Nie ma wprawdzie w kalendarzu święta wulkanologów, ale gdyby myślano o jego ustanowieniu, to data 24 sierpnia nadawałaby się w sam raz. Tego dnia doszło do najbardziej znanej erupcji w dziejach świata. Choć pochłonęła setki ofiar i całkowicie zniszczyła starożytne Pompeje i Herkulanum, to niejeden badacz wulkanów chciałby wówczas być na miejscu Pliniusza Młodszego – zobaczyć to, przeżyć i opisać dla potomnych. Jego sprawozdanie z wybuchu Wezuwiusza jest pierwszym pełnym opisem erupcji wulkanicznej. Ta akurat nie była wcale tak spektakularna, jakby się mogło wydawać. W ośmiostopniowej skali eksplozywności (wskaźnik VEI) otrzymała „piątkę”. A np. wulkan Tambora w Indonezji, który na początku XIX wieku potrafił zmienić ziemski klimat i pozbawić ludzi astronomicznego lata, dostał „siódemkę”. Są też i łagodniejsze, jak choćby włoski Stromboli, który wybucha codziennie i to po wielokroć. Skala tej kilkusekundowej erupcji, powtarzającej się mniej więcej co dwadzieścia minut, została oceniona ledwie na „jedynkę”.

Nie ma więc jednego standardu dla wszystkich. Jeden typ erupcji – hawajski – wyrzuca wpierw fontanny lawy, a potem spokojnie się wylewa, inny – wulkaniański – charakteryzuje wybuch podobny do armatniego wystrzału, kolejny – pliniuszowy – to z kolei wielogodzinna erupcja, z momentami uspokojenia. Każdy spośród ponad pół tysiąca obecnie czynnych wulkanów wybucha po swojemu. Najważniejsze jednak, by… to robił, nie dusił się w sobie.

– Te, które upuszczają swoją energię, są przez nas, wulkanologów, cenione i lubiane. Ich „zawór” jest otwarty i energia ma którędy uchodzić. Gorzej, gdy jakiś wulkan nagle zamiera, co oznacza, że energia została gdzieś po drodze, np. w kominie wulkanicznym, zablokowana i w przyszłości siła wybuchu będzie zwielokrotniona – przewiduje dr inż. Andrzej Gałaś z Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Sukcesy i porażki

Wulkany działają w wyniku przemieszczania się płyt kontynentalnych, a ponieważ proces ten nieustannie trwa, to i z kraterów wydobywać się będzie co jakiś czas smuga dymu. Erupcje, wbrew pozorom, występują w określonych interwałach, a badacze, dysponując odpowiednimi technikami, mają za zadanie m.in. ustalić ów rytm budzenia się i zasypiania. Na początku lat 90. przewidzieli ogromną erupcję filipińskiego Pinatubo. Ewakuowano ludność oraz stacjonującą nieopodal bazę amerykańskiej floty powietrznej. Chociaż wybuch nastąpił tydzień później niż zapowiadano, to i tak prognozę, w wyniku której ocalono 60 tysięcy osób, uznano za sukces. Dziś, głównie dzięki obserwacjom satelitarnym i systematycznemu monitoringowi stref wulkanicznych, można odpowiednio wcześniej rozpoznać sygnały o podnoszącej się z głębi ziemi energii i budzeniu się wulkanu.

– W przypadku Pinatubo wzrastała moc wstrząsów z epicentrum pod wulkanem, a dodatkowo zaczęła gwałtownie rosnąć emisja SO2. W maju było 500 ton na dobę, na koniec miesiąca wynosiła 5000 t/d, a – co dziwne – tuż przed wybuchem zmalała do 600 t/d. Wulkanolodzy zrozumieli, że gaz został gdzieś zablokowany, a wstrząsy oznaczają jakby ładowanie armaty do wystrzału. To był właściwy trop. Mimo, że parametry się nagle obniżyły, ustalono, że erupcja będzie jednak miała miejsce.

Ale nie ma co się łudzić – i wulkanologom zdarzają się wpadki. Nawet tak tragiczne, że sami ginęli na skutek nagłej i niespodziewanej erupcji. W końcu na wybryki natury nie ma mocnych. A wulkany to mimo wszystko żywioł nieprzewidywalny, jak mało który. W Ekwadorze swoją aktywność wzmagał Tungurahua – były strumienie gorącej wody, małe wyrzuty pyłu. Zarządzono ewakuację miasta. A on, jak gdyby nigdy nic… spał dalej.

– Powiedzieć tam teraz, że jest się wulkanologiem, to wystawić się na lincz – żartuje krakowski uczony, który razem z zespołem od siedmiu lat bada Dolinę Wulkanów w południowym Peru.

