Megérteni a vulkánokat! – új vulkanológiai kutatási eredmények!

A vulkáni működés okainak megértése létfontosságú a társadalom számára, különösen az egyre nagyobb népességű világunkban, amikor már több mint 700 millió ember él potenciális vulkáni veszélyben. Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport (http://vulkanologia.elte.hu/) legfrissebb tanulmánya a kiterjedt vulkáni mezők működésének jobb megismeréséhez járul hozzá.

A vulkáni mezők a tűzhányók egy speciális típusát képviselik. A vulkáni működés itt mindig máshol történik, nem lehet megmondani, hogy mikor, de azt sem, hogy hol tör fel majd a magma. Ráadásul a kitörések itt jóval ritkábbak, mint a nagy, központi kürtővel rendelkező vulkánok esetében. A kitörések között évszázadok, sőt akár több tíz- vagy több százezer év is eltelhet. Mexikóban, 1943-ban lakott település közelében, egy kukoricaföldön nőtt ki egy tűzhányó, Új-Zéland legnagyobb települése, Auckland, pedig egy vulkáni mező kellős közepén található, ahol utoljára mintegy 600 éve volt vulkánkitörés. Bármikor bekövetkezhet itt egy újabb vulkáni esemény, ezért a vulkáni mezők kutatása kiemelt helyen van a vulkanológia területén.

A Pannon-medence egyfajta természeti laboratórium a vulkáni mezők vizsgálatában, az itt zajló kutatások fontos hozzájárulást jelentenek a vulkanológiai ismeretek növeléséhez. Az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoport már számos tanulmányt közölt e témában, mégpedig egy viszonylag újszerű, detektív jellegű kutatás eredményeképpen. „Ahogy a detektívmunkákban, itt is tanúkat keresünk, akik az események szemtanúi lehettek és ezért fontos információkat tudnak.” – mondja Harangi Szabolcs, a kutatócsoport vezetője. „Ebben az esetben a tanúk a vulkáni kőzetekben vannak. Mi az egyedi kristályokat vallatjuk, azaz elemezzük megjelenésüket, belső felépítésüket, kémiai összetételüket és ebből következtetünk arra, hogy milyen körülmények között jöttek létre.”

A mozaikokból pedig összeállítható a teljes történet! A kristályokból kinyert információ alapján rekonstruálható, hogy mi történt a vulkánkitörések előtt a magmatározóban, milyen folyamatok zajlanak a mélyben és esetenként az is megmondható, hogy mi vezetett végül a vulkánkitöréshez és milyen gyorsan tört fel a magma. A vulkáni mezők tűzhányóinak kialakulását sokan egyszerűnek tartják, mondván mindegyiket egy földköpenyben keletkezett, felszínre tört bazaltos magmatömeg építi fel. A vulkáni működés nem több, mint néhány év, aztán jön valamikor egy másik magmatömeg, ami máshol alakít ki egy új tűzhányót. A kutatócsoport tudományos eredményei azonban arra utalnak, hogy ezek a folyamatok jóval bonyolultabbak.

A Jankovics Mária Éva által vezetett, a nemzetközi élvonalba tartozó kutatótársakkal készített és a vulkanológia szakterület egyik vezető szakfolyóiratában frissen megjelent tanulmányban a kutatócsoport a Balaton-felvidéki Fekete-hegy történetét rekonstruálta. „A bazaltokban olivin és spinell kristályokat vizsgáltunk, e kristályok ugyanis a legjobb tanúk a magmafejlődés folyamataira” – magyarázza Jankovics M. Éva. „Az eredmények meglepőek voltak. Bár a bazaltokat sokan a legegyszerűbb vulkáni kőzeteknek gondolják, az olivin és spinell kristályok kémiai összetétele rendkívül változatos képet mutatott.”

Nem volt egyszerű az adatok értelmezése, a mozaikok összeillesztése. A rekonstruált történetben több magma vett részt, amelyek keveredtek egymással a földkéreg alsó részén. Innen indultak el ismétlődően végül azok a bazaltos magmatömegek, amelyek a Fekete-hegy vulkánosságát okozták.

A tudományos eredmények felhasználhatók a vulkáni kitörés előrejelzésben is. A rekonstruált magmafejlődési történet arra utal, hogy a földkéreg és földköpeny határán hosszú idő alatt egy kiterjedt magmatározó alakul ki, amibe időszakonként friss magma érkezik. Ezeknek az eseményeknek pedig jelei vannak, földrengések, földrengésrajok pattanhatnak ki, hasonlóak, mint amit nemrég a németországi Eifel térségében regisztráltak. Mindez azt jelzi, hogy aktív a mélybeli magmás rendszer és fontos a folyamatos megfigyelés, új eszközökkel további jeleket (pl. gázok, felszínemelkedés mérése) kell fogni, hogy időben észlelni lehessen, ha egy magmatömeg végül elindul a felszín felé. Ekkor, szintén a kutatócsoport egy korábbi tudományos eredménye alapján, viszont csak néhány nap lehet az előkészületekre, mert a magma ilyen gyorsan a felszínre érhet.

A tanulmány a Journal of Volcanology and Geothermal Research szakfolyóirat januári számában jelent meg:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0377027318302713

További információ:
Harangi Szabolcs, kutatócsoport-vezető (szabolcsharangiatgmail [dot] com és szabolcs [dot] harangiatgeology [dot] elte [dot] hu; +36-20-9340440)
Jankovics Mária Éva (m [dot] eva [dot] jankovicsatgmail [dot] com)