vulkan
© István Fodor
Može li vulkan eruptirati nakon desetaka tisuća godina mirovanja? Ako je tako, kako se to može objasniti i što vulkanske erupcije čini opasnijima?

Ovo su ključna pitanja u procjeni vulkanske opasnosti i također mogu privući pozornost na vulkane koji se čine neaktivnima.Čak i u tihoj, uspavanoj fazi, vulkan može brzo postati aktivan, a njegova erupcija može predstavljati dosad nepoznatu prijetnju okolnom području. Novo istraživanje mađarskih znanstvenika pomaže u otkrivanju znakova prije erupcije takvog vulkana.

Tim sa Sveučilišta ELTE Eotvos Lorand, Instituta za geografiju i znanosti o Zemlji i HUN-REN-ELTE Volcanology Research Group, u suradnji s drugim znanstvenicima iz Europe, proučavao je Ciomadul, najmlađi vulkan u karpatsko-panonskoj regiji.

Koristeći integriranu teksturu minerala i podatke o kemijskom sastavu visoke razlučivosti, kvantificirali su uvjete evolucije magme, rekonstruirali arhitekturu subvulkanskog rezervoara magme, identificirali značajke rezidentne kristalne kaše i ponovnog punjenja magme koje su izazvale erupcije i objasnili zašto je vulkanska aktivnost u posljednjem aktivnom razdoblju postala pretežno eksplozivna.


Komentar: Ovi su procesi možda pokrenuli erupcije, ali što je pokrenulo te procese? Pogledajte poveznicu na kraju za uvid u pogone ciklusa katastrofe na našem planetu.


Istraživački tim je prethodno otkrio Ciomadulovu eruptivnu povijest koristeći U-Th-Pb-He geokronologiju sićušnog kristala, cirkona. Sabolch Harangi, profesor i voditelj istraživačkog projekta, kaže da je "bilo nekoliko dugih razdoblja mirovanja u gotovo milijunskom životu vulkana, ali čak i nakon desetaka tisuća, ponekad čak i više od 100.000 godina mirovanja, vulkanske erupcije su ponovno počele."

Najznačajniji vulkanizam dogodio se u posljednjih 160.000 godina, s izbacivanjem kupola lave između 160 i 95 tisuća godina, a zatim, nakon više od 30 tisuća godina mirovanja, erupcije su se nastavile prije 56 tisuća godina.

Barbara Čerep, dr. student ELTE-a, proučava najmlađe produkte erupcije. "Nastale su opasnijim, eksplozivnijim erupcijama u usporedbi s prethodnom aktivnom epizodom. Stoga je važno znati što je bio razlog za ovu promjenu u stilu erupcije", kaže ona. Posljednje vulkanske erupcije dogodile su se prije 30.000 godina i od tada vulkan ponovno miruje.
Bianca Németh
© Bianca Németh
Petrodetektivski rad

Uzrok pokretanja vulkanske erupcije i procesi koji kontroliraju stil erupcije kriju se u stijenama nastalim tijekom vulkanske aktivnosti. To se može otkriti detaljnim proučavanjem minerala koji čine stijene. Istraživački tim odredio je kemijski sastav svih mineralnih faza, često u visokoj rezoluciji od kristalne jezgre do ruba, u plovućcu formiranom tijekom eksplozivnog vulkanizma od prije 56 do 30.000 godina.

Zatim su kritički procijenili rezultate različitih metoda za izračunavanje temperature kristalizacije, tlaka, redoks stanja, sastava taline i sadržaja otopljene vode kako bi kvantificirali uvjete magme i također ograničili način na koji su ti kristali ugrađeni u magmu koja izbija. To je pomoglo razotkriti arhitekturu sustava rezervoara magme, procese koji dovode do erupcija i objasniti eksplozivne erupcije.

Ključ eksplozivnih erupcija

Ključni igrač u ovoj petrodetektivskoj studiji bio je mineral zvan amfibol. "Mnogi elementi mogu ući u kristalnu rešetku amfibola, ali su supstitucije elemenata snažno kontrolirane uvjetima magme", objašnjava Barbara Cherep.

Kemijski sastav amfibola u plovućcu Ciomadul pokazuje velike varijacije čak i unutar jednog uzorka. Neki amfiboli predstavljaju niskotemperaturni, visokokristalni rezervoar magme na dubinama od 8-12 kilometara, ali većinu je u ovaj plitki rezervoar magme prenijela magma više temperature iz većih dubina.

"U usporedbi s prethodnim razdobljem erupcije koje je formiralo kupolu lave, ove svježe magme koje su se punile nosile su amfibol s posebnim sastavom, odnosno te su magme bile malo drugačije, a to bi moglo igrati važnu ulogu u tome zašto je erupcija postala eksplozivna.", ističe van Harangi.
slika
© Bianca NémethRekonstruirani sustav rezervoara magme ispod vulkana Ciomadul tijekom posljednjeg eruptivnog razdoblja od prije 56 do 30 tisuća godina
"Identificirali smo nekoliko amfibola s kemijskim sastavom koji nije zabilježen u vulkanskim stijenama iz drugih vulkana", dodaje Cherep, kao važan rezultat istraživanja. Protumačili su takav amfibol kao rani stadij kristalizacije u ultrahidratiziranim magmama, a te magme bogate vodom možda su igrale ključnu ulogu u pokretanju eksplozivnih erupcija.

Sastav najudaljenijeg ruba kristala i željezo-titanovih oksida pružio je informacije o stanju magme neposredno prije erupcija. Postdoktorand Mate Semeredi, još jedan glavni autor studije, kaže: "Sastav željezo-titan oksida se izjednačava za nekoliko dana kada se stanje magme promijeni; oni pokazuju da je eruptirana magma bila na 800-830 stupnjeva Celzijusa i da je oksidirana."

Važnost vulkana Ciomadul

Trenutno vulkan Ciomadul ne pokazuje znakove ponovnog buđenja. Međutim, ova studija također ističe da se reaktivacija može dogoditi brzo, unutar nekoliko tjedana ili mjeseci, u slučaju ponovnog punjenja vrućom, vodenastom magmom. Kvantitativne petrološke studije vulkana važne su za rekonstrukciju strukture subvulkanskih rezervoara magme i uvjeta skladištenja magme, što nam također može pomoći u predviđanju erupcija kako bismo bolje razumjeli signale prije erupcije.

"Ovo istraživanje je novo u smislu da se provodi u vulkanu koji je dugo bio uspavan, a kao rezultat toga, vulkan Ciomadul dobiva sve više i više međunarodne pozornosti", kaže Sabolch Harangi. Ovo pomaže naglasiti da, pored oko 1500 potencijalno aktivnih vulkana na Zemlji, dugo neaktivni vulkani također mogu predstavljati prethodno neprepoznatu opasnost, posebno ako ispod njih još uvijek postoji magma koja nosi taljenje.


Komentar: I to ne računajući podmorske vulkane: Satelitski podaci otkrivaju 19.000 prethodno nepoznatih podmorskih vulkana