Jak dokładnie możemy przewidywać wybuchy wulkanów?

Jak dokładnie możemy przewidywać wybuchy wulkanów?

Dokładne przewidywanie klęsk żywiołowych stanowiło zawsze wyzwanie dla nauki. Dzisiaj możemy bardzo dobrze przewidzieć zachowanie huraganu. Zazwyczaj mamy w zapasie kilka dni na ostrzeżenie i nawet taka wielka nawałnica, jak huragan Andrew, powoduje stosunkowo niewiele ofiar śmiertelnych, gdyż ludzie mogą być ewakuowani z jego zasięgu. Trzęsienia ziemi jesteśmy w stanie przewidzieć mniej dokładnie, ponieważ obecne techniki pozwalają nam prognozować w ciągu długich okresów jedynie ogólne prawdopodobieństwo. Przewidywania wybuchów wulkanów przypadają pomiędzy tymi dwiema skrajnościami. W ostatnim dziesięcioleciu odkryliśmy, w jaki sposób przewidywać wybuchy w czasie odpowiednim dla ratowania życia – i możliwość ta w najbliższej przyszłości znacznie się zwiększy.

Liczby mówią same za siebie. W 1985 roku góra Nevado del Ruiz w Kolumbii wybuchła bez uprzedzenia, zabijając przeszło 20000 ludzi. W 1991 roku, jedynie sześć lat później, moment wybuchu wulkanu Pinatubo na Filipinach przewidziano wystarczająco dokładnie, żeby ewakuować większość ludzi żyjących na tym obszarze. Wynik

– jedynie kilkaset ofiar śmiertelnych zamiast tysięcy. W podobnym wypadku w 1994 roku, przed wybuchem w Papui-Nowej Gwinei, 20 000 ludzi przeniesionych zostało z miejsca zagrożenia, ofiar nie było. Dla porównania, w 79 roku naszej ery zniszczenie Pompei przez wybuch Wezuwiusza pochłonęło, jak się ocenia, 20000 ludzi; w 1815 roku w wyniku wybuchu Tambory w Indonezji (największy wybuch ery nowożytnej) życie straciło prawie 100000.

Wulkan jest miejscem, w którym gorąca magma z wnętrza ziemi dochodzi do powierzchni. Proces rozpoczyna się, gdy płynna, stosunkowo lekka magma zaczyna unosić się z głębi ziemi ku powierzchni – podobnie będzie wyskakiwał kloc drzewa uwolniony pod wodą. Podczas unoszenia się magmy spada ciśnienie i rozpuszczone w niej gazy zaczynają tworzyć pęcherzyki. Wbrew powszechnym sądom nie wszystkie erupcje są wybuchowe. Jeżeli magma nie jest zbyt lepka i zawiera mało pęcherzyków, lawa będzie po prostu wypływać na powierzchnię. Lecz jeśli magma ma dużą lepkość i zawiera dużo rozpuszczonych gazów, to nastąpi klasyczna erupcja wybuchowa.

Wybuch wulkanu poprzedzony jest zazwyczaj przez cały szereg znaków ostrzegawczych – zwiększone drgania gruntu, niewielkie wybuchy oraz uwalnianie popiołów i gazu (szczególnie gazów zawierających związki siarki). Tradycyjnie wulkanolodzy wywodzili swoje przewidywania z takich właśnie wskaźników oraz wielu obliczeń opartych jedynie na intuicji. Dzisiaj komputer i satelita stworzyły nowe możliwości przewidywania, kiedy nastąpią wybuchy i jakie będą ich skutki.

Specjaliści z tej dziedziny mogą teraz na swoich komputerach osobistych dokonywać ciągłych analiz nowych danych, co wcześniej zazwyczaj przeprowadzane było w odległych laboratoriach, za pomocą wielkich systemów komputerowych. Strata czasu przy dostarczaniu danych do dużych komputerów może być w oczywisty sposób decydująca przy przygotowaniu bezzwłocznych prognoz, gdy zbliża się moment wybuchu. Co więcej, możliwe jest teraz umieszczanie przyrządów na wulkanie i prowadzenie ich odczytów z satelity. To oznacza, że gdy zbliża się wybuch, decydujące pomiary mogą być poczynione bez ryzykowania życia ludzi, wysyłanych uprzednio na wulkan. Taka kombinacja monitoringu satelitarnego i analizy w czasie rzeczywistym za pomocą komputerów osobistych pozwoliła wulkanologom dokładnie określić moment wybuchu Pinatubo.

W przyszłości wulkanolodzy będą mieli jeszcze jedno narzędzie do usprawnienia monitoringu: Globalny System Lokalizacji (GPS – patrz strona 79). Gdy zbliża się erupcja, naprężenia i ciśnienie wewnątrz ziemi powodują występowanie niewielkich wybrzuszeń w różnych miejscach na zboczach góry. Jeśli, zanim zaczyna występować odkształcenie, zostaną tam rozmieszczone odpowiednie czujniki, to GPS może określać ich położenie oraz śledzić unoszenie i opadanie gruntu.

Komputery pomagają także rządzącym w planowaniu odpowiednich działań, jakie należy podjąć, gdy wulkan w końcu wybuchnie. Na przykład główną przyczyną śmierci w czasie wybuchu wulkanu Nevado del Ruiz była seria obsunięć się błota po stokach góry. Gdyby ludzie wiedzieli, gdzie nastąpią te obsunięcia, mogliby przemieścić się na wyżej położone miejsca i uniknąć katastrofy. Dzisiaj naukowcy określają prawdopodobne drogi zejścia lawin błotnych, przepływów lawy i chmur popiołu (który może zatkać silniki samolotu mającego nieszczęście przez nie przelatywać) podczas szczegółowych symulacji wybuchów poszczególnych wulkanów. Pierwsze takie symulacje zostały wykonane w 1994 roku przy przewidywaniu wybuchu wulkanu Popocatepetl w Meksyku. Symulacje komputerowe opracowały najbardziej prawdopodobne drogi spływu lawin błotnych, dając miejscowym władzom bardzo potrzebne informacje w planowaniu ewakuacji.

Dzisiejsze programy obejmujące międzynarodowe agencje i organizacje, takie jak amerykańskie biuro geologiczne (U.S. Geological Survey), zajmują się przerzucaniem zespołów naukowych do wulkanu, który zdaje się budzić po okresie drzemki. Zespoły te monitorują wulkan i zaczynają przewidywania daty wybuchu oraz jego konsekwencje. W moim odczuciu niedługo wybuchy wulkanów dołączą do huraganów jako jedne z tych plag, z którymi, jeśli nawet nie da się ich uniknąć, można przynajmniej poradzić sobie bez dużych strat ludzkiego życia.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *