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 e-mail nie zostanie opublikowany.