Ziemia co jakiś czas przypomina nam, że tak naprawdę wcale nie kontrolujemy naszej planety. Seria erupcji wulkanicznych na Islandii, która zaczęła się w środę, to właśnie jedno z takich przypomnień. Obserwując jak chmura popiołu zasnuwa północną Europę, całkowicie paraliżując ruch powietrzny nad Skandynawią i Wielką Brytanią, zaczynamy uświadamiać sobie naszą ludzką bezbronność wobec sił natury.
W porównaniu z erupcjami znanymi z historii, wybuchy na Islandii to zwykłe fajerwerki. Naukowcy klasyfikują wulkany według tzw. indeksu eksplozywności wulkanicznej VEI, o rozpiętości od zera do ośmiu. Skalę eksplozywności ocenia się na podstawie objętości materiału piroklastycznego wydobywającego się z wulkanu, wysokości słupa pyłów oraz długości i częstotliwości erupcji. Podobnie jak ta stosowana do opisu siły trzęsienia ziemi, VEI jest skalą logarytmiczną – oznacza to, że erupcja o sile pięciu stopni w skali VEI jest dziesięć razy silniejsza od erupcji o sile czterech stopni VEI.
Na razie naukowcy nie dysponują wystarczającą ilością danych, by ocenić wartość VEI w przypadku wulkanu Eyjafjöll, ale Thorvaldur Thordarson z Uniwersytetu w Edynburgu, ekspert ds. islandzkiego wulkanizmu, szacuje, że była to erupcja o sile 2 lub 3 stopni - porównywalna do tej, z jaką w 2002 i 2003 eksplodowała Etna na Sycylii. Takie wybuchy obserwujemy na Ziemi co najmniej raz w roku.
Dla porównania, erupcja wulkanu St. Helen w USA w maju 1980, miała siłę 4 stopni w skali VEI – tak silne wybuchy notuje się raz na 10 lat. Natomiast erupcje takie, jak ta do której doszło w 1991 na wyspie Luzon w Filipinach, gdy wulkan Pinatubo wybuchł z siłą około 5-6 stopni w skali VEI, zdarzają się raz na 50-100 lat.
Ale jeszcze bardziej dramatyczny był wybuch wulkanu Tambora na indonezyjskiej wyspie Sumbawa w 1815. Pyłowi wulkanicznemu, jaki wówczas przedostał się do atmosfery, zawdzięczamy kilka spektakularnych zachodów słońca, pędzla Williama Turnera. Oceniona na 7 punktów w skali VEI (wybuchy o takiej sile zdarzają się raz na 1000 lat), była najpotężniejszą i najbardziej zabójczą erupcją w czasach historycznych – śmierć poniosło wówczas ponad 70 tysięcy osób.
Jak dowodzi przykład Eyjafjöll, nawet niezbyt silna erupcja potrafi mocno dać się we znaki. Ostatni raz na Islandii erupcję o tej sile zanotowano w 2004, gdy wybuchł wulkan Grimsvötn. – Chmura pyłów wulkanicznych przesunęła się wtedy na północ, tym razem jednak prąd strumieniowy poniósł ją na południowy wschód, w kierunku Wielkiej Brytanii - wyjaśnia Thordarson.

Właśnie za sprawą owych uciążliwych pyłów, które sparaliżowały ruch na największych europejskich lotniskach, Eyjafjöll trafił na pierwsze strony gazet. Żaden pilot nie zaryzykuje lotu przez chmurę popiołu – prawdopodobieństwo, że silniki się uduszą i samolot runie jest zbyt wysokie. Pozostaje nam trzymać kciuki i czekać aż Eyjafjöll uzna, że wyrzucił już wystarczająco dużo materiału.
Jeśli Eyjafjöll jest wulkanem tego typu co Grimsvötn, erupcje ustaną po jednej, może dwóch dobach, należy się jednak liczyć z tym, że do wybuchów może dochodzić jeszcze przez długi czas. – Przypuszczamy, że aktywność ustanie w najbliższych dniach, ale równie dobrze może trwać jeszcze przez kilka tygodni, miesięcy, a nawet lat – ostrzega Thordarson.
Nawet jeśli Eyjafjöll wkrótce się uspokoi, nie oznacza to, że wulkan na tym zakończy swoje występy. – Ostatnio gdy doszło do erupcji (w 1823), Eyjafjöll był aktywny przez ponad rok, dlatego może się zdarzyć, że i tym razem podobne zjawiska będziemy obserwować jeszcze przez kilka miesięcy – uważa Bill McGuire, światowej sławy wulkanolog, dyrektor Benfield Hazard Research Centre przy University College London. Tę opinię podziela Thordarson. Jego zdaniem w najbliższych latach mogą nas czekać sporadyczne wybuchy wulkanu Eyjafjöll.
Dla ekspertów ta ostatnia erupcja nie była zaskoczeniem. – Od 10 lat notujemy wzmożoną aktywność pod tym wulkanem, która dodatkowo znacznie nasiliła się na początku tego roku – mówi Thordarson. Tak naprawdę, wielu badaczy zaciera ręce z radości. – To dla nas wspaniała niespodzianka, bo akurat ten wulkan od dawna nie wybuchał – cieszy się Dougal Jerram z Uniwersytetu w Durham.
Islandia to prawdziwy raj dla wulkanologów. Na wyspie, gdzie istnieje 30 czynnych systemów wulkanicznych, często dochodzi do erupcji. Zdaniem geologów przyczyną sejsmicznej aktywności Islandii jest jej usytuowanie na tzw. pióropuszu płaszcza – pionowej kolumnie nagrzanej materii, mającej początek na granicy między płaszczem i jądrem Ziemi, a kończącej się pod powierzchnią litosfery.
Co więcej, w przypadku Islandii pióropusz płaszcza znajduje się pod Grzbietem Gakkela: stokiem oceanicznym przecinającym dno Atlantyku, z którego stale wydobywa się świeża lawa.
Mimo tak spektakularnego położenia, w ostatnich dekadach Islandia nie potwierdzała swojej reputacji. – W drugiej połowie XX wieku wulkany były tu bardzo spokojne – mówi Thordarson. Jednak od 10 lat wulkanolodzy obserwują coraz silniejsze ruchy pod powierzchnią, co może sugerować, że Islandia znów wchodzi w bardziej aktywną fazę i szykuje światu wielkie bum.
Jeśli naukowcy mają rację, czeka nas przejażdżka wyboistą drogą. Ostatni potężny wybuch na Islandii miał miejsce w 1783. Laki, wulkan szczelinowy sąsiadujący z Grimsvötn, otworzył się i przez osiem miesięcy z ponad setki kraterów wydostawała się lawa i chmury pyłów. Trujący dwutlenek siarki zabił ponad połowę bydła na Islandii i wywołał klęskę głodu, która doprowadziła do śmierci około 10 tys. osób, czyli około jednej czwartej populacji.
Na tym nie koniec, bo toksyczny obłok pyłów wulkanicznych przeniósł się na południe, siejąc spustoszenie w Europie. – Pojawienie się ogromnych ilości dwutlenku węgla przy wyjątkowo niesprzyjających warunkach pogodowych, spowodowało gęstą mgłę, która na kilka miesięcy zasnuła całą zachodnią Europę. W rezultacie, od 1783 do zimy 1784 zmarły tysiące osób – przypomina Jerram. Mgła była tak gęsta, że statki zmuszone były stać bezczynnie w portach całej Europy.
Bolesne skutki erupcji Laki zaobserwowano też w bardziej odległych zakątkach świata. – Mamy dowody, że Laki przyczynił się do klęski nieurodzaju ryżu w Japonii w 1783 i osłabił cyrkulację afrykańskiego i indyjskiego monsunu – mówi Thordarson.
Szacuje się, że według indeksu eksplozywności, erupcja Laki miała siłę 5 stopni –takie wybuchy zdarzają się średnio raz w ciągu stulecia.
Co zrobimy, jeśli jutro na Islandii objawi się drugi Laki?
– Współczesne społeczeństwo jest znacznie lepiej przygotowane do walki ze skutkami zdrowotnymi i środowiskowymi, ale konsekwencje wstrzymania ruchu powietrznego na pięć miesięcy mogłyby okazać się zgubne dla światowej gospodarki – przewiduje Thordarson.
A jednak znacznie niebezpieczniejsza byłaby powtórka z wybuchu Orafajökull, największego czynnego wulkanu na Islandii, do jakiego doszło w 1362. – To była erupcja o dwa, trzy rzędy wielkości silniejsza, niż Laki, najpotężniejsza erupcja wulkanu w Europie w ciągu ostatnich 2000 lat – zaznacza wulkanolog.
Na tle naprawdę poważnych zagrożeń, islandzkie wulkany są zaledwie drobną niedogodnością. Mniej więcej co 100 tysięcy lat dochodzi do katastrofalnej w skutkach eksplozji tzw. “superwulkanu”. Objętość materiału wulkanicznego, wyrzucanego przy tej okazji spod powierzchni Ziemi przekracza tysiąc kilometrów sześciennych, a chmury pyłów i gazów wywołują zmiany klimatyczne, które przeważnie kończą się nastaniem epoki lodowcowej.
Ostatni raz do takiej eksplozji doszło 74 tysiące lat temu. Wulkan Toba na Sumatrze wyrzucił magmę o objętości dwukrotnie przekraczającej objętość Mount Everestu.
Toba wybuchł z siłą 5 tysięcy razy większą niż Mount St. Helen w 1980. W skali VEI erupcja ta ma  najwyższy, ósmy stopień. Wciąż istnieją kontrowersje co do rozmiaru zagrożenia, jakim dla ludzkości okazała się erupcja Toba. Konsekwencje bez wątpienia były dramatyczne. Zdaniem niektórych naukowców, wybuch Toba postawił ludzkość na krawędzi zagłady, wywołując w ewolucji tzw. efekt wąskiego gardła.
Krakatau, nazywana też Krakatoa lub Krakatao to wyspa znajdująca się w Cieśninie Sundajskiej, pomiędzy wyspami Sumatra i Jawa w Indonezji.
Wyspa jest aktywnym wulkanem klasyfikowanym jako stratowulkan.
Prawdopodobnie około 416 r. n.e. nastąpiło zapadnięcie się pierwotnego wulkanu i powstała kaldera 7-kilometrowej długości. W późniejszym okresie utworzyły się trzy, leżące w centralnej części kaldery wulkany: Rakata, Danan oraz Perbuwatan. Ich kratery wznosiły się jeden obok drugiego na jednej linii i tworzyły wyspę wulkaniczną – Krakatau.
Od 1878 roku odczuwano coraz częstsze i silniejsze trzęsienia ziemi w rejonie zatoki, zachodniej Jawy i wschodniej Sumatry.
1 września 1880 silne trzęsienie ziemi uszkodziło latarnię morską “First Point” na zachodnim brzegu Jawy (70 km na południowy wschód od Krakatau). Kolejne wstrząsy odczuwane były pomiędzy 9-10 maja 1883 oraz 15-20 maja 1883 roku w Katimbang.
20 maja 1883 rozpoczęła się erupcja z krateru Perbuwatan. Drobny popiół i para oraz gazy wydobywały się stale w ciągu kolejnych 3 miesięcy. W tym czasie otworzyło się kilkanaście, stale aktywnych, ujść gazów w obrębie wulkanu. Do tego czasu erupcja powtarzała się cyklicznie. Po okresie aktywności wulkan zamierał. W tym czasie woda morska przedostawała się szczelinami i pęknięciami w głąb wulkanu i była źródłem pary. 11 sierpnia gwałtowna erupcja uniosła chmurę popiołu i gazów z krateru Perbuwatan i Danan, a także z wielu powstałych wówczas otworów i szczelin. Erupcje nasiliły się 24 sierpnia 1883 roku.
27 sierpnia 1883 roku doszło do jednej z największych odnotowanych erupcji wulkanu (a zarazem ze wszystkich katastrof żywiołowych) w dziejach ludzkości. Huk było słychać z odległości 3200 km. Rozpoczęła się 26 sierpnia o godzinie 12:53 lokalnego czasu. W nocy wybuchy słyszane były z odległości 4325 km. Słup dymu, popiołu i gazów osiągnął 27 km wysokości. Pokłady statków znajdujących się w Cieśninie Sundajskiej były zasypywane popiołem, pyłem oraz kawałkami pumeksu o średnicy około 10 cm. Pomiędzy godz. 18:00 a 19:00 niewielkie fale tsunami rozeszły się koncentrycznie i uderzyły w wybrzeża odległe nawet o 40 km.
