Nauka

Gang wulkana

Proces wulkanizacji świata

Islandzki wulkan Eyafjoell w akcji. Maj 2010. Islandzki wulkan Eyafjoell w akcji. Maj 2010. Forum
Przed rokiem chmura wulkaniczna znad Islandii sparaliżowała przestrzeń powietrzną nad Europą i spowodowała liczone w miliardach euro straty gospodarcze. Ale ze strony europejskich wulkanów możemy spodziewać się rzeczy znacznie gorszych.
Wulkan Mount Pelee na Martnice. W 1902 zabił 30 tys. osób w kilka minut.Corbis Wulkan Mount Pelee na Martnice. W 1902 zabił 30 tys. osób w kilka minut.
Wulkan Beernberg na wyspie Jan Mayen.Forum Wulkan Beernberg na wyspie Jan Mayen.

Było to 300 lat temu. Pewien mieszkaniec Resiny, niewielkiej wówczas mieściny nieopodal Neapolu, postanowił wykopać studnię. Niemałe musiało być jego zdziwienie, gdy w kubełku z urobkiem z dna kilkunastometrowej dziury pojawiły się alabastrowe figurki oraz fragmenty marmurowych płyt i rzeźb. Wkrótce znaleziskami zainteresował się francuski książę Elbeuf (Emmanuel Maurycy lotaryński), który rozpoczął systematyczne poszukiwania. Tak światło dzienne ujrzały zabytki Herkulanum.

Ćwierć wieku później król Sycylii Karol III zlecił prowadzenie prac wykopaliskowych w miejscach, gdzie przeszło półtora tysiąca lat wcześniej rozkwitały starożytne miasta – Herkulanum i Pompeje. Do ludzkiej świadomości dotarła wiedza o tym, do czego zdolne są wulkany. I to nie za sprawą lawy, która zawsze budzi, niesłusznie, największą grozę, lecz popiołów.

Drzemiące od ponad pół wieku wulkany Europy uśpiły naszą czujność. Gdyby sprawdzić wiedzę Europejczyków na ten temat, wszyscy zapewne pamiętaliby o Wezuwiuszu i Etnie. Gdyby nie zeszłoroczna erupcja Eyjafjoell, mało kto przypomniałby sobie o Islandii. Tymczasem Europa znajduje się w kleszczach wulkanizmu, właściwie z trzech stron: od południa, zachodu i północy otoczona jest przez mniej lub bardziej aktywne wulkany. Trzy spośród nich kandydują do miana superwulkanów. Niespodzianki wulkaniczne czają się także w samym sercu kontynentu.

Nie zapominajmy bowiem, że starożytni bogowie podziemi, grecki Hefajstos, rzymscy Vulcan i Pluton, nie mieli dobrej sławy. Dysponowali wielkimi bogactwami, ale los ludzi był im obojętny. Na nic zdawały się modły i składane ofiary. Potwierdzają to całe dzieje ludzkiej cywilizacji.

Islandzka ośmiornica

Od północy i północnego zachodu wisi nad Europą, na kształt miecza Damoklesa, nie tylko Islandia, która właściwie cała jest jednym wielkim wulkanem. Jeszcze dalej na północ, na norweskiej wyspie Jan Mayen, wznosi się drugi po Etnie pod względem wysokości stożek Europy – Beerenberg. Jakkolwiek w czasach historycznych nigdy jeszcze nie stworzył większego zagrożenia, to jest jednak wulkanem czynnym, który od 1732 r. wybuchał sześciokrotnie (ostatnio w 1985 r.), uwalniając znaczne ilości lawy i popiołów.

