pajzsvulkán volt. Erre települt rá a fiatalabb rétegvulkáni kúp; vélhetően a láva összetételének megváltozása miatt. Valószínű, hogy eleinte különálló sziget volt, amelyet a vulkáni termékek kötöttek össze Sumbawa szigetével.

A nagy kitörés előtt a Tambora kb. 2500 éve pihent. Sumbawa szigetének lakossága 1815-ben 140000 főre becsülhető, ezek közül mintegy 12000 lakott a Sanggar félszigeten szétszórva. 64 kilométerrel keletre, egy Bima nevű településen élt egy kis brit közösség.
1815 április 5-e estéjén Makasszárban a Benáresz csatahajó tisztjei és legénysége olyan zajokat hallottak, mintha tengeri csata zajlana valahol a déli horizonton túl. Ahogy sötétedett, a zárótűz mind közelebbinek tűnt, a Benáreszt kirendelték tengeri felderítésre. De három nap alatt sem lelték meg az "ágyúzás" forrását.
Ápr. 6-án napkeltekor Batáviában hamu kezdett szállingózni. A nap egész Jáva fölött elhomályosult, a derült, csendes idő dacára a sugárzás legyengült, valami különös nyomottság ült a légkörben. Ez az állapot több napon keresztül tartott. A robajok, a robbanások hangjai is folytatódtak, bár gyakoriságuk és hangerejük csökkenni látszott valamelyest. A hamuhullás viszont erősödött, és a lakosság hamarosan tudatára ébredt, hogy kitört egy vulkán. Találgatták, melyik lehet; főként Jáva középső és keleti részén elhelyezkedők voltak a gyanúsítottak: a Merapi, a Bromo, a Kelud. Mivel a szigeten egyáltalán nem szokatlan a vulkánkitörés, nem tulajdonítottak neki túlzottan nagy jelentőséget. Április 10-én azonban az ágyúlövésszerű hangok újra felerősödtek, és egyre fenyegetőbb sötét hamufelhő gomolygott kelet felől, amely csaknem teljesen elfödte a napot. Jáva keleti részén a helyzet még komolyabb volt. Solo és Rembang térségében csekély, de folyamatos földlökéseket észleltek, és a hatalmas detonációk a házakat is
észrevehetően megrázták. 11-én a robbanások még tovább erősödtek. Senki sem tudta, mi történik, a gyanúsított vulkánok egyike sem volt kitörési állapotban.
Magán Sumbawa szigetén a kezdetleges viszonyok, a nagy pánik, és a kevés túlélő miatt nehéz volt megfelelő szemtanúkat találni. Egyik szerencsés kivétel volt Sangir rádzsája. Sangir alig 40 kilométernyire keletre feküdt a csúcstól, a rádzsa a kitörés idején a falujában tartózkodott. Elmondása szerint ápr. 10-én este 7 órakor három különálló lángoszlop tört a magasba a Tambora csúcsa közelében, amelyek nagy magasságban homályosan összemosódtak egymással. Olyan észlelésről is beszámolt, hogy a hegy minden irányba szétterjedő folyékony tűznek tűnt. Feltehetően izzófelhőket látott. A lángoszlopok egészen addig folytatták a dühöngést, amíg 8 óra körül a nagy sűrűségben aláhulló hamu el nem homályosította a látványt. Kövek kezdtek hullani Sangir környékén, többségük diónyi, de kétökölnyi is  előfordult. 9 és 10 óra között hamuhullás kezdődött, majd tomboló szélroham érkezett, amely a falu legtöbb házát lerombolta. Sangirnak a Tamborához közelebb eső részein volt az erősebb, ott a legnagyobb fákat is gyökerestől
tépte ki, és a levegőbe emelte őket emberekkel, lovakkal, tehenekkel, és minden egyébbel együtt, amit az útjában ért. A tenger megemelkedett, 4 méterrel volt magasabb a szokásosnál; elöntötte Sangir csekélyke rizsföldjeit, házakat sodort el. A szélvihar körülbelül egy órán át tartott, ezalatt nem lehetett hallani robbanások zaját. Ezt követően azonban ismét különösen erős detonációkk hallatszottak másnap reggelig, megszakítás nélkül. A Sangirban tapasztaltak alapján csak elképzelésünk lehet, mi játszódhatott le magán a Sanggar félszigeten. Az bizonyos, hogy több, a hegy csúcsától induló lávafolyam elérte a tengert. Több nagy földdarab pedig hirtelen alázökkent, ezeket a tenger vize borította el.
Bimában a hamueső olyan sűrű volt, hogy számos ház teteje beszakadt; köztük a brit közösség helytartójáé is. Későbbi mérések 45 cm vastagnak találták a réteget. A vulkánhoz sokkal közelebbi Sangirban kb kétszer ennyi hamu hullott, a közeli Bali szigetén 30 cm.
Egész Sumbawán, és a környező szigeteken is megfigyelték, hogy a tenger szintje hirtelen megemelkedett, mint egy hatalmas hullám, majd visszahúzódott. 10-én estétől kezdve és egész 11-én át a hegy hihetetlen intenzitással tombolt.
Makasszárban a 11. délutáni detonációktól a házak megreszkettek. 12-én délre a levegő szinte átlátszatlanná vált a hamutól.
Maga a kitörés 11-ének utolsó óráitól mérséklődött; az éles, és hangos dörrenések halkultak, és már csak szünetekkel hangzottak fel. 15-ére ezek is megszűntek.
Jáván a homály és a hamuszállingózás egészen 17-éig eltartott. A tengeren kilométereken keresztül olyan vastagságban úszott a horzsakő, hogy a hajók alig tudtak keresztülvergődni rajta.
A Tambora alapvető változáson esett át. Az egykori magas, szabálytalan csúcs eltűnt, a helyén 6 km átmérőjű, 1100 m mély kaldera tátong (azóta is).

A kidobott anyag mennyiségére vonatkozólag a becslések nagymértékben szórnak; leggyakrabban Verbeek 150 köbkilométeres adatát emlegetik. (Összehasonlításképpen: a Mt St Helens 1980. évi kitörése közelítőleg 1 köbkilométer anyag kiszórásával járt; a Badacsony pedig mindössze 0,5 köbkilométernyi térfogatot tesz ki.) A Krakatau nevezetes kitörésével ellentétben itt nem egy, vagy néhány nagy robbanás történt, hanem huzamosabb robbanássorozat játszódott le. Azonban egyenként még ezek is elég erősek voltak ahhoz, hogy 2600 km távolságból is hallhatóak legyenek. És olyan élesek, hogy nem Makasszár volt az egyedüli helyszín (történetesen 380 km távolságban), ahol a hangokat ágyútűznek vélték. Hamuszórást 1300 km távolságig észleltek; ebből 600 km távolságig terjedt az olyan sűrűségű, amely teljes sötétséget okozott. Az izzófelhők a csúcstól 20 km távolságig jutottak. A
sziget növényzete teljesen elpusztult. A tengert 5 km távolságig borította a kiszaggatott fákból és horzsakőből álló uszadéktömeg. De a szél távolabbra is hajtott ezekből; még Calcutta közelében is láttak az év őszén horzsakőtutajt. Mérsékelt intenzitású cunami is kialakult, ennek magassága a Sanggar-félsziget körül 4 m, Jáván és a Molukki-szgeteken 2 m volt. A kitörési felhő magassága meghaladta a 43 km-t; elérte a sztratoszférát. A finomabb részecskéket a szelek szétterítették, és eljutottak a világ messzi vidékei fölé is. Angliában is gyakran észleltek színes naplementéket és hajnalokat.
A tartomány 12000 lakosából összesen százra volt tehető a túlélők száma. Sumbawa nyugati oldalán Tambora várost a tenger borította el.
A kitörés közvetlen pusztítását is felülmúlta azonban a nyomában támadt éhínségé. A helyzet olyan súlyos volt, hogy pl. Sangir rádzsájának - aki az események értékes szemtanúja volt - saját lányai is éhenhaltak. Összesen 80 ezer ember esett áldozatul Sumbawán és a környező szigeteken. Valószínű azonban, hogy a világ távolabbi részein is sokan váltak a kitörés szenvedő alanyaivá, ugyanis számottevő klimatikus hatást is tulajdonítanak neki. Az 1816-os évet a nyár nélküli évként emlegették; Észak-Amerikában és Európában is szokatlanul hideg volt nyáron, és a mezőgazdasági termelésben ennek jelentős kihatásai voltak. Az éhezés pedig járványok terjedését is segítette, úgyhogy összességében nehezen felbecsülhető azok száma, akiknek haláláért közvetve a Tambora felelős.
A nagy kitörés hatalmas tömegű kénvegyületet is juttatott a légkörbe. Ez utólag is jól kimutatható a grönlandi és az antarktiszi jégrétegek vizsgálata révén. A kéntartalmú aeroszolnak tulajdonítják az Észak-Amerikában tapasztalt "száraz köd" jelenségét 1816-ban.  Extrém időjárási jelenségekről számoltak be; pl. június elején fagyokról Connecticut-ban, havazásról Albany, New York, és Dennysville térségében. Quebec City környékén 30 cm-nyi hó halmozódott fel ugyanekkor. A hideg időjárás nagy kieséseket okozott a mezőgazdasági terményekben. 1816 a második leghidegebb év volt az északi féltekén; az első 1601-ben a perui Huaynaputina kitörését követően állt fenn. A kénvegyület-vizsgálatok alapján gyanítják, hogy 1809-ben is lejátszódott valahol egy nagy kitörés, ezért az 1810-es évek számítanak a leghidegebb évtizednek. Az 1816. év a Brit-szigeteken, és Németországban is rendkívül hideg, és rossz termésű volt. Éhínség és járványok pusztítottak.

