Na świecie "budzą się" wulkany. Powinniśmy mieć powody do niepokoju?

Najpierw Etna, Fagradalsfjall i Cumbre Vieja, teraz Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. Można odnieść wrażenie, że wulkany „budzą się” w niespotykanym dotąd tempie. Czy ich aktywność stanowi dla nas zagrożenie?

Zdjęcie główne: Iswanto Arifna / Unsplash

W piątek 14 stycznia na środku Pacyfiku niespodziewanie eksplodowała niepozorna wyspa Hunga Tonga, która wyłoniła się z fal Oceanu Spokojnego w grudniu 2014 roku. Chociaż naukowcy wieścili jej szybki koniec (w ciągu kilku miesięcy miała zostać rozmyta przez fale), stała się miejscem potężnej erupcji wulkanicznej.

Wybuch Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (tak nazywa się podmorski wulkan odpowiedzialny za narodziny wsypy) spowodował nagły wzrost ciśnienia atmosferycznego na całej planecie (anomalię zarejestrowali m.in. pracownicy stacji IMGW na Kasprowym Wierchu) i wyrzucił popiół na wysokość 20 kilometrów. Erupcja wywołała fale tsunami, które dotarły do wybrzeży Ameryk, Australii, Fidżi i Japonii.

Wulkan na Pacyficznym Pierścieniu Ognia

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai to jeden z wulkanów położonych na linii Pacyficznego Pierścienia Ognia (nazywanego także Okołopacyficznym Pasem Sejsmicznym), aktywnej wulkanicznie strefy okalającej Ocean Spokojny. Ten składający się z rowów oceanicznych, łuków wyspowych i aktywnych wulkanów pas ciągnie się nieprzerwanie przez około 40 tys. kilometrów, „zahaczając” o Nową Zelandię, Indonezję, Japonię oraz wybrzeża obydwu Ameryk. Równowaga geologiczna Pacyficznego Pierścienia Ognia jest nieustannie zaburzana przez płyty kontynentalne, które – wciskając się pod sąsiadujące z nimi platformy – „zawijają” je w głąb skorupy ziemskiej i tworzą w dnie oceanicznym głębokie rowy. Jednym z nich jest Rów Tonga, miejsce narodzin wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha’apai i drugi najgłębszy rów oceaniczny na Ziemi, w którym płyta pacyficzna wciska się pod australijską.

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai to jeden z wulkanów położonych na linii Pacyficznego Pierścienia Ognia, aktywnej wulkanicznie strefy okalającej Ocean Spokojny.

Szacuje się, że w strefie Pacyficznego Pierścienia Ognia występuje 90 proc. wszystkich trzęsień ziemi i ponad 450 wulkanów. Do najsłynniejszych z nich należą Fuji w Japonii, Krakatau między Sumatrą i Jawą, Mount Erebus na Antarktydzie oraz St. Helens i Mt Rainier w Górach Kaskadowych. Występowanie czynnych wulkanów na linii Pacyficznego Pierścienia Ognia nie jest zaskoczeniem, podobnie jak ich (również gwałtowne) erupcje.

Wulkany na świecie A. D. 2021-2022

Wybuch wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha’apai to nie jedyny przejaw aktywności wulkanicznej w ostatnim czasie. Na początku 2021 roku internet obiegły zdjęcia plującej lawą Etny, kilka miesięcy później – islandzkiego Fagradalsfjall i Cumbre Vieja na kanaryjskiej wyspie La Palma. Naukowcy potwierdzili również, że pod Yellowstone, jednym z najbardziej aktywnych systemów wulkanicznych na świecie, znajdują się dwie komory pełne magmy (do tej pory uważano, że istnieje tylko jeden zbiornik). Na początku 2022 roku zainteresowanie wzbudziło odkrycie nowego superwulkanu na Alasce, a także rzekome przebudzenie kaldery Laacher See w Niemczech. Można odnieść wrażenie, że wulkany „budzą się” w niespotykanym dotąd tempie.

Katastrofy wulkaniczne o globalnym zasięgu

Badając wpływ aktywności wulkanicznej na bezpieczeństwo ludzi, należy wziąć pod uwagę dwa czynniki – położenie wulkanów względem terenów gęsto zaludnionych oraz ich eksplozywność – siłę erupcji, ilość materiału piroklastycznego (gazów i popiołów) wyrzuconego do atmosfery, a także towarzyszące erupcji trzęsienia ziemi, które mogą wywołać fale tsunami.

