Prof. Marek Awdankiewicz: Nie do końca wiadomo, co tak naprawdę dzieje się w głębi wulkanu

Gwatemalska tragedia, w której po wybuchu 3 czerwca Volcán de Fuego – Wulkanu Ognia, 109 osób zginęło, a 197 uznano za zaginione, przywołała u mnie wspomnienie z pobytu na równiku. Pamiętam, jak w Ekwadorze widziałam przerażoną twarz kobiety w wieku ok. 50 lat wpatrującej się w przebudzony wulkan Tungurahua – Gardziel Ognia, która modliła się, by nie doszło do erupcji. W rozmowie okazało się, że niecałe dwa lata wcześniej została przesiedlona po wybuchu wulkanu Tungurahua. Ze łzami w oczach opowiadała, że mimo świadomości zagrożenia nie chciała opuszczać rodzinnych stron. Jak to ujęła, tam się urodziła i tam pragnęła odejść.
Jakie zjawiska podczas aktywności wulkanu mogą być niebezpieczne dla życia ludzi?

Utrata bliskich i domów

Chociaż niektórym może wydawać się nieco dziwne, że ludzie zdający sobie sprawę z konsekwencji pozostania na zagrożonym terenie nie chcą opuszczać miejsc swego zamieszkania, to nie jest to rzadki przypadek. U wielu z nich, zwłaszcza u osób starszych, wynika to przede wszystkim z przywiązania do ziemi, do miejsca swojego pochodzenia.

Podobna sytuacja miała miejsce w środkowo-południowej Gwatemali, gdzie erupcja Wulkanu Ognia nastąpiła w niedzielę 3 czerwca. To był najsilniejszy z wybuchów tego wulkanu od ponad czterech dekad.
Sergio Cabanas, dyrektor ds. akcji ratowniczych w biurze koordynatora krajowego ds. walki ze skutkami klęsk żywiołowych, podał, że ewakuowano ludność z siedmiu miejscowości znajdujących się w sąsiedztwie wulkanu. Wobec 3271 osób zastosowano przymusową ewakuację, a 2625 Gwatemalczyków opuściło domy z własnej woli.

W relacjach  można było zobaczyć zdewastowane domy i ulice, krajobraz przypominający jakąś zupełnie inną, opuszczoną planetę. Z uwagi na ekstremalnie trudne warunki, ponieważ cały obszar pokryty gęstą warstwą popiołu wciąż się tli, a jego temperatura osiąga nawet powyżej 700 st. C., po 72 godzinach akcja ratunkowa została wstrzymana. Nie wiadomo dokładnie, kiedy będzie można ją wznowić.

Popiół jak lawina

Do śmierci ludzi przyczynił się tzw. piroklastyczny prąd gęstościowy, zwany też spływem piroklastycznym. W rozmowie z „The Epoch Times” dr hab. prof. Marek Awdankiewicz z Zakładu Mineralogii i Petrologii w Instytucie Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego tłumaczy, czym jest spływ piroklastyczny. – To dość częste zjawisko występujące na stratowulkanach. Jest mieszaniną popiołu wulkanicznego, większych okruchów lawy, takich jak pumeks, z gazami wulkanicznymi.

Wulkanolog zwraca uwagę: – Ta mieszanina charakteryzuje się tym, że ma dosyć duży ciężar właściwy, większy niż powietrze.

W konsekwencji, jak mówi prof. Awdankiewicz: – W atmosferze zachowuje swoją odrębność i trochę podobnie jak lawina przemieszcza się w dół stoku z dużą prędkością. Często te spływy piroklastyczne mają bardzo wysokie temperatury, kilkusetstopniowe. To powoduje, że jest to jedno z najpoważniejszych zagrożeń wulkanicznych.

Geolog wyjaśnia: – Największe tego typu spływy mogą się przemieszczać kilkadziesiąt, a nawet ponad 100 km od wulkanu z prędkościami ok. 200 km na godzinę. Duża odległość oddziaływania, gwałtowny charakter, impet i wysoka temperatura stanowią te czynniki, które wpływają niszcząco na otoczenie – dodaje.

Nadal tajemnicze wnętrze wulkanu potrafi zaskoczyć

Pomimo że żyjemy w technologicznie rozwiniętym świecie, wielu zjawisk zachodzących w naturze nie da się precyzyjnie przewidzieć, tak jest również z erupcjami wulkanów.

Jak mówi prof. Awdankiewicz: – To jest zawsze loteria, nawet w przypadku takich wulkanów, które są dosyć dobrze rozpoznane.

Naukowiec podaje, że chcąc przewidzieć aktywność wulkanów, bierze się pod uwagę dwie kategorie informacji. Pierwsza z nich dotyczy tego, co aktualnie dzieje się na wulkanie: – To obserwacja bezpośrednich wskaźników, typu mikrowstrząsy sejsmiczne, emisje gazów, zmiany kształtu wulkanu, które pokazują możliwość erupcji. Natomiast druga grupa informacji dotyczy aktywności wulkanu w przeszłości, całego zapisu historii jego erupcji, który jest zawarty w skałach wulkanicznych – wymienia profesor.

W ocenie eksperta: – Zestawiając ze sobą te dwie rzeczy, wiedząc jak wulkan wybuchał w przeszłości i obserwując jego współczesne zachowanie, można próbować przedstawić prognozę, co się wydarzy. Niekiedy udaje się to z dosyć dużą trafnością, lecz często nie – stwierdza.

– Z reguły nie do końca wiadomo, a właściwie rzadko do końca wiadomo, co tak naprawdę dzieje się w głębi wulkanu. Wulkanolodzy bazują na pewnych przesłankach z obserwacji powierzchniowych oraz pomiarów geofizycznych, a bezpośrednie źródło i przyczyna erupcji znajdują się kilkanaście czy kilkadziesiąt kilometrów w głębi skorupy ziemskiej, gdzie magma powstaje i przemieszcza się ku powierzchni – precyzuje prof. Awdankiewicz.

Badacz zauważa: – Natomiast pozytywnym przykładem jest np. Sakurajima, jeden z wulkanów w Japonii, który od kilkudziesięciu już lat wybucha w sposób bardzo regularny. Można powiedzieć, że zachowanie tego wulkanu – jego styl aktywności – zostało rozpoznane na tyle dobrze, iż obserwując aktualne wstrząsy czy inne tego typu sygnały, wiadomo, czego się po nim spodziewać. Ale Sakurajima to raczej wyjątek niż reguła. Zwykle możliwości prognozowania są dużo słabsze – dodaje.

Środkowoamerykański kolos

Mierzący 3763 m stratowulkan Fuego, położony pomiędzy departamentami Sacatepéquez, Escuintla i Chimaltenango, jest gigantem wśród wulkanów Ameryki Środkowej i pozostaje niemal nieprzerwanie aktywny co najmniej od czasów konkwisty.

Jak podaje gwatemalski Krajowy Instytut Sejsmologii i Wulkanologii, jego niedzielna erupcja była najsilniejszą zarejestrowaną w ostatnich latach. Chmury popiołów wyrzucał na wysokość 10 tys. metrów.
Prof. Awdankiewicz wspomina o jego wzmożonej aktywności przejawiającej się już od jakiegoś czasu: – Były to eksplozje, które nawet na kilka kilometrów wyrzucały chmury popiołu wulkanicznego. Równocześnie o zmroku widać było rozżarzony materiał, który był wyrzucany siłą eksplozji na kilkaset metrów ponad krater.

Zdaniem profesora: – Można to potraktować jako rodzaj wstępnych objawów, które zapowiadały, że coś większego może się wydarzyć. To, co teraz się dzieje na tym wulkanie, to swego rodzaju finał. Erupcja, która „dojrzała” w głębi. Magma wypełniająca zbiornik pod wulkanem osiągnęła pewne krytyczne parametry i doszło rzeczywiście do poważnego, gwałtownego wybuchu, którego efektem były spływy piroklastyczne, powodujące zniszczenia osad, domów i śmierć ludzi.

Geolog podkreśla, że wulkan Fuego jest uważany za jeden z najbardziej aktywnych w Ameryce Środkowej: – Od XVI w. jest dosyć dokładny zapis jego aktywności i w sumie sporo o nim wiadomo, pojawia się wiele publikacji poświęconych temu wulkanowi w fachowej literaturze. Obecna erupcja jest jednak przykładem, że szczegóły zagrożeń są trudne do przewidzenia. Znamy duże ilości faktów, ale natura, jak widać, potrafi zaskoczyć.

Zróżnicowanie spływów piroklastycznych

Naukowiec przypomina: – Spływy piroklastyczne są bliżej badane od ok. 100 lat. Pierwsze szczegółowe badania tego typu zjawisk zaczęły się od wulkanu Mont Pelée na Martynice. Francuski wulkanolog Alfred Lacroix jako pierwszy w sposób systematyczny opisał tzw. „gorejące chmury”, jak je nazywał w tamtym czasie.

Należy jednak pamiętać: – Ta grupa zjawisk też jest zróżnicowana, więc to, co teraz się dzieje na Fuego, to jest nieco inny typ spływów piroklastycznych niż te z Mont Pelée – zaznacza wulkanolog.

Badacz uściśla: – Spływy piroklastyczne z Mont Pelée zawierały w swym składzie głównie gazy wulkaniczne. Można je porównać do gwałtownych eksplozji gorących gazów ze stosunkowo niewielką ilością popiołu wulkanicznego. Miasto St. Pierre u podnóży Mont Pelée uległo zniszczeniu, ale w niewielkim stopniu zostało przysypane materiałem wulkanicznym, osadów piroklastycznych było tam niewiele. A na filmach z Fuego, które można zobaczyć w internecie, widać, że popiołu wulkanicznego jest dużo. Można sądzić, że to jest trochę inna kategoria piroklastycznych prądów gęstościowych. Na Martynice to były prawdopodobnie tzw. przyboje piroklastyczne, a w Gwatemali są to bardziej typowe spływy z dużą ilością popiołu.

Prof. Marek Awdankiewicz opowiada, że na relacjach filmowych z Fuego można dostrzec inne zjawiska towarzyszące erupcji: – Oprócz spływów tworzą się tam lahary, czyli spływy wulkanicznego, gęstego błota. Gazów wulkanicznych jest tam już niewiele, raczej popiół wulkaniczny zmieszany z wodą.

Jak wskazuje wulkanolog, większym erupcjom wulkanicznym z reguły towarzyszą różnorodne zjawiska i zagrożenia: – Przykładowo, erupcja Wezuwiusza z 79 roku była bardzo zróżnicowana. Tam również tworzyły się spływy piroklastyczne, które zniszczyły np. Herkulanum na zachodnich stokach wulkanu. Ale inaczej stało się w drugim mieście, na południe od Wezuwiusza. – Pompeje uległy zniszczeniu głównie poprzez opad piroklastyczny – materiał wulkaniczny, popiół i pumeks, spadł na miasto prosto z chmury wulkanicznej, jak kamienny deszcz.

Naturalna aktywność

Szybszy niż dawniej przekaz medialny, większa mobilność sprawiają, że dużo częściej dowiadujemy się np. o erupcjach wulkanów.

– Jeżeli popatrzy się na różne źródła internetowe, które na bieżąco przekazują informacje o erupcjach, to zauważymy, że  każdego dnia w kilkunastu czy kilkudziesięciu miejscach na Ziemi są jakieś aktywne wulkany, które wybuchają, zwykle z niewielką siłą. Dochodzi do wylewów niewielkich ilości lawy lub tak jak na Stromboli w południowej Europie, na Wyspach Liparyjskich, wulkan wyrzuca bomby wulkaniczne oraz kawałki żużlu i ten materiał opada w kraterze lub w niewielkich odległościach na stokach wulkanu. W zasadzie jest to bardziej atrakcja turystyczna niż zagrożenie – wyjaśnia geolog.

Prof. Marek Awdankiewicz uspokaja: – Nie wydaje się, żeby akurat w tym momencie miało miejsce na świecie jakieś szczególne nasilenie aktywności wulkanicznej. Rzeczywiście w kilkunastu czy kilkudziesięciu miejscach wulkany wybuchają, niekiedy groźnie, jak Fuego w Gwatemali czy Kilauea na Hawajach, jednak ilość i intensywność tych erupcji nie odbiegają znacząco od wieloletnich trendów – stwierdza ekspert.

Źródła: PAP, sciencealert.com, theconversation.com, stereo100.com.gt, apd.uni.wroc.pl, Wikipedia.