Csak 2004. nyarán derült fény arra, hogy a Tambora kitörése egy önálló, érdekes civilizációs központot is megsemmisített. A kalderától nyugati irányban mintegy 25 km-re kezdtek régészeti ásatásokat Haraldur Sigurdsson vezetésével. 3 m vastag horzsakőréteg alól eltemetett ház, bronztárgyak, vaseszközök, kerámiák kerültek elő. A leletek kivitelezése és díszítése a Hátsó-India területén ismertekkel rokonítható. A sok bronztárgyból arra következtettek, hogy jómódú emberek lehettek; más történeti bizonyítékok is utalnak arra, hogy a sumbawaiak távolabbi földeken is ismertek voltak olyan árucikkeikről, mint a méz, lovak, szappanfa, és szantálfa. A terület mezőgazdaságilag is fejlett lehetett. A Tambora királyságnak azonban néhány nap alatt vége szakadt.

2012. szeptember 14., péntek

Alvó óriások

Mit csinálnak a vulkánok, amikor éppen nem törnek ki

Ahhoz, hogy egy képződményt vulkánnak nevezzünk, az kell, hogy legalább egyszer kitörjön. De kevés az olyan vulkán, amely folyamatosan működik. Életciklusuk legalább annyira különböző, mint kialakulásuk körülményei és vulkáni termékeik anyagi összetétele.
A kitörés abbamaradása többféle okból, és ezzel összefüggésben többféle módon történhet. Például Hawaii bazaltos vulkánjai esetében a többé-kevésbé szolídnak nevezhető lávafeltörés egyszerűen biztonsági szelepként kiengedi a fölösleget; mivel az alattuk levő forró pont folymatosan fűt alulról, a kitörési folymat rövidesen újra kezdődik.
Általában minél gázdúsabb a magma, annál hevesebben kerül a felszínre. A kiszabaduló gázok robbanások formájában kiszórják a lávát. Ha ez a folyamat mélyebbre harapózik, akár a magmakamra egy része is kiürülhet, olyankor pedig az alátámasztás megszűnése miatt a felette levő kisebb-nagyobb terület beomlik, besüllyed. Az óriáskráterek (kalderák) többnyire ilyen módon jönnek létre.
A robbanásos működés többnyire kipucolja a kitörési kürtőt, abba csak lazább kőzettörmelék ékelődik be, amit a következő kitörés emelkedő magmája viszonylag könnyen áttör. Ha viszont a magma magasan marad a kitörés után, és beledermed a csatornába, komoly akadályt képezhet ott. Minél ellenállóbb a dugó, annál nagyobb nyomásra van szükség ahhoz, hogy új kitörés következhessen be - és annál hevesebb működés várható. Pl. a Vezúv 79. évi kitörése előtt olyan sokáig nem adott életjelt, hogy kialudtnak hitték. Az 1631-es nagy kitörés előtt is évszázadokat pihent.
Hogy egy éppen nem működő vulkán csak szunnyad, vagy már nem is fog többet működni, azt igen nehéz eldönteni. Némelyik vulkánnak olyan lassú az életciklusa, hogy akár többezer éves inaktivitás után is magukhoz térhetnek.

A felszín alatt levő, csak lassan hűlő magma különféle módokon adhat jelt magáról. Ezeket általában vulkáni utóműködések gyűjtőnéven illetik, de ugyanezek jellemzők egy hosszú nyugalomra berendezkedett vulkán körzetében is.
A hűlő magmából még - emberi mértékkel - hosszú ideig szabadulhatnak ki forró gázok. Ezek hasadékokon keresztül a felszínre kerülhetnek.
Az ilyen fumarolák (latin fumus = füst) legtömegesebb alkotója általában a vízgőz, de egyéb gázok is előfordulnak: szén-dioxid, kén-dioxid, hidrogén-klorid, stb. A gázok hőmérséklete tág határok között ingadozhat; 110 °C-tól akár 900 °C-ig. A forró víz általában sokféle ásványi anyagot felold, amíg a felszínre ér, és ott kicsapódnak belőle. A kénvegyületekben feltűnően dús változatot szolfatárának nevezik a Flegrei-mezők híres vulkáni krátere után (La Solfatara). A tartós gázkifúvások nyílásai körül olykor kitermelésre érdemes mennyiségben válik ki az elemi kén.