Beerenberg znajduje się w takiej samej sytuacji geologicznej jak Islandia – jest usytuowany w osi grzbietu śródatlantyckiego. Ten grzbiet, ciągnący się na całej długości oceanu i będący fragmentem światowego systemu ryftowego, jest sam w sobie czymś w rodzaju liniowego wulkanu. Z rozpadliny przebiegającej środkiem grzbietu, zwanej ryftem, powoli, ale nieprzerwanie wydobywa się lawa, budując po obu stronach rozpadliny nowe pasma dna oceanicznego. Ten właśnie proces jest odpowiedzialny za oddalanie się Europy od Ameryki z prędkością 5 cm na rok. I ten właśnie proces jest również odpowiedzialny za niezwykle aktywny wulkanizm Islandii, która jest jedynym fragmentem tej podwodnej śródatlantyckiej struktury wyniesionym ponad poziom morza. Jak to się stało, że zamiast spokojnej erupcji, jaką obserwujemy wzdłuż całej podwodnej części grzbietu, nad powierzchnią oceanu pojawiła się tak wybuchowa wyspa?

Geolodzy są przekonani, że to za sprawą tzw. pióropusza płaszcza, niezwykle intensywnego strumienia ciepła wznoszącego się pionowo z głębi Ziemi. Takich miejsc odkryto na kuli ziemskiej około 20. Objawiają się one na powierzchni tzw. plamami gorąca i zwykle kopułowatymi nabrzmieniami o wysokości do 2 km i średnicy do 1 tys. km. To niezwykłe połączenie aktywnego ryftu śródoceanicznego z plamą gorąca zrodziło wyspę zbudowaną wyłącznie z lawy i mieszczącą na powierzchni trzykrotnie mniejszej od Polski 130 wulkanów, w tym 18 czynnych.

Odziedziczyły one geny zarówno po ojcu – ryfcie, jak i po matce – plamie gorąca. W zasadzie należą do typu efuzywnego, czyli do wulkanów w miarę spokojnie, dostojnie wylewających lawę. W dodatku wykorzystują do tego nie tylko typowe stożki, góry wulkaniczne, lecz często także wielokilometrowe szczeliny. Nierzadko jednak potrafią zbudzić się z drzemki w sposób gwałtowny. W obu przypadkach wyrzucają kolosalne ilości popiołów i pyłów.

Z obserwacji naukowych wynika, że do intensywnej produkcji popiołów przyczynia się kontakt gorącej, płonącej lawy z wodą. A o to na Islandii nietrudno, jeśli pamiętać, że wiele kraterów, podobnie jak Eyjafjoell, znajduje się pod lodowcami. Zresztą, na tej stosunkowo niedużej wyspie właściwie z każdego krateru jest blisko do morza. W kontakcie z lawą woda wrze i gwałtownie parując, rozrywa na drobne strzępki stygnącą lawę. Z nich tworzą się wysokie, niekiedy na kilka kilometrów, pióropusze dymów i popiołów, a najdrobniejsze cząstki, o rozmiarach poniżej 0,05 mm, formują się w rozległe chmury, które wędrują… no właśnie, jak i dokąd?

Niżowy wspólnik

I tu wkracza do akcji wspólnik tego wulkanicznego gangu. Jest nim, znany choćby z codziennych prognoz meteorologicznych, niż islandzki. To te koncentryczne kółka w lewym górnym rogu map synoptycznych Europy prezentowanych w prognozach telewizyjnych. Z niezbyt jasnych powodów niże te rodzą się regularnie nad tą częścią Atlantyku Północnego i odwiecznym szlakiem wędrują na wschód, w zależności od pory roku trasą bardziej północną lub południową. Oba zjawiska – wulkanizm i ten typ cyrkulacji atmosferycznej – są odwieczne i można powiedzieć, że gdy budzą się wulkany Islandii, to Europa ma jak w banku wizytę chmur wulkanicznych. Te wizyty nikomu nie przeszkadzały, dopóki nie pojawiły się samoloty odrzutowe.

