Tulivuoret – oletko vaaravyöhykkeessä? — Vartiotornin VERKKOKIRJASTO

Tulivuoret – oletko vaaravyöhykkeessä?

PURKAUTUVAT tulivuoret, jotka syöksevät sisältään kuumaa tuhkaa ja hehkuvia laavavirtoja, kuuluvat vaikuttavimpiin näytelmiin, joita luonnon energia maapallolla synnyttää. Ehkä et ole itse nähnyt tällaista tapahtumaa, mutta olet saattanut nauttia vulkaanisissa kuumissa lähteissä kylpemisestä tai herkutella ruoalla, joka on kasvanut vulkaanista tuhkaa sisältävässä maaperässä. Jotkut jopa hyötyvät kodeissaan geotermisesta energiasta.

Viime aikoina ovat monet toimivien tulivuorten lähellä asuvat kuitenkin nähneet, miten tulivuorenpurkaukset ovat aiheuttaneet kuolemaa ja tuhoa. Sen jälkeen kun Washingtonin osavaltion lounaisosassa Yhdysvalloissa sijaitseva Saint Helens purkautui rajusti 18. toukokuuta 1980, tuhoisia tulivuorenpurkauksia on sattunut eri puolilla maailmaa lähes katkeamattomana sarjana. Tänä aikana on menetetty enemmän ihmishenkiä kuin sitä edeltäneinä 70 vuotena ja omaisuusvahingot ovat nousseet satoihin miljooniin dollareihin. On sattunut täpäriä tilanteita, kun lentokoneista on hävinnyt teho ilmassa olevan vulkaanisen tuhkan vuoksi ja ne ovat joutuneet tekemään pakkolaskun.

Erittäin tuhoisia ovat olleet Filippiinien Pinatubon ja Kolumbian Nevado del Ruizin purkaukset ja niitä seuranneet mutavyöryt. Edellisessä purkauksessa tuhoutui kymmeniä tuhansia koteja ja jälkimmäisessä kuoli yli 22000 ihmistä. Onnettomuuksia voi sattua lisää. Tulivuoriasiantuntijat Robert Tilling ja Peter Lipman Yhdysvaltain geologiselta tutkimuslaitokselta sanovat, että ”vuoteen 2000 mennessä niiden ihmisten määrä, joita tulivuoriin liittyvät vaarat uhkaavat, on noussut todennäköisesti ainakin 500 miljoonaan”.

Sinun on ehkä siksi viisasta kysyä: Asunko lähellä toimivaa tulivuorta tai sellaista tulivuorta, joka voi muuttua toimivaksi? Millaiset purkaukset ovat kaikkein vaarallisimpia, ja voiko niistä aiheutua toisenlaisia, vieläkin suurempia vaaroja? Jos elän vulkaanisesti vaarallisella alueella, miten voin minimoida vaaran?

Missä on toimivia tulivuoria?

Voit yllättyä, jos saat tietää, että asut lähellä levossa olevaa tulivuorta ja että olisit väistämättä vaikutusalueella, jos se alkaisi toimia jälleen. Tulivuorten tutkijat (eli vulkanologit) ovat onnistuneet viime vuosikymmenien aikana tunnistamaan toimivia ja levossa olevia tulivuoria sekä pääsemään perille siitä, miksi tulivuoria on tietyissä paikoissa.

Katso karttaa (s. 17), josta käy ilmi, missä jotkin yli 500:sta toimivaksi kirjatusta tulivuoresta sijaitsevat. Asutko lähellä jotakin niistä? Muualla geysirit, fumarolit ja kuumat lähteet kertovat levossa olevien tulivuorien olemassaolosta; näistäkin voi tulla toimivia. Yli puolet toimivista tulivuorista sijaitsee Tyynenmeren reuna-alueilla muodostaen ketjun, jota sanotaan tulirenkaaksi. Jotkin näistä tulivuorista sijaitsevat mantereilla, esimerkiksi Pohjois-Amerikan Kaskadivuorilla ja Etelä-Amerikan Andeilla, kun taas toiset muodostavat valtameriin saariketjuja, joita ovat esimerkiksi Aleutit, Japani, Filippiinit ja Indonesian eteläosat. Tulivuoret ovat yleisiä myös Välimeressä ja sen ympäristössä.

Tiedemiehet ovat saaneet selville, että nämä tulivuoret sijaitsevat valtavien, liikkuvien maankuoren laattojen reunoilla, varsinkin niissä kohdissa, joissa merellinen laatta työntyy mannerlaatan alle. Tätä tapahtumasarjaa sanotaan subduktioksi. Tässä tapahtumasarjassa syntynyt lämpö saa aikaan magmaa (kivisulaa), joka nousee maanpinnalle. Lisäksi laattojen äkkinäiset liikahdukset toisiinsa nähden aiheuttavat voimakkaita maanjäristyksiä monesti samoilla alueilla, joilla sattuu tulivuorenpurkauksia.

Tulivuoria voi syntyä myös niihin kohtiin, joissa valtameren laatat erkaantuvat toisistaan. Monet näistä purkauksista tapahtuvat merenpohjassa, eikä ihminen voi nähdä niitä. Jos toisaalta elät Islannin saarivaltiossa, asut Reykjanesin selänteen päällä. Tämä selänne yhdistyy Atlantin keskiselänteeseen, jonka kohdalla Pohjois- ja Etelä-Amerikan käsittävät laatat erkaantuvat Euroopan ja Afrikan käsittävistä laatoista. Joissakin muissa tapauksissa erilliset maan kuorilaattojen alla olevat kuumat pisteet ovat synnyttäneet suuria tulivuoria Havaijissa ja Afrikan mantereella.

Millaisia ovat vaarat?

Tulivuoren vaarallisuuteen vaikuttaa se, millaista sen toiminta on ollut lähimenneisyydessä, esimerkiksi miten voimakkaita purkaukset ovat olleet ja millaisia vaaroja ne ovat aiheuttaneet. Riski on yhteydessä vaaravyöhykkeessä asuvien ihmisten määrään ja valmiusasteeseen. Tarkastellaanpa ensin vaaroja.

Yleensä runsaasti piidioksidia sisältävä magma saa aikaan hyvin vaarallisia, räjähdysmäisiä purkauksia. Tällainen magma on koostumukseltaan jäykkää, ja se voi tilapäisesti tukkia tulivuoren, kunnes kaasut kasvattavat paineen niin suureksi, että vuori räjähtää auki. Runsaasti piidioksidia sisältävä magma jähmettyy vaaleiksi kivilohkareiksi, ja sitä on usein laattojen reunalla olevissa tulivuorissa. Räjähdyksiä voi syntyä myös silloin, kun ylöspäin kohoava magma joutuu kosketuksiin veden kanssa ja kuumentaa sen höyryksi. Räjähdysmäisissä purkauksissa syntyvä kuuma tuhka voi olla hengenvaarallista – Karibianmeren ja Keski-Amerikan alueella kolme tulivuorta surmasi puolen vuoden aikana vuonna 1902 yli 36000 ihmistä.

Merissä kuumien pisteiden kohdalla ja erkaantuvien laattojen saumakohdissa sijaitsevat tulivuoret koostuvat taas pääasiassa tummasta basaltista, jossa on vähän piidioksidia mutta runsaasti rautaa ja magnesiumia. Basalttinen magma on juoksevaa ja purkautuu yleensä lievästi räjähtäen tai täysin rauhallisesti. Lisäksi sen synnyttämät laavavirrat liikkuvat hitaasti, minkä vuoksi ihmisten on suhteellisen helppo ehtiä pois niiden alta. Tällaiset purkaukset voivat kuitenkin kestää kauan – Havaijin saarella sijaitseva Kilauea-tulivuori on purkautunut yhtäjaksoisesti vuoden 1983 tammikuusta lähtien. Vaikka tällaiset purkaukset ovat aiheuttaneet suuria omaisuusvahinkoja, ne aiheuttavat harvoin henkilövahinkoja.

