wtorek, 15 maja 2012

Europejski superwulkan: Czy podzielimy los mamutów?



Zatoka Pozzuoli - widok z orbity
Dwa śmiertelnie niebezpiezne wulkany: Wezuwiusz i Pozzuoli, a pomiedzy nimi 3,5-milionowe miasto Neapol z satelitarnymi miejscowościami. Wybuch któregokolwiek z nich będzie oznaczał śmierć tych ludzi, a kto wie, czy nie koniec życia w Europie...



Phil Robinson



Wielki ojciec Wezuwiusza: Superwulkan, który zagraża życiu w całej Europie



Ponad 2000 lat temu erupcja Wezuwiusza zniszczyła Pompeje. Dzisiaj jeszcze większy i daleko jeszcze bardziej śmiercionośny superwulkan ukrywa się po drugiej stronie Neapolu. Jeżeli on wybuchnie, to ów złowrogi superwulkan Campi Flegrei (Pola Flegrejskie) wymaże wszelkie życie w całej Europie. A zatem dlaczego brytyjscy naukowcy proszą Włochów o prawa do dziurawienia go przy pomocy świdrów?



Kaldera Pól Flegrejskich jest superwulkanem. Nowa erupcja może utworzyć wielki stożek w rodzaju Wezuwiusza, ale najgorszy scenariusz zakłada nawet całkowitą likwidację życia w Europie.



Neapol, najbliższa przyszłość



To rozpocznie się od dużej ilości, ok. 1000 słabych trzęsień ziemi, które doprowadzą do popękania fundamentów w Neapolu. Wysiądzie klimatyzacja zatkana przez odłamki gruzu lub zerwana ze ścian. W Narodowym Instytucie Geofizyki i Wulkanologii ekrany komputerów i innych przyrządów pokażą, że wstrząsy te nie zostały wygenerowane przez Górę Wezuwiusz, która wznosi się nad miastem.



Wstrząsy te pochodzą od czegoś leżącego dalej i większego – z jednego z największych i najbardziej niebezpiecznych wulkanów świata – z Pól Flegrejskich, gdzie znajduje się jego kaldera. Wezuwiusz, który w 79 roku zniszczył rzymskie miasta Herkulanum, Pompeje i Stabie, zatruł i udusił tysiące ich mieszkańców, jest niczym innym, jak małym kajtkiem w porównaniu z uśpionym potworem pod Polami Flegrejskimi – który jest aktywnym, szerokim na 4 mi/6,4 km, zatopionym wulkanem. Krótki i szybki telefon do ministra spraw wewnętrznych i Obrony Cywilnej, a potem błyskawiczna decyzja: miasto musi być ewakuowane i to natychmiast!



Co więcej… Czy da się zrobić coś więcej?



Zupełnie niedaleko, grunt koło antycznego miasteczka Pozzuoli zaczyna się wybrzuszać, wypuczać i giąć. Fumarole emitują całe ogromne kolumny pary bogate w CO2. Tymczasem 4,5 mi/7,2 km poniżej poziomu ziemi strumień magmy wyrwał się z głównego zbiornika i zmierza do góry zmieniając się i modyfikując. Kiedy dosięgnie wód gruntowych, zamieni się w gąbczastą skałę. Kiedy wody się wygotują to dodaje to dodatkową porcje gazu do tego pumeksu i wreszcie prężność pary i gazów pokonuje jej spoistość. Dochodzi do potężnej eksplozji, jak przegrzanego kotła parowego.



Setki milionów metrów sześciennych skał wulkanicznych wyleci w powietrze i przedostanie się do atmosfery: eksplozja 200 razy silniejsza od wybuchu islandzkiego wulkanu Eyjafjallajökull, która spowodowała chaos w całej Europie, uziemiając samoloty na tydzień tylko w UK, co spowodowało straty sięgające 3 mld GBP. Ale wróćmy na ulice Neapolu – jest już za późno na ucieczkę. Karambole i zderzenia zablokują ulice. Ludzie uwięzieni w gigantycznych korkach będą patrzyli bezsilnie, jak buzująca żarem czarna chmura gorących gazów i płynnej skały nadlatuje znad horyzontu z ogromną prędkością, palą i dusząc wszystko na swej drodze. Na tym terenie, zamieszkałym przez miliony ludzi, którzy zbudowali swe domy na jednym z najbardziej niebezpiecznych miejsc na świecie, wszelkie życie zniknie.