Stożki, kopuły i szczeliny

Właśnie dlatego, by nie było kolejnych gaf, każdemu wulkanowi przypisana jest stała grupa naukowców. Prowadząc systematyczny monitoring, są oni w stanie celniej niż „przypadkowi” wulkanolodzy ocenić rytm życia swojego podopiecznego. Badania dr. Gałasia związane są z większym projektem realizowanym przez AGH, a mianowicie – ustanowieniem Parku Narodowego Kanion Colca i Dolina Wulkanów. Kanion jest zaraz po Machu Picchu najchętniej odwiedzanym miejscem w Peru. Stąd wzięła się potrzeba jego ochrony. Turyści napędzają koniunkturę, a wszystko to dzięki Polakom. Na początku lat 80. nasi kajakarze odkryli go i stwierdzili, że jest najgłębszy na świecie. Trafił do Księgi Rekordów Guinessa. Od tamtej pory miejscowi traktują wszystkich Polaków wyjątkowo.

Do Ameryki Południowej ekipa z AGH jeździ co dwa lata, na miesiąc. Badają wulkany młodej grupy Andahua. Inne zespoły zagraniczne skupiają się głównie na bardzo licznie występujących w Peru stratowulkanach, które z racji swej wielkości są bardzo niebezpieczne. Na Dolinę Wulkanów mało kto zwraca uwagę. Praktycznie jest to biała plama, którą teraz dopiero odkrywają Polacy. To dość duża grupa wulkaniczna, mająca ponad sto centrów emisyjnych, z których wydobywała się lawa, popioły i odłamki skalne. Najłatwiejsze do zlokalizowania są, dochodzące do 300-400 metrów wysokości, stożki piroklastyczne zwieńczone kraterami. Polacy zainteresowali się jednak również o połowę mniejszymi kopułami i szczelinami w skorupie ziemskiej. Tych jest ponad dwukrotnie więcej, ale są trudniejsze do znalezienia. Zakrywają je bowiem potoki lawy, nakładające się jeden na drugi.

– Kiedy powiedzieliśmy o tym odkryciu Peruwiańczykom, byli zdumieni. Myśleli, że do prześledzenia historii erupcji w tamtym rejonie wystarczą stożki, których naliczono prawie 50. Tymczasem my odkryliśmy jeszcze około 116 kopuł lawowych.

Jedną z nich mój rozmówca szczególnie zapamiętał. Wysoka na prawie 300 metrów, a stroma jak diabli. I w dodatku żadnej ścieżki na szczyt. Skakało się więc z głazu na głaz. Po przejściu z jednego takiego bloku skalnego na drugi, dr Gałaś zobaczył kątem oka, że ten, na którym przed chwilą stał, zaczął nagle zjeżdżać w dół. Serce mocniej zabiło. Wielu wrażeń dostarcza też za każdym razem zejście do krateru.

– To wygląda tak, jakby erupcja przed chwilą się skończyła. W tym półpustynnym klimacie praktycznie nie istnieje erozja, więc to wszystko stoi, tak jak wtedy, i powoduje, że krajobraz jest iście księżycowy – obrazowo tłumaczy krakowski uczony.

Ślady złoczyńców

Ostatnia erupcja tej grupy wulkanicznej miała miejsce całkiem niedawno, jakieś 300 lat temu. Świadczą o tym choćby nikłe ślady erozji i wietrzenia oraz brak pokrywy roślinnej. Ale żadnych zapisów dotyczących tego wydarzenia nie ma. Trzeba więc odtworzyć przebieg takiego wybuchu, bo może się on powtórzyć – w końcu to nadal czynne wulkany. A jeśli kiedyś wybuchły w określony sposób, to bardzo prawdopodobne, że ponowna aktywność przebiegnie tak samo. O ile bowiem nie ma jednakowego scenariusza erupcji dla wszystkich wulkanów, o tyle może być standard dla jednego konkretnego. Pomocne w tym względzie są skały, „wyprodukowane” kiedyś przez wulkan w postaci lawy, która z czasem zakrzepła wokół niego.

– Nazywam je pieszczotliwie „śladami złoczyńców”, bo skały doskonale oddają procesy, w jakich powstawały. Można więc na tej podstawie domniemywać, że działo się to wolno, gdy potok lawy płynął z prędkością 2 km na godzinę albo znacznie szybciej – nawet 1000 km na godzinę! Taki zjazd chmury gorąca z pyłem niszczył wszystko, co napotkał na drodze.

Żeby odpowiedzieć na pytanie, czy wulkan dokonywał zniszczeń godzinami, czy też były to ułamki sekund, zbiera się materiał skalny, przeprowadza badania mikroskopowe, analizy chemiczne, izotopowe… Z Peru przywieziono też próbki z gejzerów, które wyrzucały wrzącą wodę. Nie wiadomo do końca, czy chodzi w tym przypadku o grupę Andahua, czy o jakiś duży wulkan, znajdujący się obok.

– Niedaleko naszej doliny jest wulkan Sabancaya, który od czasu do czasu powoduje trzęsienia ziemi. Badamy, czy jest on w stanie podgrzać gorące źródła na taką odległość – tłumaczy dr Gałaś.

Równie intrygujący jest chemizm badanych skał. Wiadomo, że kwaśne, a więc zawierające więcej SiO2 (dacyt, ryolit), są bardziej lepkie, co oznacza, iż nie przechodzą płynnie przez komin wulkaniczny, tylko są przeciskane. Łatwo zatrzymują się w kominie i powodują narastanie energii, która, gdy już przełamie blokadę, objawia się gwałtowną, efektowną erupcją. Co innego skały zasadowe, m.in. bazalty i andezyty. Te spokojnie wylewają się na powierzchnię.

– W toku naszych prac ustaliliśmy, że przeważały tam raczej skały kwaśne, czyli bardziej eruptywne i taki charakter miała większość wybuchów. Zgadzamy się z innymi naukowcami co do tego, że erupcje spokojne tam występowały, ale mamy też dowody na to, że dochodziło i do bardziej efektownych.

Teren eksploracji jest dość spory – w linii prostej to około 120 kilometrów. A nie zawsze można skorzystać z samochodów czy mułów. Niekiedy muszą wystarczyć własne nogi. Jak ostatnio, gdy spotkali na swej drodze, wysoko w górach, Indianina. Z jego reakcji domyślili się, że są pierwszymi białymi, których widział w życiu. Zagrodził drogę i za nic nie chciał puścić ekipy badawczej. Przekonywał, że to jego prywatny teren.

– Nie chciał pieniędzy, ale ostatecznie zgodził się przeprowadzić nas przez swoje terytorium. Kiedy przeszliśmy przez rzekę, stwierdził, że ta ziemia nie jest już jego i dalej możemy iść sami. Nadrobił ponad pół kilometra, po czym wrócił na trasę swojej wędrówki.

Wyjątkowo spokojni ludzie

To przywiązanie do miejsca jest tam zresztą bardzo charakterystyczne. Nie zmieniają tego nawet wulkany. W końcu są one tam od wieków i ludzie nauczyli się z nimi żyć. Mój rozmówca wspomina wizytę w wiosce, która praktycznie została całkowicie zniszczona w wyniku jednego z trzęsień ziemi pod wulkanem Sabancaya. Mieszkańcom zaproponowano przeniesienie całej osady. Stanowczo odmówili, mimo że zdają sobie sprawę, iż wulkan jest aktywny i kolejne wybuchy są kwestią czasu.

– Dziesięć lat temu mieszkańcy Doliny Wulkanów zbudowali betonowy most łączący dwa brzegi rzeki. Trzęsienie ziemi spowodowało zawalenie się tej konstrukcji. Budują więc od nowa, bo chcą mieć kontakt z sąsiadami, ale przenosić się nie chcą. Byliśmy też w wiosce pod wulkanem Ubinas, z którego od dwóch tygodni wydobywała się chmura pyłu. Tymczasem ludność świętowała w najlepsze. Była parada wojskowa, grała orkiestra, dzieci się bawiły. Tuż pod aktywnym wulkanem! – nie może się nadziwić krakowski wulkanolog.

Bonusem za mocne nerwy są za to udane zbiory. Skały wulkaniczne, po tym jak zwietrzeją, są bardzo żyzne. Na stokach Wezuwiusza, tak jak i innych wulkanów, do dziś zakładane są winnice, plantacje warzyw i owoców. Badana przez Polaków Dolina Wulkanów jest wyjątkowa, bo w większości pokryta lawami typu aa, po których z trudem się chodzi, a co dopiero mówić o sadzeniu roślin.

– To są ostre bloki skalne, po których trzeba chodzić bardzo uważnie. Inaczej można zniszczyć buty, a w najgorszym wypadku – rozciąć nogę lub rękę.

Dlatego trzeba się pilnować i przestrzegać podstawowych zasad. Najważniejsza jest taka, by nie chodzić samodzielnie. Zawsze musi towarzyszyć druga osoba, która w razie wypadku może sprowadzić pomoc. No i warto też zachować zdrowy rozsądek.

– Kiedy byłem na wulkanie Stromboli, który wybucha co 20 minut, to jasne dla mnie było, że nie można między jednym wybuchem a drugim zbiec na dół. Po takim wystrzale chmura kamieni i pyłu wznosi się na wysokość około 60 metrów, po czym zaczyna opadać. Jeśli ktoś podejdzie za blisko, to może dostać takim odłamkiem – przestrzega dr Andrzej Gałaś, dodając, że nigdy jeszcze nie widział, choćby z daleka, naprawdę dużej erupcji wulkanicznej. Może dlatego, opowiadając o tegorocznej wyprawie do Doliny Wulkanów, nie wspomina ani razu o lęku czy pokorze. W końcu nie uprawiałby tego zawodu, gdyby nie liczył po cichu, że kiedyś, podczas jego wyprawy, wulkan się obudzi. I jemu właśnie przyjdzie to opisać. Dokładnie tak jak w 79 roku zdarzyło się Pliniuszowi Młodszemu. ☐