A kénes gázok az élőlényekre károsak, és mivel a levegőnél nehezebbek, a talaj mentén lefelé hömpölyöghetnek a művelt területek felé. Különösen sok kártt okozott a környék kávéültetvényeiben a nicaraguai Masaya vulkán. A növények mellett sok fémberendezést is megrongált a korrózió, amit a keletkező kénsav okozott. Aztán tervbe vették a gázok vegyi feldolgozásra történő elvezetését, azonban a munkálatok során sikerült eltömni a kibocsátó kürtőt.
A főként széndioxidból álló gázfeltöréseket mofettáknak nevezik. A szén-dioxid különösen hajlamos a mélyedésekben való felgyülemlésre. Nevezetes a Grotta del Cane (Kutyabarlang) Pozzuoli közelében. Ez egy olyan üreg, amelynek belseje alacsonyabb a bejáratnál, a kőzet repedéseiből pedig szén-dioxid gáz szivárog. A barlangba vitt kisebb kutyát ellepi a gázzseb, elveszti az eszméletét. Az embereket nem fenyegeti a fulladás, mert magasabban hordják az orrukat. Veszedelmes hírűek a jávai Halál-völgy, a Yellowstone-parkban található Halálszurdok.

Ha a forró magmatest fölött sok víz gyűlik össze, az is felmelegszik. Ilyenkor forró vizű források fakadnak. Egyes különleges esetekben a forró víz gejzíreket, azaz időszakos működésű forró szökőforrásokat alkot. Teljesen nem tisztázottak a feltételek, de a kőzetben levő csatornarendszer speciális alakulása szükséges ehhez a működéshez. A gejzírek működésének elmélete Bunsen nevéhez fűződik. A járatrendszerben levő víz alulról, illetve oldalról melegszik. A mélyebben levő vízrétegekre a felettük levők nyomást gyakorolnak, így nem 100 fokon forrnak, hanem magasabb hőmérsékleten. Aztán bizonyos idő múlva a legforróbb alsó , ill. oldalsó  részeken buborékok keletkeznek. Ezek fölfelé emelkedve kiterjednek, elkezdik kiszorítani a vizet a kürtőből. Így viszont csökken a hidrosztatikai nyomás, és a már túlhevültnek számító víz robbanásszerűen forr fel. A keletkező gőz, illetve a még folyékony víz kilövell a csőből. A kitörést követően a víz újra kitölti a csatornát, és a folymat kezdődik elölről. Némelyik gejzír
igen pontos menetrenddel működik, pl. a Yellowstone park Old Faithful (Öreg Hűséges) nevű gejzírje. A csatorna nyílása körül a hűlő vízből kiválnak a benne levő oldott anyagok alacsony kúpot képezve.
Castle gejzír, Yellowstone-park

A gejzirit vagy hidrokvarcit a mészen kívül sok kovaanyagot tartalmaz, meglehetősen ellenálló kőzet. A gejzírek vízhozama és a vízoszlop magassága tág határok között változik, és a kettő sincs szoros összefüggésben egymással. A legnagyobb ismert gejzír az Új-Zéland északi szigetén levő Waimangu volt, amely egyetlen kitöréssel 800 köbméter vizet lövellt fel 457 m magasságra. Nem volt "tiszta" gejzír, iszap és kődarabok is keveredtek a vizébe. A Tarawera 1886 évi kitörésekor eltűnt, később újra felfedezték, de további 4 év működés után újból elhalt. A gejzírek elég rövid idejű képződmények, különösen földtani időszámítás szempontjából. Instabil területekenn fordulnak elő; több esetben földrengés okozta hegyomlás vet véget pályájuknak - mint például 2007-ben az egyik híres gejzírmező, a kamcsatkai Gejzírek Völgye is jelentős részben erre a sorsra jutott. De a hőforrás kihűlése, illetve a vízutánpótlás megszűnése is előfordulhat.
Új-Zélandon és Kamcsatkán kívül a nevezetesebb gejzíres helyek a Yellowstone-park, ahol a legnagyobb számú működik; Chilében az El Tatio mező, Izland, és Alaszka.


