Dlaczego erupcja wulkanu Tonga była tak gwałtowna? Czego mamy spodziewać się w przyszłości?

W tym artykule:

1. Czy wulkan Tonga czekają kolejne, groźne erupcje?
2. Erupcja wulkanu Tonga wywołała tsunami i zakłócenia w atmosferze
3. Wulkan Tonga jest bardzo trudno zbadać
4. Wulkan Tonga gwałtownie wybucha raz na tysiąc lat

Potężna styczniowa erupcja wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha'apai zagroziła stu tysiącom mieszkańców oddalonej o zaledwie 65 kilometrów stolicy Tonga – Nuku'alofa. To państwo położone w Polinezji na południowym Pacyfiku. Już grudniowe wybuchy spotęgowały tam pandemiczny kryzys. Usunięcie grubej warstwy popiołów wulkanicznych, które zakryły wszystko – od ujęć wody pitnej po uprawy – kosztowało 17 milionów dolarów. Kolejne wybuchy, towarzyszące im trzęsienia ziemi i tsunami były bardzo niebezpieczne.

Czy wulkan Tonga czekają kolejne, groźne erupcje?

Jednak trzęsienia ziemi nadal wstrząsają regionem sugerując, że to jeszcze nie koniec problemów. Wstępne badania popiołu z erupcji z 15 stycznia wskazują, że czynny wulkan został zasilony świeżą partią magmy wznoszącą się z wnętrza Ziemi. Hunga Tonga-Hunga Ha'apai może pozostać aktywny przez trudny do określenia czas i stanowić zagrożenie nie tylko dla ludności Tonga.

Superwulkany - jak powstają i jakie są znane superwulkany?

Jak powstają superwulkany? Gdzie są zlokalizowane? Na te i inne pytania odpowiadamy poniżej.

– Scenariuszy jest wiele. Od wyciszenia się wulkanu i zamilknięcia na najbliższe lata, przez ponawiające się niewielkie erupcje, aż do takiego, w którym styczniowe wydarzenie było dopiero wstępem do zwiększenia aktywności wulkanu i jeszcze większych erupcji. Tym, na czym skupiają się teraz wulkanolodzy, jest próba zrozumienia co takiego się wydarzyło, że chociaż styczniowa erupcja wytworzyła rekordowo wysoki pióropusz (ok. 30 km), to nie wyrzuciła do atmosfery proporcjonalnie dużo popiołów wulkanicznych – mów dr Sam Poppe, wulkanolog pracujący w Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Erupcja wulkanu Tonga wywołała tsunami i zakłócenia w atmosferze

W czasie styczniowej erupcji Hunga Tonga-Hunga Ha'apai wyzwolił gwałtowną eksplozję o sile równej od 4 do 18 megaton trotylu – zgodnie z szacunkami geologa NASA Jima Garvina. Eksplozja wytworzyła akustyczną falę uderzeniową, która była wystarczająco silna, aby zakłócić jonosferę. To zewnętrzna warstwa atmosfery, która zaczyna się około 80 do 90 kilometrów nad powierzchnią Ziemi i zawiera elektrony zjonizowane przez energię słoneczną.

Erupcja spowodowała również tsunami, które zostało wzmocnione przez falę ciśnienia atmosferycznego eksplozji. Jest to zjawisko znane jako meteotsunami. Deformacja powierzchni oceanu dodatkowo zakłóciła jonosferę. Zarządzany przez JPL/NASA Global Differential Global Positioning System (GDGPS) zanotował zaburzenia jonosferyczne spowodowane eksplozją i późniejszymi meteotsunami w czasie rzeczywistym.

Pierwsza taka erupcja Etny od lat. Naukowcy alarmują, że to dopiero początek

Na początku tego tygodnia doszło do erupcji Etny. Jeden z najbardziej aktywnych wulkanów na świecie wyrzucił w powietrze ogromne kłęby dymu oraz popiół, co zmusiło władze pobliskiego lot...

System ten monitoruje gęstość elektronów w jonosferze (mierzoną jako całkowite jednostki zawartości elektronów lub TECU) poprzez śledzenie opóźnienia sygnałów globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS) podczas podróży przez atmosferę. W przyszłości dane GNSS mogą odegrać ważną rolę w rozwoju systemów wczesnego ostrzegania przed tsunami, znacznie skracając czas potrzebny na ostrzeżenie przed tym śmiercionośnym zjawiskiem.

Wulkan Tonga jest bardzo trudno zbadać

– Dużym problemem jest podwodna lokalizacja erupcji. Tak naprawdę możemy posługiwać się tylko zdjęciami satelitarnymi, ponieważ w pobliżu nie było żadnych sejsmometrów ani stacji GPS, przez co nie da się naprawdę zrozumieć charakteru ruchów magmy w wulkanie. Zespół wulkanologów badał warstwy popiołu wulkanicznego na istniejących wyspach, zanim zostały w większości zniszczone podczas styczniowej erupcji. Znaleziono nawet dowody na jeszcze większe erupcje niż ta styczniowa. To nadal mało. W dodatku ze względu na niebezpieczeństwo nie można tam teraz wysłać statku badawczego ani zejść głęboko pod wodę, by zbadać kalderę – wyjaśnia dr Poppe.

Super-wulkan pod Yellowstone jest wciąż aktywny i pełen magmy

Około 10.000 obiektów geotermalnych w Yellowstone wskazuje na tajemniczy, bardzo gorący punkt pod skorupą ziemską.

Większość wulkanu Hunga Tonga–Hunga Ha'apai leży pod wodą. Wznosi się on na ponad 2000 metrów licząc od dna morskiego i jest częścią łuku wulkanicznego Tonga-Kermadec. Ten ciąg wulkanów – zarówno podwodnych, jak i powierzchniowych – znajduje się nad masywną geologiczną strefą kolizji. Zachodnia krawędź płyty skorupy ziemskiej Pacyfiku zanurza się tam pod płytą indyjsko-australijską. Zanurzając się, krawędź płyty Pacyfiku nagrzewa się, a stopiona skała wznosi się i zasila wulkany łuku Tonga-Kermadec.

Wulkan Tonga gwałtownie wybucha raz na tysiąc lat

Dowody geologiczne pokazują, że duże erupcje wstrząsały Hunga Tonga-Hunga Ha'apai mniej więcej raz na tysiąclecie. Do ogromnych wybuchów doszło około 200 i 1100 roku. Minione stulecie przyniosło mniejsze eksplozje, które zanotowano w 1937 i 1988 roku. Wówczas szczyt wulkanu wyłonił się ponad fale w postaci dwóch małych wysp, zwanych Hunga Tonga i Hunga Ha'apai.

Następnie, w 2009 roku, wulkan zaczął pluć popiołem i parą podczas erupcji w Hunga Ha'apai. W grudniu 2014 r. i styczniu 2015 r. kolejne erupcje utworzyły nowe pokłady zastygłej lawy, które połączyły obie wyspy, tworząc z nich jeden ląd.