Ci dwaj wspólnicy niejednokrotnie w czasach historycznych nawiedzali Europę. Na kontynencie zapamiętano im zwłaszcza 1783 r., kiedy chmura pyłów, powstała w wyniku erupcji wulkanu Laki, zagroziła oczywiście nie lotnictwu, które było wówczas na etapie baloniarstwa, lecz rolnictwu. Pyły dotarły do Europy Południowej, a nawet na Bliski Wschód. Spadek plonów, większa śmiertelność zwierząt gospodarskich spowodowała kilkuletnie perturbacje gospodarcze, a w następstwie niepokoje społeczne. Uważa się, że rewolucja francuska była m.in. ich następstwem. Trwająca osiem miesięcy erupcja Laki stała się klęską narodową Islandii. Noszono się nawet z zamiarem przeniesienia całej ocalałej ludności do Danii. Popiół pokrył uprawne pola, łąki, zniszczył pastwiska. Zginęło ok. 10 tys. ludzi, 28 tys. koni (76 proc.), 11,4 tys. sztuk bydła (50 proc.), 200 tys. owiec (79 proc.).

Na zachodzie uśpienie

Atlantycka flanka Europy: Wyspy Azorskie, Kanaryjskie, Madera i jeszcze podwodna góra Meteor – to wszystko czynne wulkany, niezbyt oddalone od kontynentu. Geolodzy uważają, że każde z tych miejsc to aktywne plamy gorąca. Na Azorach ostatni wybuch wulkanu miał miejsce w 1957 r. Niczym groźnym się nie zapisał, ale uskok, na którym leży wulkan, ma bardzo złą sławę – był odpowiedzialny za tragiczne trzęsienie ziemi z 1755 r., które wraz z wywołanym potężnym tsunami niemal doszczętnie zniszczyło Lizbonę.

Wyspy Kanaryjskie (geologicznie należące już do Afryki) to cały ciąg podwodnych gór wulkanicznych, z których kilka wystaje nad powierzchnię oceanu. Pico del Teide na Teneryfie jest trzecim najwyższym wulkanem świata (licząc od dna morskiego, wznosi się na 7 tys. m). Na razie przejawia słabą aktywność, ale jego sąsiadka, La Palma, dała o sobie znać w 1971 r. Plama gorąca znajduje się obecnie pod najmniejszą wyspą archipelagu Hierro. Tę nazwę zapewne jeszcze usłyszymy. Wulkan Madery, Pico Ruivo, jest twórcą tej wyspy i całego archipelagu. Na razie pozostaje uśpiony.

Mafia śródziemnomorska

Pocieszające jest to, że wulkany Afryki leżą z dala od naszego kontynentu. Ale, niestety, sąsiedztwo Afryki w inny sposób zgotowało Europie wulkaniczne zagrożenie. Płyta tektoniczna dźwigająca na sobie Afrykę stara się za wszelką cenę zepchnąć płytę europejską na północ, ku biegunowi. Rezultaty znamy – to łańcuchy górskie Pirenejów, Alp, Apeninów, Karpat, gór Półwyspu Bałkańskiego i Kaukazu. Dziś linię kolizji można najdokładniej zlokalizować na podstawie rozmieszczenia wulkanów, tych czynnych, drzemiących i tych domniemanych. Jest ich ponad 30.

To prawdziwa mafia wulkaniczna. Ojcem chrzestnym jest bez wątpienia Etna, najwyższy wulkan Europy; zachowuje pozory przyzwoitości, wybucha z rzadka, a od mokrej roboty ma innych. Przede wszystkim Wezuwiusza. Do czego ten jest zdolny, świadczą wykopaliska w okolicach (Pompeje, Herkulanum, Stabie). Zdaniem wulkanologów, jego kolejny wybuch jest kwestią czasu i to niedługiego. W komorach magmowych pod wulkanem zebrało się już 200 km sześc. materiału (podczas najsłynniejszej erupcji w 79 r. z krateru wydobyło się ok. 5 km sześc. magmy).

Czy może zagrozić przestrzeni powietrznej Europy, podobnie jak przed rokiem Eyjafjoell? Bez wątpienia. Po wybuchu w 79 r. popioły i pyły Wezuwiusza dotarły do Egiptu i Syrii, po erupcji w 472 r. stwierdzono je w Konstantynopolu, a w 512 r. dosięgły Trypolisu. Informacje te świadczą, że cyrkulacja atmosferyczna sprzyjała Europie, ale nie zawsze tak musi być.

