Még felébredhet a Kárpát-medence legfiatalabb vulkánja

A Kárpát-medence legfiatalabb vulkánja, a Szent Anna-tóról ismert székelyföldi Csomád alatt még van olvadékot is tartalmazó magmás test, tehát nem zárhatjuk ki, hogy az inaktívnak tekintett tűzhányó felébred. Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportjának jelentős eredményeit ismét a vulkanológia egyik vezető folyóirata, a Journal of Volcanology and Geothermal Research publikálja.

Megvan a lehetősége egy újabb kitörésnek

Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportnak újszerű kormeghatározási módszerrel sikerült pontosan meghatároznia, mikor történtek a Csomád kitörései, és milyen hosszú lehet a vulkán alatti magmatározó élettartama. Mindezek alapján újabb tudományos érv szól amellett, hogy megvan az esélye, hogy a látszólag inaktív tűzhányó felébredjen, és újabb vulkánkitörés következzen be. Természetesen ez nem azt jelenti, hogy bizonyosan lesz újabb kitörés, de a lehetősége fennáll – hangsúlyozza közleményében a kutatócsoport.

A friss kutatási eredmények alapvetően módosítják a tűzhányó korábbi vulkáni működési idejéről kialakult nézeteket. A szerzők rámutatnak: a Csomád jóval fiatalabb vulkán, mint ahogy azt eddig gondolták a szakemberek. Erről szóló tanulmányukat a Journal of Volcanology and Geothermal Research augusztusi száma közli.

Nehéz értékelni a vulkáni veszélyt egyes helyeken

Különösen nehéz értékelni a vulkáni veszélyt olyan területeken, ahol a történelmi időkben nem volt kitörés, és ahol nincs erre vonatkozó tapasztalat. Európában nem sokan gondolnák, hogy vulkánkitörés fordulhat elő akár Franciaország, akár Németország területén. Pedig mind az Auvergne, mind az Eifel térsége olyan terület, ahol 6-10 ezer éve még volt vulkáni működés, és ahol nincs kizárva, hogy a jövőben újabb ilyen eseményre kerül sor.

A kutatócsoport friss tanulmánya rávilágít, hogy a Kárpát-Pannon térségben is hasonló a helyzet. Bár ezen a tájon utoljára 32 ezer éve lépett működésbe vulkán, a Csomád tűzhányó korábbi története azt jelzi, lehet még folytatás.

Precíz kormeghatározás

A kutatók egy piciny ásvány, a cirkon urán-hélium és urán-tórium kormeghatározása alapján rekonstruálták a Csomád legutolsó intenzív vulkáni működési szakaszában zajlott, jelentősebb kitörések korát. Kiderült, hogy a tűzhányó – vélhetően hosszú, akár 40 ezer éves szunnyadás után – 56 ezer évvel ezelőtt egy igen heves kitörésekkel tarkított aktív periódusba lépett. Ez a szakasz 32 ezer évvel ezelőtt ért véget. Ebben az időszakban alakult ki a Mohos- és a Szent Anna-kráter, mégpedig hatalmas, robbanásos kitörésekkel.

Új eredmény, hogy a Szent Anna-tó krátere nem a legutolsó kitörés során jött létre, hanem 39 ezer évvel ezelőtt. (Ez a vulkáni működés talán a chilei Calbuco tűzhányó alig két hónapja, április 22-én történt kitöréséhez hasonlítható.) A Csomád esetében a több mint 10 kilométer magasra emelkedő vulkáni hamufelhőből még 20 km távolságban is több centiméter nagyságú horzsakövek potyogtak, ezt őrizte meg a Kézdivásárhely közelében lévő homokfalban egy 20 centiméter vastag vulkáni réteg. A vulkáni hamuanyag egészen a Fekete-tengerig eljuthatott, amelynek a kimutatása izgalmas kihívás a vulkáni üledékek elterjedésével foglalkozó kutatóknak.

Robbanásos kitörések és izzófelhők

Az MTA-ELTE kutatócsoport friss tudományos eredménye azonban arra is rámutat, hogy hasonló nagy robbanásos kitörések többször is előfordultak a Csomádon, a közbeeső időszakokban pedig a lassan kitüremkedő lávadómok összeomlása okozott pusztító izzófelhőket, amelyek felperzselték a vulkán oldalán élő növényzetet. Egy ilyen izzófelhő anyagában elszenesedett növénymaradványok is előfordulnak, ezek szénizotópos vizsgálatával állapították meg 2010-ben, hogy az utolsó kitörés 32 ezer évvel ezelőtt történt.

