Újra beindult a Yellowstone gőzhajója

A Föld legrégebbi, 1872. március 1-jén megnyílt nemzeti parkjában, a hidrotermikus és geológiai látványosságokban bővelkedő Yellowstone Nemzeti Parkban még 2018-ban újraaktiválódott a Steamboat névre keresztelt gejzír, amelynek többéves vizsgálatáról a héten adnak ki tanulmányt. 

Mivel a gejzírkitörésekkel kapcsolatos ismereteink is legalább annyira hiányosak, mint a vulkán- vagy a limnikus kitörésekről rendelkezésünkre állók, bőven tartogatnak megválaszolandó kérdéseket a kutatóknak. Ennek az is az oka, hogy ezek a jelenségek szerencsére ritkán fordulnak elő, bár meglehetősen kiszámíthatatlan, hogy mikor következnek be.

Ha hirtelen felélednek, az veszélyes lehet a környezetre, az élővilágra és az emberre is. Itt van például egy 1986-os limnikus kitörés, amikor egy hatalmas szén-dioxid felhő szabadult ki az Afrikában található Nyos-tóból, 1800 ember és mintegy 3500 háziállat fulladását okozva.

Szépek, de csak messziről

2019-ben negyvenheten tartózkodtak a népszerű új-zélandi Fehér-szigeten, amikor katasztrófát okozva aktiválódott a vulkán. A gejzírek általában forró vizet, vízgőzt lövellnek ki, de a területi adottságoktól függően, akár rendkívül savas források is előfordulhatnak a környéken, melyek képesek feloldani akár teljes egészében az emberi testet. Éppen ezért nem árt jobban megismerni e természeti jelenségeket.

Indul a gőzhajó

Amikor a Yellowstone Nemzeti Park legmagasabbra lövellő gejzírje, a Steamboat (magyarul Gőzhajó) 2018-ban három és fél év szunnyadás után újra felébredt, többekben felmerült a gondolat, hogy ez előhírnöke lehet vulkánkitöréseknek a környéken. Ezek az úgynevezett hidrotermikus robbanások forró vizet, forró gőzt, sarat, homokot és még sziklákat is lövellhetnek a levegőbe. A víz magas hőmérsékletét az indokolja, hogy kitörése előtt forró kővel érintkezik a talajban.

Michael Manga, a kaliforniai Berkeley Egyetem föld- és bolygótudományi professzora, egyben a tanulmány vezető szerzője szerint az a legnagyobb probléma, hogy nehéz megjósolni az aktiválódás időpontját, illetve még nem ismert, hogy milyen előjelei vannak a kitörésnek. Ezek ismeretében lehetne előrejelzés, ami életeket mentene.

A kutatók megállapították, hogy az újraaktiválódás előtt a gejzír körül a talaj kissé megemelkedett, a szeizmográf mutatója valamivel erőteljesebb rengést jelzett, és a terület némileg több hőt sugárzott a légkörbe.

A tudósoknak csak három kérdésük van

A kutatók a Steamboat kapcsán három kérdésre keresték a választ: Miért ébredt fel újra? Miért ilyen változó a működés időtartama, ami 3 és 17 nap között mozog? Miért lövell ilyen magasra, azaz nagyjából 90-120 méterre? Kettőre találtak választ.

Valójában attól ébred fel újra, hogy mennyire és hogyan tud megtöltődni folyadékkal a földfelszín alatt. Ha a folyadék valahová elszivárog, akkor nem tud kitörni a gejzír, hiszen nincs nyomás alatt. Viszont ha kellően mélyre tud összegyűlni, annál nagyobb a nyomás, és annál melegebb a hőmérséklete, mivel egyre melegebb közegben van. Minél forróbb a víz, annál több energiája van, és annál magasabbra tud kilövellni a gejzír.

A Föld belseje felé haladva folyamatosan emelkedik a geotermikus gradiens, bár annak mértéke nem mindenhol azonos. Az átlagos érték százméterenként 3 Kelvin, Magyarországon 5-8 Kelvin, viszont vulkánok közelében, például a Vezúvnál, százméterenként akár 14 Kelvint is emelkedhet.

Nem sok válasz érkezett még

Manga és csapata azt már nem tudta megállapítani, hogy a Steamboat-gejzír miért indult újra 2018. március 15-én, három év és 193 napos inaktivitás után. Nem találtak egyértelmű bizonyítékot arra, hogy a gejzír alá emelkedő új magma okozta volna a reaktiválódást, bár szerintük ez a belső „vízvezeték” változásával függ össze.

Azt is megállapították, hogy a gejzíreknek három összetevőre van szükségük: hőre, vízre és szilícium-dioxidra. Mivel a gejzírekben lévő forró víz folyamatosan oldja és visszahelyezi a szilícium-dioxidot – minden kitörés alkalmával körülbelül 200 kilogramm oldott szilícium-dioxidot hoz a felszínre. A szilícium-dioxid egy része visszakerül a föld alá, így megváltoztathatja a gejzír alatti vízvezetékrendszert, ezzel átmenetileg leállíthatják vagy újraaktiválhatják a kitöréseket.

„A feltett kérdések nagyon egyszerűek, és egy kicsit kínos, hogy nem tudunk válaszolni rájuk, mert ez azt jelenti, hogy a Földön végbemennek olyan alapvető folyamatok, amelyeket nem nagyon értünk” – állítja Manga.

A tanulmány a Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban jelenik meg.