A képek a kevésbé ismert chilei gejzírmezőról valók. Az első neve Méhkaptár.

Néhány gejzír sokfelé előfordul vulkános vidékeken: Indonézia, Pápua Új-Guinea, Peru, Bolívia, Mexikó, Kína, Japán, Etiópia és Kenya. A legközelebbi működő gejzír pedig a mai Szlovákia területén, Ránkfüred község mellett található. Ez egy félig mesterséges szökőforrás, ugyanis próbafúrással találták el a mélyben fekvő természetes forróvíz-tároló üreget. Azóta 20 - 24 óránként 25 m magasra fújja ki a vizet.
Hazánk területén is működtek gejzírek. Legismertebbek a Tihanyi-félsziget gejzírkúp-maradványai, amelyekből kb. 110 darabot tartanak nyilván.


Legnevesebb az Aranyház, amely a rajta élő sárga zuzmókról kapta a nevét.

De a Mátra peremterületein is ilyenek sorakoznak Gyöngyössolymostól északra, a Monostor-völgy két oldalán (Aszag-kő, Üstök-kő stb.). A Bába-kő a 24-es számú főút gyöngyössolymosi elágazásánál, attól mintegy150 m-nyire megbúvó 5 m magas sziklatömb, melyhez több monda is fűződik. A Csák-kő a Kis-hegy érdekes sziklaalakzata. A Nagy-patakra leszakadó meredek oldalán a vulkanizmus kisérőjelenségei tanulmányozhatók. Nevét Csák Mátéról kapta, aki e kő tetejéről szólt a király ellen induló seregéhez.
Bába-kő
Csák-kő


A Zempléni-hegységben Sárospatak közelében a Nagy-Bot-kő szintén egy néhai gejzírmezőből maradt fenn, valamint a Cholnoky-gejzírkúp Sátoraljaújhely mellett.

A gejzírek, és a szolídabb forróvíz-feltörések között folyamatos az átmenet. Utóbbiakhoz nincs szükség olyan különleges feltételekre; több is van belőlük. A Waimangu azt is példázta, hogy a víz nem okvetlenül tiszta. Ha a lazább törmelék belemosódik, az iszappá alakul, így posztvulkános iszapfortyogók jöhetnek létre.

Fontos megjegyezni, hogy nem mindegyik iszapfeltörés ilyen eredetű. Például Azerbajdzsánban, Beludzsisztánban igen nagy méretű hideg "iszapvulkánok" találhatók földgázmezőkhöz kapcsolódva. A megjelenésük azonban nagyon hasonló, és a vulkáni gázok üzemeltette iszapfortyogók sem mindig forrók. De mindig vulkános területhez kapcsolódnak. Erdélyben Kovászna nevezetessége a Pokolsár nevű iszapfortyogó, amely a gejzírekhez hasonlóan periodikusan működik, csak jóval hosszabb ciklusidővel - 30 - 40 évenként gyűlik fel a kitöréshez szükséges feszítőerő. Utoljára 1984-ben lépett akcióba. 

A Costa Ricában található Poas vulkánnak az egyik krátere működik olykor iszapos gejzírhez hasonlóan. Nyilvánvalóan a vulkáni kürtő sajátos kialakulása eredményezi ezt.


A legszelídebb mofetták egyszerűen vízben oldott gázok, elsősorban szén-dioxid formájában jelentkeznek. Nevezik ezeket savanyúvíznek, borvíznek, csevicének, stb.

A vulkáni utóműködések hőjét az ember is hasznosítja olyan vidékeken, ahol ez bőven rendelkezésre áll, és a földtani viszonyok is kedvezőek a kiaknázásra. A toscanai Larderello völgy gőzforrásait a 20. század eleje óta aknázzák ki elsősorban elektromos erőművekben, de a feltörő gázok bórsav-, ammónia-, szén-dioxid-, és nemesgáztartalmát is feldolgozzák. Larderellóban vízzáró agyagrétegek takarják a mélyebben fekvő porózus kőzeteket, amelyekben  felhalmozódnak a mélyről érkező gázok és gőzök. Így alakulhat ki a 25 atmoszféráig terjedő nagy nyomás, és a 230°C-ig emelkedő hőmérséklet. Vízzáró réteg hiányában alacsonyabb nyomáson és hőfokon elillannának ezek az anyagok.
Larderellón kívül azóta sok helyen használják fel a Föld belső hőjét. Izlandon házak és üvegházak fűtésére is szolgál, ismertebbek még Új-Zéland, az USA, Mexikó, Fülöp-szigetek, geotermális létesítményei.