Most ugyanezt a vulkáni képződményt ismét elemezték, és a cirkon-kormeghatározás alapján újra 32 ezer éves kitörési kort kaptak. Mindez nemcsak a vulkáni működés korát erősíti meg, hanem az újszerű vizsgálati módszer alkalmazhatóságát is. Jorge Vazquez geokronológus, a tanulmány egyik bírálója megjegyezte, hogy az MTA és az ELTE kutatóinak friss eredményére valószínűleg gyakran fognak hivatkozni a szakirodalomban, mivel a cirkon urán-hélium módszert ilyen fiatal vulkáni működés idejére és ilyen felbontással eddig még nem alkalmazták.

A frissen publikált eredmények nagy jelentőségűek, és fontos, hogy mindkét esetben újszerű vizsgálati módszert alkalmaztunk – hangsúlyozta Harangi Szabolcs, az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport vezető kutatója az mta.hu-nak. „A bazaltvulkánok kialakulásának felderítésében a kőzetekben lévő ásványok megjelenésének és kémiai összetételének nagy felbontású elemzése ad új perspektívát. A Csomád esetében a cirkonásványok héliumizotópos kormeghatározásával sikerült megadnunk a kitörési korokat. A kapott eredményeket más kormeghatározási módszerekkel ellenőriztük, és ugyanolyan koradathoz jutottunk. Ez pedig új lehetőséget jelent a tűzhányók működési idejének meghatározásában.”

Felolvad a magmakása

A tanulmány egy másik fontos eredménye, hogy a cirkonkristályok urán-tórium kormeghatározásával pontosítani lehetett a kristályosodás idejét, azaz a vulkán alatti magmakamra fennállásának idejét. A kutatás meglepő eredményhez vezetett: bár a Csomádon 32–56 ezer évvel ezelőtt történtek a kitörések, a kitörési anyagban lévő cirkonkristályok már jóval korábban kialakultak. A magmatározó már 350 ezer évvel ezelőtt létrejött, a cirkonkristályok nagy többsége pedig 100–200 ezer éve keletkezett.

Mi történt a kristályosodás és a kitörések között? A magmatározóban ekkor egy kitörésre nem képes, kristályokban gazdag anyag lehetett, amely feltehetően nem tartalmazott 30 százaléknál több olvadékot. Ez a magmakása akár több tízezer évig is megmaradhatott ebben az állapotában, közel a megszilárdulási hőmérsékletéhez, akár úgy is, hogy közben nem történt vulkánkitörés. Aztán friss bazaltos magma érkezett a földköpenyből, felhevítette és részben felolvasztotta a magmakását, így akár néhány évtized alatt előállt a kitörésre kész magma, ami többször is heves, robbanásos módon tört a felszínre.
A vulkánkitörések kulcsa a magmakamrában van

A kutatók januári tanulmányukban rámutattak, hogy a Csomád alatt jelenleg is lehet magmakása. A mostani tanulmány azt hangsúlyozza, hogy egy ilyen anyag több tízezer éven át is megmaradhat, és akár azután is reaktiválódhat, azaz kialakulhat belőle vulkánkitörést tápláló magma. A kutatócsoport eddigi eredményei alapján tehát azt mondhatjuk, hogy a Csomád – bár látszólag inaktív vulkán – joggal tekinthető potenciálisan aktív magmakamrával rendelkező tűzhányónak (ún. PAMS vulkán).

Ez fontos üzenet nemcsak a tekintetben, hogy esetleg felújulhat-e a Csomád, hanem általában a hosszan szunnyadó, akár látszólag inaktív vulkánok működésének megértésében is.
A jövőbeli vulkánkitörések kulcsa a mélyben, a magmakamrában van. Az ott zajló folyamatokat kell jobban jellemezni, megismerni. Mi is ez irányban folytatjuk a kutatásainkat, szeretnénk még pontosabban meghatározni a tűzhányó kitöréseinek, illetve a környezetében zajlott kitörések idejét, a magmakamrában zajló folyamatok körülményeit” – tette hozzá Harangi Szabolcs.

A friss kutatási eredmények tehát arra hívják fel a figyelmet, hogy még számos hasonló tűzhányó lehet a Földön. Felújulásuk lehetőségét a vulkán alá pillantással, azaz a korábbi kitörések anyagának nagy felbontású elemzésével lehet értékelni. E módszerek lehetnek a vulkáni veszély előrejelzésének új eszközei.