Dobrze wiemy, że masy atmosferyczne z południa, nawet znad dalekiej Sahary, kilkakrotnie w ciągu roku docierają nawet do północnej Europy. Np. popioły pochodzące z wybuchu Etny w 1830 r. znalazły się nad Rzymem. A przecież nikt wtedy nie miał pojęcia, że oprócz widocznych gołym okiem chmur popiołowych unoszą się na dużych wysokościach obłoki pyłowe – te, których najbardziej obawia się współczesne lotnictwo. Nawiasem mówiąc, lotnictwo (i to w czasach przedodrzutowcowych) miało już raz kłopot związany z Wezuwiuszem. Podczas II wojny światowej inwazja aliantów na Włochy w 1944 r. zbiegła się z ostatnią dużą erupcją tego wulkanu, u którego stóp znajdowało się wojskowe lotnisko. Niespodziewane gwałtowne opady gorących popiołów uszkodziły samoloty, które nie zdążyły wystartować.

Niestety, z włoskiego obszaru wulkanicznego mamy jeszcze dwie znacznie gorsze wiadomości. Jedna nosi nazwę Marsili, druga Campi Flegrei.

Marsili (ok. 150 km na południe od Neapolu) jest podwodnym stożkiem wznoszącym się ok. 3 tys. m z dna Morza Tyrreńskiego. Jego szczyt znajduje się jakieś 300 m pod powierzchnią morza. Odkryto go dopiero pół wieku temu. Wiadomo, że jest aktywny, a jego konstrukcja jest zadziwiająco krucha. Zdaniem wulkanologów jest pod każdym względem gotowy do erupcji. Trudno przewidzieć inne następstwa – pewne jest, że wywoła gigantyczne tsunami, które spustoszy wybrzeża tej części Morza Śródziemnego.

Jeszcze większą zagadką jest coś, co nazywa się Campi Flegrei (można by to przetłumaczyć jako płonące pola) i jest praktycznie północno-zachodnim przedmieściem Neapolu. To kandydat na superwulkan Europy.

Superwulkany to dość nowy termin w klasyfikacji uwzględniającej siłę eksplozji. Na wzór skali Richtera, według której ocenia się skalę trzęsienia ziemi, stworzono VEI – Wulkaniczny Indeks Eksplozywności (Volcanic Explosivity Index). Ma on skalę logarytmiczną, to znaczy, że kolejny stopień wskazuje erupcję 10 razy silniejszą. Zero na tej skali to erupcje wulkanów hawajskich czy niektóre islandzkie. Najwyższy stopień – 8 (choć skala nie jest zamknięta od góry) – zarezerwowany jest dla superwulkanów.

Wybuch superwulkanu przeobraża środowisko w promieniu setek i tysięcy kilometrów, zmienia klimat Ziemi, jest w stanie zainicjować epokę lodowcową, doprowadzić do wymierania gatunków na wielką skalę. Takie erupcje znamy raczej z dość odległej historii geologicznej: wybuch wulkanu Toba na Sumatrze (74 tys. lat temu), Taupo na Nowej Zelandii (26,5 tys.), Yellowstone (640 tys.). W czasach historycznych do tego poziomu (stopień 7) zbliżyła się erupcja wulkanu Tambora w Indonezji (1815 r.), która spowodowała na półkuli północnej słynny rok bez lata, oraz wybuch Thery na Morzu Egejskim (3,5 tys. lat temu). Pinatubo (1991 r.) to na skali szóstka, a zeszłoroczny Eyjafjoell – czwórka.

Podneapolskie Campi Flegrei ma już w swojej przeszłości siódemkę (37 tys. lat temu), a wiele współczesnych zjawisk na tym terenie dowodzi niezwykłej podziemnej aktywności. Istnieje tu gigantyczna kaldera (pozostałość po dawnym kraterze) o średnicy 13 km, a w jej obrębie 24 mniejsze kratery. Nieustannie trzęsie się ziemia, ze szczelin wydobywają się gazy wulkaniczne i aktywne są zjawiska hydrotermalne. Raz po raz dochodzi do znacznych deformacji podłoża – w rejonie portu Pozzuoli grunt uniósł się w latach 80. o ok. 3 m. Wulkanolodzy obserwują to wszystko z dużym niepokojem.

Łuk Hefajstosa

Macki wulkanicznej mafii śródziemnomorskiej sięgają dalej na wschód. Powszechnie jest już dziś znana historia wyspy Thera (Santoryn). Wybuch, do którego doszło ok. 1500 lat p.n.e., zniszczył nie tylko wyspę (uważaną przez wielu za mityczną Atlantydę), ale doprowadził do upadku potęgę minojską na Krecie i otworzył pole dla rozkwitu kultury helleńskiej, będącej kolebką cywilizacji zachodniej. Był to wybuch mający wiele cech superwulkanu. Ciekawe, że to wydarzenie nie przechowało się w ludzkiej pamięci. Dowiedzieliśmy się o nim dopiero z badań w XX w. Ale prawdziwa niespodzianka wulkaniczna znajduje się jeszcze dalej na wschód.

Wyspa Nisyros, będąca wciąż czynnym wulkanem, jest nikłą pozostałością po kolosalnej erupcji superwulkanu sprzed 160 tys. lat w rejonie wyspy Kos. Skryta pod wodą kaldera ma ok. 15 km średnicy. Wszechobecne w tym rejonie pokłady pumeksu i tufów, będących niczym innym jak skamieniałym nagromadzeniem głównie popiołów wulkanicznych o wielkiej miąższości, są świadectwem ówczesnej katastrofy. Grecki łuk wulkaniczny rozciągający się przez Morze Egejskie z zachodu na wschód – od Zatoki Korynckiej, przez Therę, aż po wyspę Kos – jest wciąż aktywny.

Dalej na wschód, chociaż to już Azja, wcale nie jest lepiej. Turcja to kraina wygasłych wulkanów, z mitycznym Araratem. Wygasłych, ale wcale nie tak dawno – wiele było aktywnych jeszcze w czasach historycznych. Wulkanem jest też kaukaski Elbrus, który ostatnio dawał o sobie znać na początku naszej ery.

Niespodzianka w sercu Europy

Najmniej znany kandydat na superwulkan znajduje się właściwie w samym sercu Europy Zachodniej: 24 km od Koblencji i 37 km od Bonn, na zachodnim brzegu Renu – i ma postać malowniczego jeziora. Laacher See to dawny krater wulkaniczny, pozostałość po wielkiej (6 w skali VEI) eksplozji sprzed 12 900 lat.

Uważa się, że to za sprawą tego wybuchu ostatnia epoka lodowcowa przedłużyła się o ponad tysiąc lat, inicjując okres gwałtownego oziębienia, znany jako młodszy dryas. Ślady wybuchu w postaci pokładów tefry (popiołów oraz większych okruchów zastygłej lawy) spotyka się na dnie Morza Północnego i w Europie Środkowej.

Wulkan Laacher See, podobnie jak całe wulkaniczne góry Eifel, to pozostałość po próbie rozerwania kontynentu europejskiego wzdłuż doliny Renu, która miała się stać ryftem. Wulkany gór Eifel i francuskiej Owernii, a także dolnośląskie dymiły jeszcze w czasach, gdy homo sapiens obejmował te ziemie we władanie, w miarę wycofywania się lądolodu skandynawskiego. Wszystko to zostało wymazane z pamięci ludzkiej. Na przykład wulkaniczne pochodzenie stożków Owernii odkryto dopiero pod koniec XVIII w. Wcześniej uważano, że występujące tu skały to stosy żużlu pozostawione przez starożytnych metalurgów.

Czy Laacher See jest tylko zabytkiem przyrody, wygasłym wulkanem? Nie, kaldera wulkanu jest wciąż aktywna sejsmicznie, a z wód jeziora w kilku miejscach wydobywa się w sposób burzliwy dwutlenek węgla. Świadczy to o tym, że zbiornik magmy pod kalderą wciąż żyje. I może być źródłem bardzo niemiłej niespodzianki, nie tylko dla lotnictwa.

Pomysłowi okrutnicy

Pomysłowość ziemskich żywiołów w utrudnianiu życia homo sapiens jest wprost zdumiewająca. A wulkany wiodą w tym prym.

W listopadzie 1985 r. obudził się dość gwałtownie po 150-letniej drzemce andyjski wulkan Nevado del Ruiz. Ale mieszkańców odległego o 45 km miasteczka Armero nie zabiła ani lawa, ani popioły. Ponad 20 tys. ludzi zginęło wskutek powodzi. Erupcja spowodowała gwałtowne stopienie się pokrywy śniegowo-lodowej w górnych partiach wulkanu i potężna błotna fala starła miasteczko z powierzchni ziemi.

Inny los spotkał 30 tys. mieszkańców miasteczka St. Pierre na wyspie Martynika (Antyle) 8 maja 1902 r. – spłonęli w temperaturze ok. 1 tys. st., w okamgnieniu zamieniając się w popiół. To wybuch wulkanu Mount Pelee uwolnił z krateru chmurę rozżarzonych pyłów i gazów (zjawisko znane pod nazwą nuees ardentes), która z prędkością 190 km/godz. spłynęła ze stoków stożka wulkanicznego na miasto do tej chwili szczycącego się mianem Paryża Karaibów. Zupełnie inne zjawisko – tzw. zimny spływ popiołowy – zabiło ponad 5 tys. ludzi w 1919 r. na indonezyjskiej Jawie. To specjalność wulkanu Kelud. Japońskie wulkany zabijają lawinami gruzowymi. Unzen na wyspie Kiusiu ma na sumieniu 9,5 tys. ofiar w 1792 r., a Bandai-san z wyspy Honsiu – 460 osób w 1888 r.

Ok. 1400 lat p.n.e., za sprawą wulkanu na wyspie Thera (Santoryn), przestała istnieć najpotężniejsza cywilizacja regionu śródziemnomorskiego, cywilizacja minojska na Krecie. Ale znowu nie przyczyniła się do tego ani lawa, ani popioły, ani temperatura. To potężne tsunami zniszczyło flotę morską Krety, podstawę potęgi tego państwa. Dodajmy, że podczas erupcji Wezuwiusza w 79 r., kiedy popioły pogrzebały trzy miasta Kampanii (Pompeje, Herkulanum i Stabie), ich mieszkańców zabiły trujące gazy. W 1669 r. zburzona została Katania na Sycylii i zginęło 20 tys. mieszkańców. Zbrodnię tę przypisano Etnie, ale wszystko wskazuje na to, że było to trzęsienie ziemi. Wulkanizm i zjawiska sejsmiczne pozostają w bliskim związku. Pobudzają się nawzajem.

Zabijać potrafią nawet wulkany uśpione. A więc bez erupcji, niejako przez sen. Coś takiego wydarzyło się dwukrotnie w latach 80. ubiegłego wieku w Kamerunie. Z nieznanych powodów spod dna jezior ulokowanych w kraterach nieczynnych wulkanów wydobyły się ogromne ilości dwutlenku węgla, który jako cięższy od powietrza wypełnił pobliskie doliny, doprowadzając do śmierci okolicznych mieszkańców; w okolicach jeziora Nyos było to ok. 1700 osób, przy jeziorze Monoun – 37.

Polityka 18.2011 (2805) z dnia 29.04.2011; Nauka; s. 62
Oryginalny tytuł tekstu: "Gang wulkana"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Kraj

Osamotnienie – dżuma współczesności?

Mamy w Polsce 5 mln jednoosobowych gospodarstw domowych. Na razie co czwarte gospodarstwo. W 2035 r. – co trzecie.

Ewa Wilk
08.02.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną