Czy wulkany znów zniszczą Europę?

Szczegóły

Kategoria: Ekologia i środowisko

Działalność wulkaniczna powoduje katastrofalne skutki zarówno dla ludzi i ich dorobku materialnego, jak również dla środowiska przyrodniczego. Zniszczenie gleby, spalenie lasów, zatrucie wód i powietrza narusza biocenozy, przerywając łańcuchy pokarmowe, co prowadzi do destabilizacji ekosystemów. Erupcje wulkanów pociągają za sobą śmierć ludzi i zwierząt, a wyrzucane przez nie gazy i popioły przyczyniają się do wyraźnych zmian klimatycznych.

Wielkie eksplozje wulkanów w przeszłości

Jedna z największych katastrof świata starożytnego wydarzyła się na Morzu Śródziemnym i miała istotny wpływ na rozwój cywilizacyjny w tym regionie. Wybuch wulkanu na wyspie Thera, położonej 120 kilometrów na północ od Krety, który nastąpił około 1400 lat p.n.e. całkowicie zmienił geografię tego obszaru. Powstała wówczas ogromna kaledra zapadliskowa wypełniona wodą, a pozostałością stożka wulkanicznego były dwie sięgające nad powierzchnię wody wyspy Palea Kamieni i Nea Kamieni. Erupcja, określana jako „minojska”, nie była ostatnia w historii Thery. Wulkan aktywizował się kolejno w latach 197 p.n.e, 726, 1457, 1573, 1650, 1707 i 1886. Efektem kolejnych erupcji były nowe wysepki: Georgios, Afroessa i Mayonisi. Wszystkie wybuchy Thery miały katastrofalne skutki dla osadnictwa tego archipelagu. Wylewom lawy i silnym erupcjom gazowym często towarzyszyło tsunami, wywołane przez silne wstrząsy na Morzu Egejskim. Pobliska Kreta, która w okresie pomiędzy 1600 a 1500 roku p.n.e. przeżywała swój rozkwit, została całkowicie zniszczona. Od tego momentu wspaniała cywilizacja minojska zaczęła się chylić ku upadkowi, z którego już się nie podniosła.

Najlepiej udokumentowaną katastrofą naturalną z początków naszej ery była erupcja wulkanu Wezuwiusz, która nastąpiła w 79 roku n.e., zasypując Pompeje, Herkulanum i Stabie. Przebieg tego wydarzenia Pliniusz Młodszy opisał słowami: „24 sierpnia około pierwszej w południe, od strony Wezuwiusza pojawił się obłok niespotykanej wielkości […] Po upływie jakiegoś czasu na ziemię zaczął padać deszcz popiołu i kawałków pumeksu, rozżarzonych i pękających od gorąca. Z wielu miejsc Wezuwiusza wydobywały się wówczas szerokie języki płomieni i podniósł się ogromny słup ognia, którego blask i światło zwielokrotnione były przez otaczającą ciemność […] Ciemności tej nie można było porównywać z ciemnością bezksiężycowej, pochmurnej nocy; była ona bardziej podobna do ciemności, która następuje w pokoju po zgaśnięciu światła”. Unoszący się w powietrzu popiół wulkaniczny dotarł w miejsca oddalone od Wezuwiusza nawet o kilka kilometrów. Herkulanum zostało pokryte 16-metrową warstwą lawy i popiołu, którą powiększały kolejne erupcje. Na tej skorupie powstały później miasta Resina i Portici.

Wśród innych katastrof spowodowanych przez erupcje wulkanów można również wymienić całkowite zniszczenie liczącego około 30 tysięcy mieszkańców miasta St Pierre w 1902 roku spowodowane przez wulkan Mount Pelee znajdujący się na karaibskiej wyspie Martynice.

Najbardziej aktywnym europejskim wulkanem jest sycylijska Etna. Najgwałtowniejsza erupcja miała miejsce w 1669 roku, kiedy w ciągu 4 miesięcy wypłynęło z niej niemal 850 mln m³ lawy, doprowadzając do zniszczenia Katanii.

Wyjątkowy w skali światowej jest wulkan Stromboli zlokalizowany u północno-wschodnich wybrzeży Sycylii, który pozostaje w stanie ciągłej erupcji od ponad 2500 lat. Niewielkie, pojedyncze wybuchy następują tutaj, co kilka minut, przypominając pokaz sztucznych ogni. Prawdopodobnie wyrzucany przez niego materiał wulkaniczny trafia do otaczającego go morza, a nie z powrotem do komina, co mogłoby wpłynąć na przyhamowanie jego aktywności.

Współczesne zagrożenia

Zagrożenie wulkaniczne systematycznie wzrasta w związku z powstawaniem i rozwojem aglomeracji miejskich, również tych położonych w bliskim sąsiedztwie wulkanów. Szacunkowo ocenia się, że od początku XVIII wieku wskutek erupcji wulkanicznych zginęło ponad 250 tys. ludzi.

W ostatnich latach naukowcy obserwują coraz większą aktywność wulkaniczną. W 2010 roku wybuch wulkanu Eyjafjallajökull w południowej Islandii doprowadził do emisji do atmosfery chmury pyłów, które znacznie utrudniły ruch samolotowy na głównych lotniskach europejskich. Towarzyszące mu trzęsienia ziemi nie spowodowały ofiar w ludziach. Poprzednie erupcje Eyjafjallajökull w ciągu ostatnich 1100 lat miały miejsce w latach 920, 1612, 1821 i 1823.

W tym roku na półwyspie Kamczatka dał o sobie znać wulkan Zhupanovsky, który wyrzucił popiół na wysokość 4 km n.p.m. Niebezpieczna chmura przewędrowała odległość 75 km na południowy-zachód, docierając do Avachin Bay. Jednak po drodze większość popiołu opadła, nie czyniąc dotkliwych szkód w mieście.

Do życia budzi się też ogromny wulkan zlokalizowany na dnie morskim, na którego pozostałościach leży grecka wyspa Santorini. O swojej obecności coraz częściej daje znać Etna. W październiku tego roku z jej krateru zaczął wydobywać się ogromny słup ognia i fontanna lawy. Chmura popiołów przykryła miejscowości Taormina, Catania i Siracusa. Wulkanolodzy podkreślają, że Etna jest wulkanem aktywnym, wybuchającym średnio, co trzy miesiące. Za jej nieprzewidywalność odpowiedzialne jest między innymi specyficzne położenie. Znajduje się ona dokładnie na styku dwóch wielkich płyt tektonicznych – eurozjatyckiej i afrykańskiej, które zachodząc na siebie powodują przemieszczanie się lawy z głębin ziemi 30 kilometrów w górę do ogromnego zbiornika znajdującego się zaledwie 2 kilometry pod powierzchnią. Jest to o tyle groźne, że ruch lawy wywołuje wibracje i trzęsienia ziemi na zboczach. Z obserwacji sejsmologów wynika, że magma z coraz większą szybkością przedostaje się w kierunku skał blokujących ujście krateru, co stwarza duże zagrożenie dla mieszkańców Sycylii. Już w XVII wieku próbowano zbudować kamienne zapory blokujące przepływ lawy. Podobnie w 1992 roku amerykańscy żołnierze we współpracy z włoskimi wulkanologami przeprowadzili serię eksplozji, które miały zmienić jej kierunek. Niestety, żadna z tych metod nie przyniosła oczekiwanych rezultatów.

W pobliżu Sycylii zlokalizowany jest inny wulkan – Stromboli. Jego erupcje często występują seriami, np. co 10-12 min. i wyrzucają w powietrze bomby wulkaniczne, popioły i lapille (typ materiału piroklastycznego). Nad stożkiem stale unosi się stróżka dymu. Ostatni duży wybuch miał miejsce w 1993 roku, a w 2003 roku lawa osunęła się do morza, tworząc niewielkie, lokalne tsunami. Mimo, że wulkan jest aktywny, na jego stokach prowadzona jest uprawa winorośli.

Prawdziwe zagrożenie stwarza jednak ukryty w głębi ziemi, przykryty wodami zatoki Puzzuoli, superwulkan Campi Flegrei, który coraz częściej wyrzuca gazy, a grunt znajdujący się nad nim ulega deformacjom. Tego typu zmiany zaobserwowano w okolicy zwanej Polami Flegrejskimi, gdzie naukowcy zanotowali serię trzęsień ziemi. Campi Flegrei należy do najniebezpieczniejszych wulkanów na świecie. Siła jego zniszczeń jest porównywana do tych, jakie może poczynić znajdujący się w Stanach Zjednoczonych, superwulkan Yellowstone.

Powstała w wyniku gigantycznej eksplozji kaledra wulkanu Campi Flegrei ma średnicę około 6,5 kilometrów i jest przykryta wodami Zatoki Puzzoli sąsiadującej z Zatoką Neapolitańską. Według ustaleń geologów ostania eksplozja tego superwulkanu miała miejsce około 40 tysięcy lat temu, a ślady w postaci osadów wulkanicznych odnaleziono na terenie Bułgarii, Ukrainy i Rosji. W powietrze wyleciało wówczas około 300 km³ popiołu i kawałków skał, a ziemia została zalana 200 km³ magmy. Na skutek osadzania pyłów doszło do utworzenia wielkich struktur skalanych - dzisiejszych ignimbrytów kampanijskich. Według opinii badaczy z uniwersytetu w Reading i Narodowego Instytutu Geofizyki i Wulkanologii w Neapolu wybuch Campi Flegrei był dwa-trzy razy większy niż dotychczas szacowano. Na podstawie analizy pyłów pobranych z ponad 100 różnych miejsc i trójwymiarowej symulacji komputerowej powstania ignimbrytów założono, że podczas eksplozji z wulkanu wydobyły się ogromne ilości trujących gazów: około 450 milionów kilogramów dwutlenku siarki, niezliczone ilości chlorków i fluorków, co wywołało długotrwały opad kwaśnych deszczy w całej okolicy. Ponadto wszystkie te szkodliwe substancje i pyły doprowadziły do powstania tzw. wulkanicznej zimy. Szacunkowe dane mówią o 1-2 stopniowym spadku temperatury, który mógł całkowicie zahamować wzrost roślin, a zwierzęta doprowadzić do śmierci głodowej. Naukowcy uważają również, że to wybuchy tego superwulkanu pośrednio mogły doprowadzić do wyginięcia neandertalczyków w Europie.

Tereny znajdujące się w bliskim sąsiedztwie Campi Flegrei są położone na skalnej płycie powstałej z zastygłej lawy po jego wybuchu. Pod nią wciąż znajduje się ogromna komora wypełniająca się tą niebezpieczną substancją. Począwszy od lat 50. XX wieku obserwuje się stopniowe podnoszenie gruntu nad kalderą, średnio o 3 cm w ciągu roku. Z powstałych pęknięć wydobywa się dwutlenek siarki i inne gazy. Od czasu gwałtownego wybuchu superwulkanu 40 tysięcy lat temu zdarzały się również mniejsze, niegroźne erupcje. Ostatni taki wybuch miał miejsce w 1553 roku. Doprowadził on do utworzenia się niewielkiej góry zwanej Monte Nuovo. Po uwolnieniu zalegających pod powierzchnią gazów i lawy grunt zaczął się stopniowo obniżać. Istnieje, więc prawdopodobieństwo, że ewentualna ponowna erupcja przebiegnie w podobny sposób. Nie zmienia to jednak faktu, że nawet niewielki wybuch może poważnie utrudnić życie mieszkańcom Neapolu i sąsiadujących z nim rejonów.

Pomimo wielu badań nad eksplozją tego typu wulkanów, naukowcy wciąż mają niewiele danych dotyczących ich funkcjonowania. Odpowiedzią na nurtujące pytania była propozycja wykonania odwiertu w dnie kaldery Campi Flegrei. Po latach starań, w 2012 roku grupa badaczy uzyskała zgodę na przeprowadzenie pilotażowego odwiertu na głębokość 500 metrów. Wyniki tego eksperymentu nie zostały jeszcze podane do publicznej wiadomości.

Podsumowanie

Chociaż erupcje wulkaniczne niosą na ogół mniej ofiar śmiertelnych niż powodzie czy trzęsienia ziemi, to jednak statystyki są niezwykle wymowne. Szacunkowo ocenia się, że od początku XVIII w. w wyniku ich działalności zginęło ponad 250 tys. ludzi. Obecnie nie ma na świecie ani funduszy, ani odpowiednich technologii na systematyczny monitoring wszystkich, zarówno czynnych, jak i uśpionych wulkanów. Pod stałą obserwacją znajduje się około 150 z nich, więc przewidywanie ich aktywności w skali globalnej, a zwłaszcza w krajach słabo rozwiniętych budzi pewne kontrowersje. Nawet w Europie, Japonii czy Stanach Zjednoczonych dokładne określenie czasu, charakteru, czy skali erupcji jest niezwykle trudne.

Wulkanolodzy mają jednak pewną przewagę nad sejsmologami, bowiem praktycznie żaden wulkan nie wybucha bez wcześniejszych znaków ostrzegawczych. Mogą to być niewielkie trzęsienia ziemi i zmiany powierzchni terenu (nabrzmiewanie i zapadanie), które wskazują na przemieszczanie się magmy w górę. Często zjawiskom tym towarzyszy ulatnianie się gazów, które mogą zniszczyć pokrywę roślinną oraz spowodować zagładę różnych gatunków zwierząt. Monitorowanie wczesnych zwiastunów nadchodzącej erupcji może uchronić ludność przed zagładą.

Oprac. Joanna Radziewicz

Literatura:

1. Burda K.: Pobudka gigantów. Newsweek 2013 nr 45, s.88-89.
2. Katastrofy i zagrożenia we współczesnym świecie / [red. Wojciech Baturo]..  Warszawa: Wydaw.Nauk. PWN,   2008.
3. Graniczny M.:  Katastrofy przyrodnicze. Warszawa: Wydaw.Nauk. PWN,  2007, 198 s.
4. Campi Flegrei – zabójca Europy. Dokument dostępny w Word Wide Web: http://nowaatlantyda.com/2011/01/12/campi-flegrei-zabojca-europy. Na podst. „Daily Mail”.
5. Rośnie komora magmowa superwulkanu Campi Flegrei. Dokument dostępny w Word Wide Web: http://zmianynaziemi.pl/ rosnie-komora-magmowa-superwulkanu-campi-flegrei

• Poprzedni artykuł