Joidenkin purkausten yhteydessä tulivuoren rinteille laskeutuu suuret määrät irtonaista tuhkaa, joka voi aiheuttaa maanvyörymiä tai – kun siihen sekoittuu paljon lunta, jäätä tai vettä – muuttua mutavelliksi, joka voi virrata nopeasti laaksoihin. Tällaiset mutavyöryt (joita sanotaan myös lahareiksi laavaa tarkoittavan indonesiankielisen sanan mukaan) voivat kulkeutua monien kilometrien päähän tulivuoresta kauan senkin jälkeen, kun purkaukset ovat lakanneet.

Erityisen kauas ulottuvia mutta historiallisesti harvinaisia ovat tsunamit – jättiläismäiset valtameren aallot, joita saa aikaan valtameressä sattunut purkaus tai pullistuvan tulivuoren rinteellä tapahtunut merenalainen maanvyörymä. Nämä voimakkaat aallot voivat edetä satojen kilometrien tuntivauhdilla. Vaikka tsunamit ovat hyvin matalia syvän valtameren päällä – niistä ei todellisuudessa ole mitään vaaraa niiden tielle sattuville laivoille – niiden korkeus kasvaa nopeasti lähellä maata. Näiden aaltojen harja ulottuu korkeammalle kuin useimmat rakennukset. Vuonna 1883, kun Krakatau räjähti, 36000 ihmistä menetti henkensä tsunamien iskeytyessä Jaavan ja Sumatran rannikoille.

Muita vulkaanisia vaaroja, jotka voivat vahingoittaa tai häiritä elämää, ovat esimerkiksi vulkaaninen tuhka ja muut vulkaaniset heitteleet, räjähdyksen aiheuttamat paineaallot, myrkylliset kaasut, hapan sade ja maanjäristykset. Koska ympäri maailmaa on tunnistettu lukuisia erittäin vaarallisia tulivuoria ja koska mahdollisia vaaroja on monia, merkityksellinen arvio vulkaanisista vaaroista on tosiaan monimutkainen, haastava tehtävä.

Voitko minimoida riskit?

Sitä mukaa kuin maailman väestö kasvaa, yhä useammat ihmiset asuvat sellaisilla vulkaanisilla alueilla, jotka saattavat olla vaarallisia. Tästä syystä sekä siksi, että vulkaaninen toiminta on lisääntynyt kautta maailman, vulkanologit ovat voimistaneet ponnistuksiaan vähentää tulivuoriin liittyvää vaaraa. Joissakin tapauksissa purkausten ennustaminen on onnistunut ja ihmishenkiä on pelastettu. Mihin tällaiset ennusteet perustuvat?

Yleensä tulivuoressa tai sen alla olevissa kanavissa tapahtuu ennen purkausta maanjäristyksiä, jotka ilmaisevat magman kohoavan ylöspäin. Kun magmaa kerääntyy korkealle tulivuoren sisään, paine kasvaa. Kaasuja vapautuu, ja pohjaveden lämpötila ja happamuusaste saattaa nousta. Ennen suurta purkausta voi myös sattua pieniä purkauksia. Kaikkea tätä voidaan tarkkailla.

Hyvissä ajoin ennen purkausta geologit voivat saada käsityksen mahdollisista vaaroista tutkimalla maaperän historiaa. Monesti laavatyypit ja jälkivaikutukset toistuvat, tai purkaukset jäljittelevät muiden tutkittujen tulivuorten purkauksia. Tällaisten tietojen perusteella on monien tulivuorten osalta laadittu karttoja, joista käy ilmi kaikkein vaarallisimmat alueet.

Jotta siis ihmishenkiä voitaisiin pelastaa vulkaanisilta vaaroilta, on tärkeää, että vulkanologit arvioivat vaarat ja tarkkailevat tulivuorta ja että paikalliset viranomaiset varoittavat ajoissa uhkaavasta onnettomuudesta. Vaikka suurelta osin ei edelleenkään kyetä ennustamaan, milloin maanjäristyksiä sattuu, monia purkautumassa olevia tulivuoria voidaan seurata riittävän tarkasti, jotta vaaravyöhykkeessä olevat ihmiset voidaan evakuoida ennen tuhoa. On tärkeää lähteä pois vaara-alueelta, sillä ihmisten rakennelmat eivät yleensä suojaa juuri millään tavalla laavavirtojen ja räjähdysten raivolta ja kuumuudelta tai maanvyörymien, mutavyöryjen ja tsunamien tuhoisilta voimilta.

Vaikka parhaillaan tehdään kiitettävästi työtä sen hyväksi, että henkilö- ja omaisuusvahingot olisivat entistä pienempiä tulivuorenpurkauksissa ja niihin liittyvissä vaaratilanteissa, ihminen ei edelleenkään kykene ennustamaan ehdottoman tarkasti, milloin tulivuorenpurkauksia ja niihin liittyviä tuhoisia tapahtumia sattuu, jotta täydellinen turvallisuus voitaisiin taata vulkaanisissa vaaratilanteissa. Jopa jotkut tulivuoria tarkkailleet tutkijat ovat kuolleet jouduttuaan odottamattoman purkauksen yllättämiksi. Jos kuitenkin asut lähellä tulivuorta, joka saattaa alkaa toimia, sinun tulee noudattaa kaikkia paikallisten viranomaisten antamia varoituksia. Voit siten lisätä suuresti mahdollisuuksiasi säilyä elossa vulkaanisesta onnettomuudesta. (Lähettänyt eräs astrogeologi.)

[Tekstiruutu s. 18]

Tulivuorenpurkauksia ennustetaan avaruudesta?

Kuvittele, että tulivuoren pinnassa tapahtuvia muutoksia mitataan senttimetrin tarkkuudella 20000 kilometrin korkeudessa Maan yläpuolella olevista satelliiteista – jotka kulkevat peräti viisi kilometriä sekunnissa! Tämä on tullut mahdolliseksi maailmanlaajuisen paikannusjärjestelmän GPS:n (Global Positioning System) avulla. Järjestelmään kuuluu useita satelliitteja sekä tarkasti suunniteltuihin paikkoihin sijoitettuja radiovastaanottimia maan päällä. Jokaista mittausta varten ainakin neljän satelliitin asema paikannetaan täsmällisesti. Aika mitataan atomikelloilla, jotka ovat äärimmäisen tarkkoja. Näillä mittauksilla, joita voidaan tehdä useimmissa sääoloissa, on monia etuja maanpinnalla käytettäviin seurantamenetelmiin nähden. GPS-mittausten ansiosta voidaan laatia paljon parempia ennusteita tulivuorenpurkauksista, joita ennen tulivuori voi laajeta vuosien ajan. Tämän tekniikan avulla on jo seurattu Islannin, Italian, Japanin ja Yhdysvaltojen tulivuoria.

[Kartta s. 17]

(Ks. painettu julkaisu)

Maailman toimivat tulivuoret ja kuorilaatat

Toimivat tulivuoret

Laattojen rajat

Yllä näkyy, missä jotkin yli 500 toimivasta tulivuoresta sijaitsevat

[Lähdemerkintä]

[Kuva s. 16]

Japanin Unzen-tulivuoresta peräisin olevaa tuhkaa laskeutuu asutusalueen päälle

[Lähdemerkintä]

Orion Press-Sipa Press

[Kuva s. 16]

Saint Helens purkautuu

[Lähdemerkintä]

USGS, David A. Johnston, Cascades Volcano Observatory

[Kuva s. 16]

Sisilian Etna syöksi äskettäin laavaa 15 kuukautta

[Lähdemerkintä]

Jacques Durieux/Sipa Press

[Kuva s. 17]

Havaijin Kilauea on kasvattanut saaren maa-aluetta 200 hehtaarilla

[Lähdemerkintä]