Kaldera Pola Flegrejskie jest superwulkanem. I chociaż nie ma tutaj jakże malowniczego stożka wulkanicznego, wulkan o ogromnej mocy leży schowany pod powierzchnią morza i ziemi, tykając jak bomba zegarowa. W najlepszym przypadku jego erupcja utworzy drugi stożek wulkaniczny podobny do Wezuwiusza, w najgorszym erupcja ta zmiecie życie w całej Europie. W takiej ewentualności, powierzchnia ziemi wygnie się i popęka, a seria małych erupcji spowoduje powstanie szerokiej na 4 mi/6,4 km kaldery, której dno zapadnie się do większego rezerwuaru magmy, co wypchnie jeszcze więcej magmy na powierzchnię.



Ostatni raz tego rodzaju wydarzenie miało miejsce 39.000 lat temu, kiedy kaldera się uformowała i powstały wtedy klify, które są tak chętnie pokazywane na widokówkach z Sorrento – są to warstwy popiołów wulkanicznych grube na ponad 100 m. Gdyby taki sam rodzaj erupcji miał miejsce dzisiaj, ta część Włoch przestałaby istnieć, a obłoki pyłu zablokowałyby światło słoneczne powodując ochłodzenie atmosfery i w rezultacie zimę jądrową czy poimpaktową. Życie na terytorium UK przestałoby istnieć. Ludzie straciliby swoją podstawę żywieniową – uprawy zbóż i innych jadalnych roślin, a to wtrąciłoby nas w ciemne lata rozruchów, głodu i bezustannej zimy.



Aktualnie międzynarodowa ekipa naukowców – w tym uczeni z UK – chcą przeprowadzić wiercenia w kalderze po to, by lepiej zrozumieć dlaczego jej część podniosła się o 3,3 m od 1969 roku. A zagrożenie jest oczywiste, bowiem w okolicy epicentrum wiele ulic i domów się pozapadało lub uległo zniszczeniu. W ostatnim czasie grunt się uniósł, jak wtedy (pomiędzy rokiem 1430 a 1538), kiedy nastąpiła erupcja, która spowodowała powstanie nowego wulkanu.



Szefem tej całej operacji jest brytyjski wulkanolog Chris Kilburn z University College London, który mieszka w Neapolu od 20 lat. […] Chce on zbadać wnętrze kaldery wiercąc w niej otwór do pobrania próbek, co pozwoliłoby na określenie mocy i czasu erupcji. Jednakże miejscowi naukowcy się temu sprzeciwiają twierdząc, że otwór w dnie kaldery może spowodować przedwczesny wybuch superwulkanu, który doprowadzi do zniszczenia miasta. Tak czy owak, czy Neapolitańczycy mają tak przegwizdane, bez względu na to, czy jeden zwykły otwór spowoduje erupcję, od której życie w Europie może zaniknąć, czy nie?



Dr Renato Somma z NIGiW w Neapolu jedzie z nami swoim fiatem po drodze pomiędzy hotelem a klubem fitness, zbudowanych na boku krateru Solfatary. Modny ten hotel ten jest często odwiedzany przez oficerów US Navy, póki teren nie podniósł się o 2 metry, co spowodowało skruszenie jego fundamentów, a tymczasem baza USN przeniosła się o 20 mi/32 km od Neapolu.



Droga się skończyła, a dr Somma zatrzymał się przed opuszczonym, zdewastowanym przez trzęsienie ziemi budynkiem. Po naszej prawej stronie znajdował się stok, który piął się w górę. Po lewej – dziurę w ziemi i dalej widać dolinę. Jedną dziwną rzeczą jest kolosalny strumień pary wydobywającej się z otworu. Idziemy wąska ścieżką wzdłuż płotu i obserwujemy jak para wiruje na wietrze.



Naraz Tarmac się kończy i żółte i białe wulkaniczne kamienie trzaskają pod nogami jak kawałki suchego chleba. Kilka kroków dalej stajemy przed ścianą z par siarki, która skręca się nad nami w niewidzialne fale siadają w naszych gardłach i nicują nasze żołądki. Wychodzimy wreszcie na miejsce pokryte pumeksem, z kałużami wrzącej, błotnistej wody. Gdzieś tam pod nami magma i woda spotkały się i stworzyły dwutlenek węgla , który przenika przez pumeks i zabija wszelkie życie w najbliższej okolicy.



Powiedziałem Sommie, że jestem rozczarowany brakiem lawy: patrzysz na wulkan i chcesz lawy – to tak jak Martini bez oliwki.

Somma śmieje się.

- To jest jeszcze bardziej niebezpieczne od wypływu lawy – powiada – bowiem mamy tutaj możliwość i ryzyko wystąpienia hydro-magmatycznej erupcji, w której magma spotyka się z wodą i tworzy mieszaninę jeszcze bardziej wybuchową, niż normalnie magma.



Teoretycznie gdyby Pola Flegrejskie eksplodowały, znaczna część metropolii neapolitańskiej zostałaby obrócona w perzynę. Dr Somma wskazuje na to, że teren ten jest dobrze monitorowany, dane spływaja do centrum operacyjnego instytutu w Neapolu. Kamery na podczerwień otaczają cały stary krater Solfatary oraz mierniki mierzą ciśnienie i stężenie CO2. Kiedy one podniosą alarm, to oznacza, że trzeba pakować dzieciaki do samochodu.

- OK. – powiada dr Somma – już pan to zobaczył, a teraz pokaże panu, dlaczego okoliczna ludność nazywa to potworem. Musi pan zobaczyć tego potwora, zanim zasiądzie pan w centrum kontrolnym!



Powracamy do zrujnowanego budynku.

- Od czasów trzęsienia ziemi, potwór rośnie w tym domu!

Ma rację. Tutaj jest potwór. To jest tak, jakby samo Piekło przeniknęło przez fundamenty, rozpychając ciężkie płyty podłogowe i przenikając przez otwory i ściany. Osady z lśniącej, zielonkawej siarki, mszyste wykwity w kolorach czerwonym, zielonym i kobaltowo-niebieskim. Siarkowa para wydobywa się ze skał poniżej i osadza się na ścianach. Szpaki i inne ptaki, które przybyły tu w poszukiwaniu pożywienia, leżały martwe – zatrute przez CO2.



Centrum, to przede wszystkim dwadzieścia ekranów sytuacyjnych podłączonych do różnych przyrządów. Mierniki wysokości pływów pokazują prawdziwą wysokość poziomu dna w Golfo di Pozzuoli, sejsmografy mierzą puls wulkanów wychwytując każdy wstrząs. Linie na monitorach drgają w górę i w dół nawet przy płytkich wstrząsach. W przypadku pojawienia się poważnego „zdarzenia sejsmicznego” – zadaniem de Natale’a jest zebrać dane i doradzić włoskiemu ministrowi spraw wewnętrznych czy ewakuować miasto.



Czy ludzie powinni się tym martwić?



- Zawsze istnieje możliwość erupcji superwulkanu w czasie naszego życia – twierdzi de Natale. – Problem polega na tym, że Neapolitańczycy mają świadomość zagrożenia ze strony Wezuwiusza, ale tylko kilku mieszkańców tego miasta ma pojęcie o istnieniu kaldery lub tego, że cała ta ziemia jest wulkaniczna. W porównaniu z kalderą Wezuwiusz jest karłem i moim zdaniem największe niebezpieczeństwo stanowi właśnie kaldera. Wezuwiusz jest otoczony przez wielu mieszkających tam ludzi, ale nie osiąga to takiego zagęszczenia populacji, jak w Neapolu.



Plan de Natale’a polega na wykonaniu odwiertu na głębokość 2,5 mi/4 km przy pomocy ekipy z International Continental Scientific Drilling Programme – ICSDP i jej InnovaRig – wielofunkcyjnego urządzenia wiertniczego mogącego dokonywać pomiarów ciśnienia i temperatury, pobierania próbek skały i gazu, etc. etc. – w takim przypadku do zbiornika magmy pozostałoby jeszcze jakieś 2 mi/3,2 km… […] De Natale sądzi, że wykonanie takiego odwiertu jest w stanie pomóc mieszkańcom Neapolu uniknąć losu Pompejów.



Monitorowanie aktywności wulkanicznej



Przede wszystkim, po pierwsze: da to uczonym wiedzę o tym, co się tutaj działo w Przeszłości  i o erupcyjnej aktywności kaldery. Po drugie: będą mogli rozwiązać zagadkę, co właściwie spowodowało wypuczenie się terenu wokół Pozzuoli – czy spowodowała to magma, para wodna czy przesuwające się skały?



Po trzecie: dzięki wierceniom będą oni w stanie zmierzyć temperaturę skał i umieścić tam sensory, dzięki czemu będzie można stworzyć model 3D tej części skorupy ziemskiej.



I wreszcie: umożliwi to uczonym zbadanie próbek skał w brytyjskiej naukowej placówce. Jeżeli podnoszenie się gruntu powtórzy się znowu, to będą oni w stanie lepiej zbadać skład chemiczny skał i to, jak będzie się ona zachowywała pod wpływem różnych czynników: ściskania, rozciągania, pękania, itd. itp. w czasie erupcji.



Próbki gleby i skał będą dostarczone do UCL, gdzie Chris Kilburn wprowadzi nowe dane do modeli komputerowych, które ukażą nam warunki w jakich formowała się kaldera i pomoże przewidzieć jej zachowanie erupcyjne w najbliższej Przyszłości.



- Kaldery mają potencjalne możliwości do ogromnych erupcji. Zrozumiemy więc, jakie istnieją zależności pomiędzy kalderą, magmą i gruntem pomiędzy nimi – mówi on. – Pola Flegrejskie są także płaskie. Większość erupcji miała miejsce na czteromilowym terenie. Nie wiemy, czy będzie to po lewej czy po prawej, na północy czy na południu tego terenu. Krótkookresowe ostrzeżenia takie jak serie drgań sejsmicznych albo deformacji skorupy ziemskiej, mogą się wydarzyć na parę dni przed erupcją, a nawet w czasie krótko poprzedzającym erupcję. Oto dlaczego przewidywania zachowania się kaldery są trudniejsze od przewidywania zachowania się wulkanów, których stożek jest widoczny na powierzchni ziemi, a to dlatego, że na dobrą sprawę nie wiemy, gdzie i kiedy dojdzie do ulotu magmy.  



Pozzuoli



Tylko jedna rzecz stanęła pomiędzy 25-osobową ekipą naukowców z ICSDP a pilotującym otworem, który chcą oni wydrążyć, a jest nią naukowiec, geochemik dr Benedetto de Vivo. Posługując się argumentami, które nie są popierane przez większość społeczności naukowej, de Vivo uważa mianowicie, że głęboki na 1700 ft/~566 m otwór pilotujący może wymazać Neapol z powierzchni ziemi, a jego obawy przed katastrofą zostały szeroko opublikowane we włoskiej prasie. Obawiając się publicznego napiętnowania, burmistrz Neapolu odwołał początek wierceń w rejonie Bagnoli czekając na dalsze raporty techniczne. Zapytałem de Vivo, czy naprawdę sądzi, że wiercenia mogą spowodować super-erupcję?

- Wiercenia mogą spowodować eksplozję, a nie erupcję spowodowaną przez nadkrytyczne ciśnienie gazów i może spowodować małe trzęsienie ziemi. To się zdarzało w czasie innych tego rodzaju projektów na świecie.



- Wiercenie spowodowało erupcję wulkanu błotnego Lusi w Indonezji – mówi dr Dougal Jerram z Durham University. – To było bardzo podobne do tego, co wydarzyło się w Zatoce Meksykańskiej. Wiercono tam w skałach poddanych ogromnemu ciśnieniu, co spowodowało erupcję ku powierzchni. Tam to było gorące błoto i woda, a tutaj mamy coś innego. Różnica jest taka, że wiercicie do stopionej skały, która nie powinna wydostać się na powierzchnię. Jeżeli patrzymy na Eyjafjallajökull na Islandii, to widzimy tam instrumenty GPS śledzące wszystko, co się dzieje wokół wulkanu. Ich priorytetowym zadaniem jest ostrzeganie przed erupcją poprzez dokonywanie pomiarów wskazujących, ze magma gromadzi się pod wulkanem i przebija się ku powierzchni, zbiera się płytko pod powierzchnią i jest gotowa do erupcji w każdej chwili. Oczywiście w takim przypadku jak Pola Flegrejskie, priorytetem jest wychwycenie sygnałów na gruncie w celu stwierdzenia rodzaju eksplozji. Niedawno Pola Flegrejskie miały swój okres aktywności – czy mimo tego poszedłby pan wiercić bardzo blisko nich albo na nich? Chyba nie. Ale jeżeli ten system jest bardzo stabilny, tak jak w Solfatara, to jest jasne, że zachodzi tam aktywny proces odgazowania. Widział pan fumarole na powierzchni i pod jakim ciśnieniem wyrywają się z nich gazy. Kiedy otworzy pan butelkę z napojem gazowanym, uprzednio mocno ją potrząsając, to wtedy gaz będzie się wydostawał nie inaczej, tylko wybuchowo.



