Kto się budzi na Islandii i jak to sprawdzić?

Erupcję wulkanu pod lodowcem Eyjafjallajökull instrumenty pomiarowe wskazały już po tym jak została zauważona przez naocznych świadków. To niewątpliwa porażka wulkanologów i choć na jeden taki przypadek mamy kilkanaście, w których instrumenty zadziałały szybciej, prognozowanie wybuchu wulkanów nadal jest grą, w której przegrywamy z nieprzewidywalnością sił natury. Na szczęście coraz rzadziej.

Jednym z najczęściej zadawanych w kontekście Islandii pytań jest, obok „dlaczego tak drogo?”, to o kolejny wybuch wulkanu. Pytanie, na które odpowiedź powinna być raczej łatwa. W końcu erupcje na Islandii zdają się być dosyć regularne – co cztery-pięć lat – a wybór jest spory. Wyspa może pochwalić się 30 aktywnymi systemami wulkanicznymi, na które składać się mają prawie dwie setki kraterów. 

Bywa nawet, że erupcje są częstsze – Eyjafjallajökull, Grímsvötn i Bárðarbunga wybuchły kolejno w 2010, 2011 i 2014 roku, wyznaczając bardzo niespokojny okres we współczesnej wulkanologii islandzkiej. Do tego coraz to bardziej zaawansowany system monitoringu, wykorzystywanie najnowszych technik, technologii i instrumentów pomiarowych. Precyzyjne wyznaczenie daty kolejnej erupcji powinno być więc z roku na rok coraz łatwiejsze, tymczasem okazuje się, że to w zasadzie jedna wielka zgadywanka i niewiele wskazuje na to, by w najbliższym czasie miało się dużo w tym temacie zmienić.

Wciąż za mało danych

Wszystko dlatego że w pogłębianiu wiedzy z zakresu aktywności wulkanicznej i ruchów magmy niezwykle przydatne są schematy. Każdy wulkan ma własny a przynajmniej powinien go mieć i dopiero poznanie go, ergo zachowania wulkanu, pozwoli na w miarę precyzyjne przewidzenie następnych kroków. Problem polega jednak na tym, że choć islandzkie wulkany wybuchają co parę lat, zwykle nie jest ten sam krater. Przykładowo, słynny Eyjafjallakokull w ciągu ostatnich 1100 lat eksplodował zaledwie cztery razy, przy czym pierwsze trzy erupcje nie były w zasadzie monitorowane, w każdym razie z uzyskanych w ich trakcie danych czy zapisów trudno cokolwiek wnioskować, o tworzeniu wzoru nie wspominając. Fakt, że wykorzystywanie armii instrumentów pomiarowych jest właściwie działaniem pozbawionym historii, jest w tym największą przeszkodą. Oznaczać to może, że w niektórych przypadkach o dokładnych prognozach będziemy mogli mówić za kolejne sto, tysiąc lat. O ile do tego czasu nie dojdzie do masowej zagłady.

Właśnie takie ryzyko nakłada na barki naukowców badających zachowania wulkanów niewiarygodną presję. Erupcje mogą powodować poważne kłopoty i nie mówimy tu o blokowaniu ruchu lotniczego nad Europą na parę tygodni. Było to uciążliwe, fakt, choć może nie dla tych uwięzionych w Marakeszu przed powrotem do deszczowego Londynu, ale jednak niewspółmiernie do niewygody będącej efektem tsunami, powodzi, globalnej katastrofy i – w końcu – masowej zagłady ludzkości (tak, słyszę jak niektórzy zacierają ręce). Historia pokazuje, że jest się czego bać. 

Ewakuacja na inny kontynent

Wybuchy wulkanów mogą bowiem przyczynić się do uwięzienia pyłów w wyższych partiach atmosfery, a to z kolei – globalnych zmian klimatycznych. Wulkaniczne pyły działają wtedy jak kocyk otulający Ziemię, szczelnie chroniąc ją przed zbawiennym wpływem promieni słonecznych i powodując tak zwaną zimę wulkaniczną. I tak, przykładowo, 1816 został zapamiętany jako „rok bez lata” po wybuchu wulkanu Tambora w dzisiejszej Indonezji, w sukurs któremu przyszły też karaibski Soufriere i Mayon na Filipinach. Zniszczenie upraw, migracja ludności, wzrost zamieszek i przestępczości to tylko niektóre z głęboko odczuwanych w tamtym okresie skutków. 

Podobna sytuacja miała miejsce wcześniej, w 1789 roku podczas największej historycznej erupcji wulkanicznej na Islandii, Laki, która niemal bezpośrednio przyczyniła się do wybuchu rewolucji francuskiej. Do tego zanieczyszczenie powietrza powodujące długofalowe kłopoty ze zdrowiem i czynniki czysto ekonomiczne. Nie da się zatem ukryć faktu, że choć wulkany działają wolno, to są bardzo skuteczne i praca sztabu naukowców monitorujących dyszące siarką potwory jest jedną z najważniejszych dla świata i ludzkości. Może bowiem uratować miliardy istnień, choćby i chodziło o ich ewakuację na… inny kontynent. 

Najniebezpieczniejszy zawód świata

Wulkanolog jest jednym z najniebezpieczniejszych zawodów świata, zwłaszcza wtedy, gdy przychodzi mu mierzyć się z aktywną erupcją. Mówimy w końcu o obcowaniu z nieprzewidywalnym monstrum, produkującym niewyobrażalne ilości trujących gazów i wypluwającym magmę o temperaturze sięgającej 1200 stopni Celsjusza. Katia i Maurice Krafft, para francuskich wulkanologów, zginęła (obok dziesiątek innych osób) w lawinie piroklastycznej podczas wybuchu japońskiego Unzen w 1991 roku. Taka lawina zniszczyła wieki wcześniej chociażby Pompeje. Krafftowie zostawili za sobą setki nieocenionych zapisów z poborów próbek, fotografii i materiałów wideo przedstawiających erupcje wulkaniczne, z których korzystają dziś kolejne pokolenia wulkanologów. 

Badanie wulkanów to jednak nie tylko przebywanie w ich pobliżu, kiedy można dokonać pomiarów emisji gazów, pobrać próbki lawy i tym podobne, to także nieustanne ich monitorowanie przed, w trakcie i po wybuchu. Obserwowanie aktywnych wulkanów obejmuje z kolei wykorzystanie wiedzy z zakresu geofizyki, hydrologii czy topografii. W poznaniu zmian zachodzących w kraterach i ich pobliżu pomagają pozwalające na zaobserwowanie deformacji gruntu (przy czym mówimy tu o deformacjach milimetrowych) zdjęcia satelitarne InSAR, czujniki GPS lub tiltmetry. Niektóre wulkany gazy (głównie siarkę i dwutlenek węgla) emitują nawet w stanie spoczynku, zatem pomiar ich poziomu w powietrzu jest kolejnym ważnym wskaźnikiem dla wulkanologów. Do tego obserwacja zmian topograficznych, termalnych, hydrologicznych i temperatury. I wreszcie pomiary trzęsień ziemi, mogących być najbardziej oczywistym sygnałem ruchów magmy w pod-powierzchni.  Każda z tych dziedzin to często osobna grupa ludzi, a może i całe, współpracujące ze sobą instytuty. 

Który następny?

Na Islandii pierwsze udokumentowane przewidzenie erupcji wulkanicznej to rok 1966 i wybuch Surtsey (80 minut przed zaobserwowaniem erupcji przez naocznych świadków). Kolejne – 25 minut przed faktyczną eksplozją – to rok 1970 i wulkan Hekla. W trzech przypadkach, erupcji Hekli (1980), znów Hekli (1981) i – tadam! – Eyjafjallajokull w marcu 2010 roku, wybuch wulkanu na instrumentach pomiarowych został zarejestrowany PO tym, jak zaobserwowali go naoczni świadkowie. „To są nasze prawdziwe porażki” – przyznaje Páll Einarsson, specjalista w zakresie geodynamiki, sejsmologii, tektoniki i wewnętrznej struktury wulkanów. Hekla występuje często jako przykład wulkanu najbardziej niesfornego i ma to prawdopodobnie związek z głębokością (przypuszczalnie ponad piętnastokilometrową), na której znajduje się jej komora wulkaniczna. Do tej pory naukowcom udało się zauważyć wzmożoną aktywność wulkanu w przedziale czasu od 23 do 79 minut przed faktyczną erupcją. To niewiele, jeśli mówimy o konieczności ewakuacji na przykład osób przebywających tam na trekkingu. 

Od 15 minut do 13 dni – tak szeroko rozstawione są widełki przedstawiające to jak wcześnie (lub późno) naukowcom na Islandii udało się prognozować erupcje. W połowie przypadków czas ten nie przekraczał dwóch godzin. 

Jednym z najbardziej niespokojnych wulkanów w Islandii jest dziś Öræfajökull, bohater wielu dramatycznych depesz zwiastujących jego rychłą erupcję (mówimy jedynie o depeszach prasowych, niekoniecznie podpartych faktyczną analizą stanu rzeczy), który w ostatnich dwóch latach podniósł się o kilka centymetrów, co może mieć związek z kumulacją magmy w jego korzeniach. Jeśli chcecie założyć się ze znajomymi o to, który z wulkanów wybuchnie pierwszy, obstawiałabym właśnie Öræfajökull, Bárðarbunga – ze względu na jego wysoką aktywność sejsmiczną – i Grimsvotn, który – statystycznie – wybucha najszybciej. No, albo Hekla. Na Heklę zawsze warto postawić.