Erupcije vulkana spadaju u rijetke nasilne prirodne sile protiv kojih nema nikakve obrane. Kroz dugu povijest čovječanstva, vulkani su znali izbrisati cijele nastambe i gradove, otoke i narode. Privlačili su doseljenike plodnim tlom, no i neprekidno prijetili vatrenom smrću i razaranjem. Erupcija vulkana na novozelandskom Bijelom otoku šokirala je svojim intenzitetom, privukla pozornost svijeta zbog ljudskih žrtava i još jednom poslužila kao upozorenje da živi vulkani mogu proizvesti iznenadne, eksplozivne erupcije bilo kada, gotovo bez upozorenja.
Pažljiv pogled u složeni podzemni sustav magme, stijena i morske vode otkriva zašto su hidrotermalne vulkanske eksplozije, poput posljednje na Bijelom otoku, toliko silovite i nepredvidljive.
Što uzrokuje eksploziju?
Kod hidrotermalnih erupcija do eksplozije dolazi zbog interakcije između morske vode i uzavrele magme. Ekstremne temperature otopljenog kamenja u magmi dosežu od 500 do 1170 stupnjeva Celzija, što veliku količinu vode može u trenutku pretvoriti u oblak vodene pare. Vodena para zauzima puno više prostora od tekuće vode i pokušava se širiti u sve dostupne pukotine i procijepe. Snažan pritisak ekspanzije pare može se nakupljati mjesecima ili godinama, sve dok ne postane prejak za stijene koje ga pokušavaju zadržati, poput ekspres-lonca. Osim same pare, moguće je da se u podzemnim džepovima nalazi i tekuća voda, zagrijana visoko iznad temperature vrenja, koja se zbog visokog pritiska zadržava u tekućem obliku. Radi se o nestabilnom sustavu kojem je dovoljan mali poticaj da dovede do eksplozivne reakcije. Lagano podrhtavanje tla, ulegnuće, začetak pukotine u stijenama iznad rezervoara prezagrijane vode, i pritisak može nadvladati stijene koje ga pokušavaju suzbiti. Voda se pretvara u paru, para se nasilno širi, i u trenutku njen volumen naraste čak 1700 puta.
Kako ta eksplozija izgleda?
Dolazi do nagle, gotovo trenutne ekspanzije vodene pare, koja sa sobom nosi i vulkanski pepeo, manje i veće komade razbijenih stijena te podzemne plinove koji se ispuštaju uz magmu - ugljikov dioksid, sumpor, klor i flor. Prizor može biti zastrašujuć - veliki stup bijelog ili sivog dima, popraćen parom i plinovima koji se šire od mjesta erupcije, nakon kojeg slijedi kiša užarenog vulkanskog materijala. Odlomljeni komadi vulkanskih stijena mogu biti odbačeni stotine metara od žarišta erupcije, a opažane su i masivne gromade težine do osam tona. Silina eksplozije za sobom ostavlja rastrgane stijene, duboke kratere i trajne promjene lokalnog krajolika.
Može li se pobjeći od erupcije?
Za one koji se nalaze u njezinoj neposrednoj blizini, smrt je gotovo zajamčena. Visoke temperature, otrovni plinovi i smrtonosni projektili znače sigurnu smrt za sve koji su se našli unutar nekoliko stotina metara od hidrotermalne erupcije. Jednom kada proces koji vodi do erupcije započne, slijed događaja se razvija takvom brzinom da nitko nema vremena reagirati. Većina erupcije odigra se kao serija kratkih, silovitih eksplozija, od kojih svaka traje po desetak sekundi. Erupcija na Bijelom otoku trajala je ukupno oko dvije minute.
Koliko često dolazi do takvih eksplozija?
Hidrotermalne erupcije relativno su česta pojava diljem svijeta. Moguća je kod većine vulkana koji se nalaze u moru ili blizu mora te kojima morska voda ulazi u stijene koje se naslanjaju na podzemni spremnik magme. Slična se eksplozija dogodila 2014. u japanskom vulkanu Ontake, pri čemu je stradalo 63 planinara. Hidrotermalna erupcija zabilježena je i 2013. u vulkanu Mayon na Filipinima, koja je ubila petero planinara. Blaga hidrotermalna erupcija bila je odgovorna za smrt čak 142 ljudi na otoku Java u Indoneziji, kada je erupcija ispustila veliku količinu ugljikova dioksida, što je bio primarni uzročnik gotovo svih žrtava.
Koja je najgora hidrotermalna erupcija u povijesti?
Brojni stručnjaci vjeruju kako je općenito najgora vulkanska erupcija - eksplozija vulkana Krakatau 1883. godine - započela kao hidrotermalna erupcija. Hipoteze koje pokušavaju opisati ovaj kataklizmički događaj uglavnom se oslanjaju na neku verziju interakcije morske vode i pregrijane magme. Prema jednoj od verzija, dio otoka je potonuo ispod razine mora, zbog čega je voda prekrila otvoreni rezervoar magme i ohladila ga dovoljno da je nastao “poklopac”. Ispod poklopca pritisak je rastao do trenutka kada je nadjačao snagu tog poklopca.
Prema drugoj verziji, ulegnuće je otvorilo prolaz kroz koji je morska voda ulazila u zatvoreni spremnik s magmom pod visokim pritiskom. U obje verzije konačni je rezultat bio nezamisliva eksplozija nakon koje je cijeli otok nestao ispod površine mora. Eksplozija je bila toliko silovita da se čula na udaljenosti većoj od 3000 kilometara, u australskom gradu Perthu te na otoku Rodrigues pokraj Mauricijusa, udaljenom gotovo 5000 kilometara. Oko mjesta eksplozije podigao se zid vode visok 100 metara, a val tsunamija prijavili su čak i brodovi koji su plovili pokraj Južne Afrike. Kada je tsunami stigao do grada Meraka, gotovo ga je sravnio sa zemljom, a materijali izbačeni iz vulkana dosegnuli su obalu Sumatre. Snaga eksplozije vulkana Krakatau procjenjuje sa na 200 megatona TNT-a, što je oko 13.000 puta snažnije od atomske bombe bačene na Hirošimu.
Kako možemo predvidjeti opasnost od erupcije?
Jako teško. Znanstvenicima praćenje opasnosti predstavlja iznimno velik izazov. Geolozi mogu znati kada je neki vulkan “spreman” eksplodirati, no mehanizmi koji služe kao okidači nisu dovoljno dobro poznati. Vulkanolozi su primijetili neke lokalne deformacije na površini Bijelog otoka nekoliko tjedana prije erupcije. Takve deformacije mogu ukazivati da je došlo do promjena u pritisku ispod površine, no opažene promjene nisu ukazivale na veliki rast pritiska. Turističke tvrtke također su prijavile da su opaženi manji broj izboja nalik gejzirima, porast spuštanja plinova te lakša seizmička podrhtavanja. Lokalne vlasti podigle su razinu uzbune, no lažne uzbune su relativno česte - nakon opažanja sličnih simptoma ne dolazi ni do kakvih erupcija.