Wulkany się budzą. Jak ich aktywność wpływa na klimat?

2024-08-14

Uziemione samoloty, chmury pyłu, dymu i lawy, a także trzęsienia ziemi – ten rok upływa pod znakiem wzmożonej aktywności wulkanów. Tylko w pierwszej połowie tego roku na świecie doszło do kilkudziesięciu erupcji.

Na początku lipca obudziła się Etna na Sycylii, a to tylko jeden z licznych przykładów na to, że w 2024 roku wulkany są coraz bardziej aktywne. Do wybuchu Etny doszło 4 lipca, media donosiły o tym, że z krateru Voragine wystrzeliła fontanna lawy, a kolumna materiału piroklastycznego miała kilka kilometrów wysokości.

Etna zamyka lotnisko w Katanii

Miejscowe władze zareagowały natychmiast – zamknięte zostało lotnisko w Katanii, niebo nad wyspą było czarne od popiołu wulkanicznego, podniesiono stopień alarmowy, a geolodzy i sejsmolodzy ostrzegali, że Etna „utrzymuje sytuację zwiększonej nierównowagi”.

– Jak to zobaczyliśmy, to aż wzdychaliśmy z wrażenia – relacjonowała Monika Sikorska, dziennikarka WP Turystyka. – Nigdy czegoś takiego nie widziałam. Później czerwone jęzory lawy widzieliśmy też z samego centrum Taorminy. Jest taka modna restauracja, z której widać Etnę i bardzo zazdrościłam tym, którzy tam wtedy jedli kolację.

A Interia.pl ostrzegła, że wybuch Etny może wiązać się z kolejnymi opadami popiołu i wyciekami lawy, dalszą aktywnością sejsmiczną, a także tworzeniem się osuwisk w okolicy.

Drugi Wezuwiusz jak tykająca bomba

Zaledwie dzień wcześniej wybuchł włoski wulkan Stromboli. Jak opisuje portal Planeta.pl, wystrzelił w powietrze fontannę lawy. W wyniku zdarzenia część krateru się zawaliła i wpadła do morza. Co gorsza, rośnie ryzyko erupcji wulkanicznej o globalnym zasięgu. 

Europejski superwulkan Campi Flegrei, określany jako drugi Wezuwiusz, opisywany jest przez „National Geographic” jako tykająca bomba.

Już pod koniec czerwca Departament Ochrony Ludności Włoch zarządził podwyższenie alertu dla wulkanu Stromboli z poziomu żółtego na pomarańczowy. Miało to związek z fazą erupcyjną, która rozpoczęła się wylewem lawy na Sciara del Fuoco, częstymi eksplozjami w południowym rejonie krateru i wzrostem średniej amplitudy wstrząsów wulkanu.

Jak pisze portal Twoja Pogoda, Stromboli, który leży na niewielkiej wyspie o tej samej nazwie na Morzu Tyrreńskim, to prawdziwy fenomen wśród wulkanów.

– Jego aktywność jest tak regularna i charakterystyczna, że w wulkanologii funkcjonuje nawet termin „aktywność typu stromboliańskiego” – twierdzą eksperci portalu. – Oznacza on stosunkowo łagodne, ale częste erupcje, podczas których z krateru wyrzucane są tzw. bomby wulkaniczne i popioły.

Kolumbo zniszczy Santorini?

Nie brakuje informacji o kolejnych regionach globu, w których budzą się wulkany. Jak pisze Wojciech Kozicki z Planeta.pl, Grecja obawia się podwodnej erupcji wulkanicznej, która może mieć katastrofalne skutki dla popularnej wyspy Santorini, ale nie tylko. Budzi się bowiem podwodny wulkan Kolumbo na Morzu Egejskim.

– Niedawno odkryto nieznaną komorę magmową greckiego wulkanu Kolumbo, i to komorę napełniającą się magmą – informuje Kozicki. – Jak czytamy na łamach „Geochemistry, Geophysics, Geosystems”, komora znajduje się 2-3 kilometry pod powierzchnią Morza Egejskiego. Zdaniem sejsmologów, erupcja greckiego wulkanu jest nieuchronna. Gdy do niej dojdzie, zdewastowane zostaną greckie wyspy, m.in. Santorini.

Nie byłby to pierwszy tragiczny w skutkach wybuch tego wulkanu. W XVII wieku p.n.e. doprowadził on do 100-metrowej fali tsunami i zapadnięcia się części skorupy ziemskiej o 200 metrów. 

W przyszłości skutki mogą być tragiczne: „National Geographic” informuje, że do ostatniej dużej erupcji wulkanu Kolumbo doszło prawie 400 lat temu, na Santorini zginęło wówczas 70 osób. Fala tsunami, która powstała w efekcie eksplozji, dokonała zniszczeń na greckich wyspach oddalonych nawet o 150 kilometrów.

Jak podaje portal Twoja Pogoda, w wodach nieopodal Santorini znajduje się niemal 20 wulkanów. Kolumbo to największy z nich: ma on około 3 km średnicy, a jego krater ma 1,5 km szerokości.

– Nowe badania przeprowadzone w 2024 roku przez międzynarodowy zespół naukowców pokazały, że pod wulkanem powstaje nowa komora magmowa, której istnienia wcześniej nie podejrzewano – podkreślają specjaliści portalu. 

– Dzięki zastosowaniu innowacyjnej techniki obrazowania sejsmicznego o wysokiej rozdzielczości badacze oszacowali, że od ostatniej erupcji w 1650 roku w zbiorniku gromadzi się magma w tempie około 4 miliony metrów sześciennych rocznie.

Obecnie objętość magmy szacowana jest na 1,4 kilometra sześciennego. Jeśli trend się utrzyma, w ciągu 150 lat może osiągnąć wartość porównywalną do tej, która została wyrzucona podczas erupcji w 1650 roku. Naukowcy podkreślają, że tak zwana „eksplozywność” wulkanu może być znacząca i będzie stanowić realne zagrożenie nie tylko dla Grecji, ale i państw ościennych.

fot. Tetiana Grypachevska on Unsplash

Zagrożenie wulkanem prosto z Hiszpanii

Groźnie jest w Hiszpanii, a to za sprawą wulkanu Cumbre Vieja na wyspie La Palma. Eksperci ostrzegają, że jego erupcja mogłaby wywołać katastrofalne skutki, odczuwalne nawet w Polsce. 

Ostatni raz wybuchł on we wrześniu 2021 roku, a lawa zniszczyła setki domów i zmusiła tysiące osób do ewakuacji. W jego przypadku nie chodzi tylko o aktywność wulkaniczną.

– Cumbre Vieja jest uznawany za jeden z najszybciej rosnących wulkanów na świecie – zaznaczają specjaliści portalu Twoja Pogoda. – Szczególne obawy budzi zachodnie zbocze wulkanu, które według niektórych teorii może być podatne na masywne osunięcie. 

Zdaniem wielu ekspertów to tak zwany krytyczny punkt zapalny. Najbardziej pesymistyczny scenariusz zakłada, że potężna erupcja Cumbre Vieja mogłaby doprowadzić do oderwania się znacznej części zachodniego zbocza wulkanu. 

Taka katastrofa uwolniłaby do oceanu gigantyczne ilości materiału skalnego, inicjując nawet kilkudziesięciometrową falę tsunami o gigantycznej, niszczycielskiej sile.

Z symulacji komputerowych wynika, że tsunami wywołane przez ten wulkan mogłoby dotrzeć do wschodnich wybrzeży Ameryki Północnej w ciągu zaledwie 6-8 godzin.

Wygasły wulkan z Niemiec zniszczy lasy w Polsce?

Zagrożeniem dla naszego kraju jest również niemiecki wygasły wulkan Laacher See w górach Eiffel, który znajduje się 650 kilometrów od polskiej granicy. Jak pisze portal Twoja Pogoda, naukowcy ostrzegają, że wciąż jest to poważne zagrożenie. Eksplozja oznaczałaby ogromną pokrywę pyłów wulkanicznych, ochłodzenie klimatu i załamanie rolnictwa.

– Efektem byłoby globalne ochłodzenie klimatu, trwające kilka lat – ostrzegają. – Średnie temperatury w Polsce mogłyby znacząco spaść o kilka stopni Celsjusza. Przesłonięte pyłem niebo, a następnie także i grunt, spowodowałyby wymarcie większości upraw rolnych. 

Całości dopełniłaby zbyt mała ilość słońca, która ostatecznie uniemożliwiłaby proces fotosyntezy roślin. Kwaśne deszcze niszczyłyby nie tylko sezonowe uprawy, ale i całe lasy.

Niebezpiecznie jak w Neapolu

Szczególnie niestabilny jest rejon Neapolu. Po zaobserwowaniu tzw. roju sejsmicznego w Campi Flegrei w pobliżu Neapolu, trwają prace nad systemem ochrony ludności. Działają miejskie centra operacyjne, które zajmują się udzielaniem pomocy ludności oraz sprawdzaniem budynków publicznych i prywatnych, infrastruktury i terytorium. Pracy mają mnóstwo.

– W gminie Pozzuoli przeprowadzono ponad 1250 wstępnych kontroli budynków prywatnych – informuje Narodowy Instytut Geofizyki i Wulkanologii. – Zasadniczo wszystkie prośby obywateli, którzy zgłosili potrzebę przeprowadzenia kontroli swoich domów, zostały spełnione przez straż pożarną lub techników miejskich. 

W Pozzuoli znajduje się 118 nieruchomości, których mieszkańcy zostali eksmitowani lub mają zostać eksmitowani, a mieszka w nich ok. 310 rodzin. O pomoc mieszkaniową ubiegało się 439 rodzin, czyli 951 osób. Spośród nich 60 rodzin (154 osoby) zakwaterowano w obiektach hotelowych, reszta osób samodzielnie znalazła alternatywne zakwaterowanie.

Do gminy Bacoli wpłynęło 95 wniosków od mieszkańców – były to prośby o inspekcje i pomoc. W wyniku przeprowadzonych kontroli okazało się, że dwa budynki nie nadają się do mieszkania.

fot. Nurhadi Cahyono on Unsplash

Tak wybuchają wulkany

Wybuchy wulkanów będą się zdarzać, warto więc wiedzieć, jak do nich dochodzi i jak się zachować, gdy się jest w pobliżu.

– Zanim dojdzie do wybuchu, wulkan często wysyła sygnały ostrzegawcze – podkreślają specjaliści portalu Twoja Pogoda. – Sejsmografy rejestrują wzmożoną aktywność spowodowaną przemieszczaniem się magmy w głębi Ziemi. 

Powierzchnia wulkanu może się wybrzuszać i pękać pod wpływem narastającego ciśnienia. Czasem pojawiają się też niewielkie emisje gazów i popiołów, zwiastujące nadchodzącą eksplozję.

Przypominają, że tak działo się w 2023 na Islandii – doszło do serii trzęsień ziemi, w ciągu zaledwie kilku tygodni odnotowano ponad 20 tysięcy wstrząsów, a najsilniejsze osiągały magnitudę 5,3.

Do gwałtownego wybuchu dochodzi, gdy ciśnienie magmy przekroczy wytrzymałość skał. Rozżarzone fragmenty skał i gazy wulkaniczne z ogromną prędkością wydostają się na powierzchnię, tworząc charakterystyczną chmurę erupcyjną.

Lawa może spokojnie wypływać z krateru – mówi się wówczas, że erupcja ma charakter efuzywny. Gdy dochodzi do potężnych wybuchów i emisji popiołów na duże wysokości, erupcja ma charakter eksplozywny. Zależy to od składu chemicznego magmy.

Przykładem drugiego rodzaju eksplozji był wybuch wulkanu Taal na Filipinach. Portal Twoja Pogoda opisuje go następująco:

– Jego impet był tak wielki, że popioły i gazy zostały wyrzucone na wysokość ponad 10 kilometrów. Chmura erupcyjna rozprzestrzeniła się na obszarze setek kilometrów, powodując problemy w transporcie lotniczym i zagrażając zdrowiu mieszkańców. Jednocześnie na zboczach wulkanu pojawiły się liczne fontanny lawy, osiągające wysokość kilkudziesięciu metrów.

Uwaga na lahary

Eksperci dodają, że krótko po wybuchu tzw. materiał piroklastyczny zaczyna opadać po zboczach wulkanu. Tworzą się lawiny i spływy, które mogą osiągać prędkość nawet 200 km/h i niszczyć wszystko na swojej drodze. Gorące gazy i popioły powodują poważne poparzenia i problemy z oddychaniem. Jednocześnie erupcji często towarzyszą gwałtowne ulewy, które w kontakcie z popiołem tworzą lawiny błotne, zwane laharami.

– Tragiczne skutki laharów można było zaobserwować podczas erupcji wulkanu Semeru w Indonezji – podkreślają eksperci portalu Twoja Pogoda. – Ulewne deszcze, które nawiedziły region krótko po wybuchu, zmyły pokłady świeżego popiołu, tworząc gęstą, błotnistą maź. 

Lawiny zniszczyły setki domów i odcięły drogi ewakuacyjne, utrudniając dotarcie pomocy do poszkodowanych. W wyniku erupcji i laharów zginęło ponad 100 osób, a tysiące musiały opuścić swoje domy.

Dodają, że erupcje wulkaniczne to fascynujące, ale i śmiertelnie niebezpieczne zjawiska, które potrafią całkowicie zmienić krajobraz i zaburzyć funkcjonowanie całych ekosystemów. 

Dostarczają przy tym cennych informacji na temat procesów zachodzących we wnętrzu naszej planety, choć gromadzenie tych danych lepiej pozostawić fachowcom i jak najszybciej oddalić się z miejsca katastrofy.

fot. Shawn Appel on Unsplash

Pięć ważnych sygnałów

A po czym poznać, że wulkan może niedługo wybuchnąć? Świadczy o tym pięć sygnałów: wstrząsy sejsmiczne i wulkaniczne, deformacje terenu i emisja gazów, a także zmiany w kraterze i aktywność hydrotermalna. Gdy magma przemieszcza się w głąb wulkanu, powoduje to pękanie skał i generowanie fal sejsmicznych.

– Kolejnymi sygnałami świadczącymi o zbliżającej się erupcji są deformacje terenu wokół wulkanu oraz zmiany w emisji gazów wulkanicznych – ostrzegają eksperci portalu. – Napierająca magma powoduje „puchnięcie” zbocza wulkanu, co można zmierzyć za pomocą precyzyjnych instrumentów geodezyjnych. 

Jednocześnie obserwuje się wzmożoną emisję dwutlenku siarki, dwutlenku węgla i innych gazów, będących produktami ubocznymi procesów zachodzących we wnętrzu wulkanu. Kombinacja tych czynników jest dla wulkanologów wyraźnym sygnałem podwyższonego ryzyka erupcji.

Dodają, że warto także przejrzeć się wierzchołkowi, a pojawianie się nowych fumaroli, zmiana zabarwienia emisji z krateru na szarą (z powodu zawartości popiołu), a także wzmożona aktywność hydrotermalna w okolicy (np. podgrzewanie wód gruntowych, wysychanie źródeł) to charakterystyczne symptomy rosnącego zagrożenia.

Te czynniki nie zawsze muszą wystąpić jednocześnie, każdy wulkan ma bowiem swoją specyfikę.

Wulkany a zmiany klimatu

Okazuje się także, że erupcje wulkanów mają wpływ na zmiany klimatu. Z informacji portalu Twoja Pogoda wynika, że niektóre z nich mają tak ogromną siłę, że ich erupcje, a nawet sama obecność są w stanie wpłynąć na pogodę na olbrzymich obszarach, nawet oddalonych o tysiące kilometrów.

Najnowsze badania pokazują, że zmiany klimatu mogą jeszcze bardziej wzmocnić ten efekt, prowadząc do kolejnych anomalii. Przywołują przykład erupcji wulkanu Pinatubo w czerwcu 1991 roku, gdy wyrzucił do stratosfery od 10 do 20 milionów ton dwutlenku siarki, która zamieniła się w aerozole siarczanowe odbijające promieniowanie słoneczne. 

W efekcie średnia temperatura na Ziemi spadła o ok. 0,5 stopnia Celsjusza i utrzymywała się na niższym poziomie przez kolejne 2-3 lata.

Obecnie ten wpływ byłby silniejszy, tak wynika z symulacji: cieplejsza atmosfera sprzyja bowiem unoszeniu się pyłów wulkanicznych na jeszcze większe wysokości i szybszemu rozprzestrzenianiu się. Efekt chłodzący może być większy nawet o 15 procent w porównaniu z poprzednimi erupcjami.

Zagrożenie płynie ze strony wulkanu Grimsvotn na Islandii, który wybucha średnio co 5-10 lat. Znajduje się pod lodowcem Vatnajokull, a w trakcie erupcji wytwarza potężne chmury popiołu, pary i gazów, sięgające nawet 20 km wysokości. Ostatni poważny wybuch miał miejsce w 2011 roku.

W ostatnich miesiącach wulkan ponownie daje o sobie znać. Na powierzchni lodowca pojawiły się pęknięcia i szczeliny, świadczące o rosnącym ciśnieniu w komorze magmowej. Naukowcy ostrzegają, że kolejna duża erupcja jest tylko kwestią czasu. 

Jeśli nastąpi w sezonie letnim, unoszący się popiół i gazy mogą znacząco wpłynąć na pogodę w regionie, powodując spadek temperatury, zmniejszenie nasłonecznienia i anomalie opadowe.