W przeszłości zdarzyło się wiele katastrof wulkanicznych, których skutki odczuła cała planeta. Do określania ich siły służy Volcanic Explosivity Index (ang. Indeks Eksplozywności Wulkanicznej), skala opracowana w 1982 roku przez Chrisa Newhalla z United States Geological Survey i Steve’a Selfa z University of Hawaii. Zgodnie z VEI jednymi z najsilniejszych erupcjami wulkanicznych w dziejach były wybuchy superwulkanu Yellowstone (8 jednostek) około 2,2 mln. i 640 tys. lat temu. Te potężne erupcje z całą pewnością zachwiały stabilnością planety. Znacznie mniejsze erupcje (ale również o zasięgu globalnym) spowodowały mi.in. wulkany: Tambora (7 jednostek, najsilniejsza z opisanych eksplozji wulkanicznych, która zapisała się w historii jako początek „roku bez lata”), Pinatubo (6 jednostek) oraz St. Helens (5 jednostek). Warto zaznaczyć, że VEI jest skalą logarytmiczną, w której każda kolejna jednostka jest większa od poprzedniej. Oznacza to, że choć różnica między erupcją Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, a na przykład erupcją Tambory jest kolosalna, obydwa wybuchy są niczym wobec katastrof wulkanicznych spowodowanych eksplozjami Yellowstone.

Erupcja Hunga Tonga-Hunga Ha’apai porównywalna do wybuchu St. Helens

Na określenie siły eksplozji wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha’apai jest jeszcze za wcześnie. Naukowcy wstępnie przyznali erupcji 4 jednostki w skali VEI (są źródła, które mówią o 5 jednostkach), ale ostateczne ustalenie siły wybuchu możliwe będzie dopiero po oszacowaniu ilości wyrzuconego do atmosfery popiołu i materiału skalnego, a to – z uwagi na podmorskie położenie wulkanu – wymaga czasu. Wiele wskazuje jednak na to, że wybuch Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, choć bez wątpienia potężny (prawdopodobnie była to najsilniejsza erupcja wulkaniczna w XXI wieku), podobnie jak wybuch St. Helens, znajduje się mniej więcej w połowie skali VEI (przypomnijmy, logarytmicznej), a eksplozja pacyficznej wyspy była ledwie namiastką tego, co może zrobić wybuchający wulkan.

Na określenie siły eksplozji wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha’apai jest jeszcze za wcześnie. Naukowcy wstępnie przyznali erupcji 4 jednostki w skali VEI.

Kilka słów o superwulkanach

Biorąc pod uwagę eksplozywność, największe zagrożenie dla ludzi stanowią wybuchy superwulkanów – obszarów wzmożonej aktywności wulkanicznej, których średnica wynosi najczęściej kilkadziesiąt kilometrów, a ich lokalizację wyznacza położona kilka kilometrów pod powierzchnią ziemi komora magmowa. Do najbardziej znanych superwulkanów należą: kaldera Aira w Japonii, Pola Flegrejskie we Włoszech i system wulkaniczny Yellowstone. Chociaż superwulkany wybuchają stosunkowo rzadko, ich erupcje są znacznie silniejsze i bardziej eksplozywne od wybuchów zwykłych wulkanów.

Niedawno naukowcy poinformowali o rzekomym przebudzeniu superwulkanu położonego na terenie Niemiec. Jest to o tyle zaskakujące, że Europa Zachodnia nie należy do obszarów aktywnych sejsmicznie. Mowa o Laacher See, rozległym jeziorze na południowym-zachodzie Niemiec, około 600 kilometrów od granicy z Polską. Laacher See wydaje się spełniać kryteria superwulkanu – jest kalderą (obecnie wypełnioną wodą), będącą pozostałością po erupcji sprzed około 13 tys. lat. Jeśli pod jeziorem rzeczywiście znajduje się aktywna komora magmowa (a obecne trzęsienia ziemi mogą na to wskazywać), jej eksplozja mogłaby być katastrofalna w skutkach dla Europy.

Chociaż superwulkany wybuchają stosunkowo rzadko, ich erupcje są znacznie silniejsze i bardziej eksplozywne od wybuchów zwykłych wulkanów.

Choć wybuch Laacher See to raczej mało prawdopodobny scenariusz, nie można tego samego powiedzieć o erupcji Yellowstone, superwulkanu wielkości województwa opolskiego, położonego w sercu Stanów Zjednoczonych. Według naukowców to właśnie Yellowstone stanowi największe zagrożenie wulkaniczne, z jakim obecnie mamy do czynienia. Jego rozmiar, poziom aktywności, a także skala erupcji z przeszłości nie bez powodu niepokoją naukowców.

Wybuch Hunga Tonga-Hunga Ha’apai wstrząsnął światem. Do atmosfery dostało się tyle popiołu, że mieszkańcy południowej półkuli będą mieli chłodniejszą zimę, a barwa zachodów słońca zmieni się na jakiś czas. Mimo to wybuch wyspy Hunga Tonga nie był najsilniejszą z możliwych erupcji. To wybuchy superwulkanów są tym, czym powinniśmy się martwić. Te jednak – na szczęście dla nas – zdarzają się bardzo rzadko.