27 sierpnia o 5:30, 6:42 i 8:20 czasu lokalnego nastąpiły kolejne erupcje. Każda z nich spowodowała katastrofalne fale tsunami. Ostatnia eksplozja nastąpiła o 10:02. Wulkan wyrzucił w powietrze 19 km³ (niektóre źródła podają wartości nawet 25 km³) popiołów na wysokość 55 km, czyli do stratosfery, które opadły nawet na statek British Empire. Na wyspie Rodrigues na Oceanie Indyjskim, oddalonej o 4800 km, mieszkańcy widzieli na horyzoncie popioły i błyski.
Eksplozja Krakatau spowodowała najgłośniejszy i odnotowany rekord odległości przebytej przez dźwięk. Fala uderzeniowa powstała przy eksplozji przemieszczała się z prędkością ponad 1100 km/h. Szacuje się, że poziom natężenia dźwięku w odległości 160 km od epicentrum wynosił ponad 180 decybeli.
2/3 wyspy zniknęło z powierzchni ziemi, a na jej pozostałej części (Rakata) życie zostało całkowicie zniszczone. Fala tsunami o wysokości do 40 metrów i prędkości ponad 700 km/h zmyła miejscowe wioski na pobliskim lądzie i obiegła połowę Ziemi, zanim zupełnie zanikła. Statki u wybrzeży Południowej Afryki zachybotały się w efekcie tsunami wywołanego erupcją. Fala sejsmiczna obiegła Ziemię 7 razy. Zginęło 36 417 ludzi – 32 tys. wskutek tsunami, a 4 000 od popiołów (nie istnieją dokładne dane dotyczące strat w ludności cywilnej, przybliżone mówią o 40 tys. ofiar). Unoszące się na powierzchni oceanu ciała ofiar odnajdywane były jeszcze kilka tygodni po katastrofie. Gazy uwolnione do atmosfery sprawiły, że przez około 3 lata Słońce widziane z Ziemi miało zabarwienie zielone, a Księżyc niebieskie. Ocenia się, że wybuch miał siłę ok. 200 megaton trotylu i w sumie wyrzucił z siebie 46 km³ pyłów, które w sumie pokryły 70% powierzchni globu.
Przyczyną tsunami były prawdopodobnie spływy piroklastyczne, które przemieszczały się po zboczach wulkanu i wpadały do morza. Każda z pięciu eksplozji powodowała spływ piroklastyczny, który wpadając do morza powodował wyparcie takiej samej objętości wody, czyli kilku km³ każdy. Odnaleziono ślady podwodnych spływów piroklastycznych w odległości 15 km od Krakatau. Dodatkowo ostatnie badania naukowców niemieckich dowodzą, że poruszający się z dużą prędkością materiał spływu piroklastycznego przedostając się nad morze w postaci popiołu i gazu o temperaturze nawet 1200 stopni Celsjusza unosi się na parze wodnej jak na poduszce. W ten sposób najprawdopodobniej została zniszczona część wybrzeża Sumatry odległa o ok. 40 km od wyspy.
W 1930 w tym miejscu wyłoniła się aktywna do dziś góra wulkaniczna (ok. 320 m wysokości) nosząca nazwę Anak Krakatau (”Dziecko Krakatau”).
Stożek wulkanu wciąż rośnie w tempie ok. 5,1 m rocznie. Obecnie ma wysokość porównywalną z dawnym Krakatau.
Erupcje superwulkanów zwykle wiąże się z masowym wymieraniem gatunków, jak choćby z wymieraniem permskim około 250 mln lat temu - z powierzchni Ziemi zniknęło wtedy prawie 90 proc. gatunków organizmów morskich i doszło do powstania trapów syberyjskich.
Niestety, następna supererupcja jest nieunikniona. – Pytanie nie brzmi “czy”, ale “kiedy” – twierdzi McGuire.
W przeciwieństwie do zwykłych wulkanów, superwulkany są płaskie i nie rzucają się w oczy, dlatego naukowcom tak trudno wskazać miejsce, gdzie mogą się czaić. Wśród prawdopodobnych lokalizacji wymienia się kalderę Yellowstone w Wyoming w USA, Campi Flegrei na zachód od Neapolu we Włoszech, czy jezioro Taupo w Nowej Zelandii. Miejsc, gdzie mogą się pojawić superwulkany jest jednak więcej – na przykład Indonezja, Filipiny, kraje Ameryki Środkowej, Andy, Kamczatka we wschodniej Rosji, a nawet Europa (obszary wokół wysp Kos i Nisyros na Morzu Egejskim).
W 2005 grupa robocza (powołana przez Londyńskie Towarzystwo Geologiczne), która badała poziom zagrożenia erupcją superwulkanu, doszła do wniosku, że takie zjawisko mogłoby “doprowadzić do zniszczenia obszaru wielkości Ameryki Północnej lub Europy, a w ciągu kilku lat wywołać całkowitą zmianę klimatu. Wybuch na taką skalę może zrujnować rolnictwo, pozbawić ludzkość dostępu do żywności i zagrozić naszej cywilizacji”.
Niedawna erupcja na Islandii to jedynie przedsmak tego, co z pewnością nadejdzie.

Kate Ravilious

JS

Islandia dumna z wulkanów

Sądziliście, że w dniach, gdy chmura pyłu sparaliżowała ruch lotniczy, Islandczycy rumienili się ze wstydu za wybryki Eyjafjöll?

Wręcz przeciwnie. Mały naród z północy Europy cieszył się, że światowa prasa wreszcie o nim pisze, i to nie w kontekście kryzysu finansowego.
Pięć dni po wybuchu wulkanu Eyjafjöll usadowiona na Oceanie Atlantyckim Islandia mogła liczyć na coraz więcej wielbicieli. Samoloty uwięzione na ziemi, wściekli urlopowicze, odwołane międzynarodowe spotkania – cały kontynent ze złością patrzył w stronę tego kraju, liczącego ledwie tyle ludzi, co miasto Nantes.
Mieszkańcy wyspy, liczącej aż dwieście wulkanów, nie widzą żadnego powodu, by czuć się winnymi. – Nie będziemy przecież przepraszać za to, że samoloty nie mogą startować! To bez sensu! – usłyszeliśmy od Ardelufa, młodego pracownika koncernu Coca-Cola. To samo czuje Liljar, 20 lat, zatrudniona w przemyśle turystycznym. – Mogłam spróbować poprosić wulkan, by był miły. Ale nie sądzę, żeby to zadziałało – uśmiecha się.

Zapomnijcie o banku Icesave!

Wulkan sprawił, że przestano kojarzyć Islandię wyłącznie z kryzysem gospodarczym. – Nie sposób rzecz jasna powiedzieć, że wybuch wulkanu był dla nas dobrą wiadomością, ale ostatecznie może to będzie dla nas jakaś reklama, kto wie? – zastanawia się Gudni, student ekonomii. – Od roku media mówią tylko o banku Icesave – dobrze w końcu usłyszeć coś innego! – pociesza się. Nasz rozmówca ma na myśli sprawę bankructwa internetowego banku, które doprowadziło do sporu z Wielką Brytanią i Holandią.

Niektórzy Islandczycy są wręcz dumni, widząc, jaką wielką moc ma ich mała wysepka. Leżąca na granicy tektonicznych płyt: północnoamerykańskiej i eurazjatyckiej Islandia, ze swoimi wulkanami, gejzerami, wodospadami i gorącymi źródłami jest sama w sobie lekcją geologii. – Moim zdaniem to dobrze, że ludzie dowiedzą się w końcu czegoś o naszej wyspie – tłumaczy Lijar. – Wulkany stanowią przecież nasze narodowe dziedzictwo przyrodnicze.

Bardzo ekscytujące…

Jedziemy drogą na południe – im bardziej zbliżamy się do wulkanu, tym więcej widzimy zaparkowanych na poboczu terenowych samochodów. Wyspiarze przybywają zobaczyć z bliska lodowiec wciąż wypluwający niesamowity pióropusz szarobiałego dymu. Siła przyciągania tego miejsca jest tak ogromna, że władze wiele razy musiały powtarzać, jak niebezpieczne jest zbliżanie się do wulkanu. Mocno odradza się próby ominięcia blokujących dostęp policyjnych blokad.

A jednak ponad dziesięć samochodów stanęło niemal u samych stóp Eyjafjöll. Niektórzy spośród zaopatrzonych w lornetki i aparaty fotograficzne ciekawskich przybyli tu nawet z rodzinami i dziećmi. – Coś takiego można zobaczyć tylko raz w życiu – tłumaczy jeden z nich. – Tutaj widać, jak bardzo jest to ekscytujące… – podnieca się Omarduf i urywa w pół słowa, by wykrzyknąć: – Błyskawica! Widzieliście to?

Omarduf, 42-letni przedsiębiorca jest prawdziwym fanem wulkanów. Opowiada, że miesiąc temu przeszedł na piechotę 22 kilometry, by zobaczyć erupcję małego stożka mieszczącego się niedaleko stąd. – Znaleźliśmy się zaledwie jakieś 300 czy 500 metrów od wulkanu, można było odczuć jego moc, to niesamowite! – cieszy się. I dodaje szeptem, jakby zdradzał jakiś sekret: – Ale wiecie, ten wulkan jest dość mały w porównaniu z Katlą (dużo potężniejszy wulkan znajdujący się niedaleko Eyjafjöll). Jeśli Katla eksploduje, moc jej wybuchu będzie sto razy większa – tłumaczy, raczej podniecony niż przestraszony. – Wszyscy czekają na to od stu lat – dodaje z marzycielską miną, a po chwili wyraża nadzieję, że będzie można to zobaczyć…

zdjęcia:

Lucas Jackson
Brynjar Gauti
Omar Oskarsson
Olivier Vandeginste
Satellite Receiving Station, Dundee University