A globális katasztrófa vulkánjainkba van programozva

A kőzetek üledékrétegeinek vizsgálata nem új keletű kutatatási terület. Százötven-kétszáz éve, amióta tudjuk, hogy bolygónk felszíne folyamatosan változik, a geológusok, és az őslénytankutatók az üledékes kőzetekben keresik a földtörténeti események bizonyítékait. Sok filmben láthattuk már (például a National Geographic Chanelen), hogy a Grand- Kanyonba alászállni felér egy időutazással.

Újszerű gondolat, hogy hasonlóképp érdemes vizsgálni a sarki jégsapkákat is. A jégréteg ugyanis a csapadék mennyiségéről és minőségéről, közvetve tehát a légkör állapotáról tanúskodik. Ilyen vizsgálatok során, évtizede, a kutatók Grönland jegében találtak egy rejtélyes, 75 000 éves réteget. Olyan jégtömeget, amelynek szulfáttartalma a normálisnak több százszorosa. Az okát még nem sikerült kideríteni, de bizonyították, hogy egykor rengeteg kén-dioxid került a légkörbe.

Kén-dioxid, az éghajlatváltoztató

Honnan származik ez a sok kén, és milyen hatása lehetett a maga idejében? Az első kérdésre a válasz logikusnak tűnik: valamilyen vulkáni tevékenységből. Ámde ekkora mennyiségben? Ehhez valami gigászi kitörés kellett, és a hatásnak is globálisnak kellett lennie.

Arról van szó, hogy a kén-dioxid a légkörben kénessavvá, kénsavvá alakul. A kénsav viszont a tiszta légkörnél jobban visszaveri a fényt, tehát, kevesebb napsugarat enged a Földre. Mindez akár drasztikus éghajlatváltozással is járhat.

Úgy tűnik hát, összefüggés van az említett hetvenötezer éves szulfátréteg és az akkoriban kezdődött évezredes minijégkorszak között. Csakhogy van itt még egy kérdés: mennyi ideig maradhat a vulkanikus eredetű anyag a légkörben? Mert ha csak pár évig, akkor hogyan okozhat hosszabbtávú éghajlatváltozást egy szupervulkán kitörése?

A válasz az, hogy a savas esők hamar kimossák a kén-dioxidot a légkörből. Nem mondhatjuk, hogy hosszú távon kevés napenergiát kapott bolygónk. Csakhogy ez a 2-3 év is elegendő ahhoz, hogy elindítson egy hosszú távú öngerjesztő folyamatot. Mert ha csak néhány télen több hó esik, már akkor is megváltozik a Föld fényvisszaverő képessége (albedoja). A sok fehérség jobban visszaveri a napfényt, és kevesebb energiát enged a Földbe. Tehát, ha hűl a bolygó éghajlata, akkor több hó hull, de ha több hó esik (kevesebb olvad el nyáron) még hidegebb lesz az éghajlat.

A tűzhányók „újlenyomata”

A fél glóbuszon, pontosabban hat és félezer kilométer sugarú kőrben megtalálható egy magas szilikáttartalmú vulkáni kőzet, amelynek kora megegyezik az említett grönlandi szulfátos jégrétegével: 75 000 éves. Kémiai vizsgálat bizonyította, hogy ez a sok üledék egyetlen kitörésből származik. Indiában hat, Samosir szigetén hatszáz méter vastag ez a kőzetréteg.

Úgy tűnik hát, hogy akkor valami globális vulkánkatasztrófa töméntelen hamut és kén-dioxidot lökött a légkörbe. De hol lehetett ez a tűzokádó? Mekkora robbanásnak kellett lennie annak, ami Grönlandtól Indonéziáig ott hagyta a nyomát?

Miről árulkodnak a hamurétegek?

Nincs két egyforma vulkánkitörés a Földön, ezért a hamumintákból elvileg meg lehet mondani, hogy az melyik tűzhányó melyik kitöréséből származnak. Mégis vannak nehéz kérdések. Az említett hamuszórásnak, vagy inkább hamuömlésnek nincs gazdája. (Kicsit ostoba szójátékkal élve a robbanásért semelyik ismert tűzhányó nem vállalja a felelőséget.)

Izlandon húzódik például a Laki hasadékvulkán, amelyik közel is van a grönlandi jéghez és ismertek kénben gazdag kitörései, de a Laki üledékének más az ásványi összetétele. A Pinatubot is logikusnak tűnt a vádlottak padjára rendelni, mert környékének rettegett gyilkosa, és mert környékén igen vastag az emlegetett 75 000 éves törmelékréteg. A robbanásos hamuja is nagyon hasonló, de csak hasonló. Nem ugyanaz. A Pinatubo sem jelentkezhet a globális éghajlatmódosító vulkán címére. Hát akkor hol keressük?

A Toba-tó rejtélye

A Toba-tó Szumátrán igen furcsa egy állóvíz. 100 kilométer hosszú, 30 kilométer széles és igen mély. A meder formavilága is szokatlan. A partvidéken több száz méteres hegyek emelkednek, de olyan hírtelen, mint nálunk a Gellérthegy. A leszakadás a vízszint alatt is folyatódik, másképp mondva, a tó hirtelen mélyül. Hogyan alakulhatott ki ez a formakincs? A választ a parti hegyek egy üledékrétege adja meg, amely nem más, mint az emlegetett 75 000 éves, szilikátokban gazdag vulkáni törmelék.

A kutatók bő évtizede, mint gyerekek a puzzle darabkáit, rakosgatták össze a képet. A grönlandi jégminta, a Föld-szerte ismert kőzetréteg, és a furcsa alakú szumátrai állóvíz közös megoldása: a Toba-tó medre maga az elsüllyedt szupervulkán, a negyedidőszak leghatalmasabb kalderája, a Föld egyik legpusztítóbb kitörésének helyszíne.

A múlt rekonstrukciójára épülhet a jövőkép

Az utólagos modellezés szerint a Toba-tó helyén tűzhányó állt. A magmakamrában évszázadokon át gyűlt a forró földanyag, és nőtt a feszültség. Aztán a magmakamra teteje beszakadhatott, a magma oldalirányú nyomása megnőtt, egyre több repedés lazította a kőzetet, majd a tűzhányó anyaga a légkörbe dobódott. Becslések szerint a tűzokádó 2800 köbkilométer törmeléket lökött ki. Összehasonlításul a Mt. St. Helens csak egy köbkilométer anyagot produkált. A gázok több 10 km magasba nyomultak, tőméntelen szulfátot juttatva a légkörbe, a bolygó hőmérsékletét drasztikusan csökkentve. A folyamat néhány hétig tarthatott, és a végére csak két kilométer mély lyuk maradt a vulkán helyén.

Milyen hatással volt a Toba kitörése az élővilágra? Becslések szerint akkoriban 60 millió körüli homo sapiens élt a Földön, és a kutatók szerint ennek legalább fele elpusztult. Nem a vulkáni hamu belégzése okozta milliók fájdalmas halálát, hanem a kitörést követő éghajlatváltozás miatti éhínség.

A tudósok több szupervulkánt felfedeztek már, amelyekhez képest a Mt. St. Helens, vagy a Krakatau pusztítása szerény tűzijáték csupán. Ma már tudjuk, hogy a Toba korábban 840 és 700 ezer évvel ezelőtt is pusztított, a nyugati parton pedig a Pusukbukit vulkáni tó is hasonló katasztrofális kitöréssel keletkezett.

De várható-e a jövőben ilyen (fél)világvége pusztítás. A válasz körülbelül ennyi lehet: „miért ne”. Ma már valószínűleg előre jelezhető a katasztrófa, mert még a kisebb tűzhányók is udvariasan bejelentkeznek kitörés előtt, de megakadályozni a pusztítást mégsem lehetne. Pesszimista (vagy hatásvadász) vulkanológusok szerint a globális katasztrófa vulkánjainkba van programozva.