Uli Harms – kierownik niemieckiej części ICSDP w Poczdamie  - pomagał zaprojektować wiertło, które miało być użyte w drugiej części wierceń w Bagnoli. Pewnego razu Harms wiercił w kierunku niespodziewanej kieszeni magmowej w czasie Projektu na Islandii w 2009 roku. Daleka od stworzenia nowego wulkanu magma w kontakcie z błotem do wierteł zamieniła się w szkliwo wulkaniczne. Twierdzi on, że magma nie może ruszyć do góry, wzdłuż otworu wiertniczego, bowiem wystarczy szklanka wody, by go zakorkować na amen.

– Otwór ma tak małe rozmiary i jest zatkany błotem do wierteł, specjalną mieszanką, która nawilża głowicę wiertła. Nie jest to otwarty otwór, nie może być poszerzony przez magmę do tego stopnia, by wytrysnęła ona na zewnątrz, czy coś w tym rodzaju. Ale dla Neapolitańczyków nie jest jasnym, że wiercenia nie przedstawiają niebezpieczeństwa, prawdziwym zagrożeniem są dwa wulkany: Wezuwiusz i kaldera. Stanowią one największe niebezpieczeństwo.



De Natale jest przekonany, że skoro aktualnie mamy technologię, która pomoże nam zrozumieć aktywność wulkaniczną, to powinniśmy jej użyć: wiercenia powinny się już zacząć.

- Mieszkam w Neapolu – powiada – i jak większość mieszkańców tego miasta nie wyobrażam sobie jego opuszczenia. Ale musimy zdawać sobie sprawę z niebezpieczeństwa, które czai się pod naszymi stopami.



Mieszkańcy Pompejów nie mieli takiego luksusu…          

        








* * *



Superwulkan jest jedną z tych rzeczy, której trzeba się obawiać na serio. 70.000 lat temu wybuch superwulkanu Toba omal nie starł z powierzchni Ziemi gatunku Homo sapiens. Potworna erupcja spowodowała poerupcyjną zimę i skażenie atmosfery, które przez długi okres czasu dało znać o sobie i które wpłynęło na Ludzkość tworząc ją taką, jaką teraz jest.



Kto wie, czy właśnie wtedy nie powstało podziemne państwo Agarty, w którym schroniła się część Hominis sapientis przed tym kataklizmem. W tym przypadku azjatyckie legendy wydają się mówi prawdę…



I jeszcze jedno – supererupcja Pozzuoli byłaby kresem cywilizowanego życia w Europie, podobnie jak supererupcja Yellowstone – w Ameryce. A teraz wyobraźmy sobie, że jakiś szaleniec czy terrorysta chciałby to wykorzystać do unicestwienia naszej cywilizacji? No bo wystarczyłoby zdetonować kilka megaton w Golfo di Pozzuoli i czekać, aż poprzez skruszone falami uderzeniowymi i sejsmicznymi skały przeciśnie się magma, której supererupja będzie miała moc tysięcy megaton!



We współczesnym świecie nie jest tak trudno skonstruować bombę A czy H, jak się to powszechnie wydaje. A wariatów, frustratów czy po prostu terrorystów walczących o jakieś brednie tez nie brakuje. I dlatego na miejscu rządów Włoch, USA i Hiszpanii objąłbym szczególną kontrolą tak newralgiczne miejsca, w których tykają geologiczne bomby zegarowe, jak: Yellowstone N.P., Zatokę Pozzuoli oraz wyspę La Palma de Canaria. Bo to są realne zagrożenia. Nie jakieś brednie Gerryli i innych nawiedzonych pomyleńców bredzących coś o kalendarzach Majów, ale właśnie niewidzialna śmierć czająca się tuż pod ziemią…           



Przekład z j. angielskiego –

Robert K. Leśniakiewicz ©