Zabójcze katastrofy – co jest groźne podczas erupcji wulkanicznych?

Erupcja wulkanu kojarzy się przede wszystkim z rozżarzoną lawą spływającą po zboczu. Tymczasem lawa należy do najmniej śmiercionośnych zagrożeń wulkanicznych. Znacznie większe żniwo zbierają spływy piroklastyczne, lahary i tsunami. Największe katastrofy w historii pokazały, że ludzie mogą umierać również długo po zakończeniu samej erupcji – z powodu głodu, chorób i zniszczenia źródeł utrzymania.

Erupcje wulkaniczne należą do najbardziej gwałtownych procesów geologicznych zachodzących na powierzchni Ziemi. Mogą w ciągu minut zniszczyć całe miejscowości, ale ich skutki bywają odczuwalne przez miesiące, lata, a nawet dziesięciolecia.

Najbardziej katastrofalne erupcje naszej ery

Dane historyczne nie zawsze są dokładne, dlatego liczby ofiar – szczególnie starszych katastrof – należy traktować jako przybliżone. Według zestawienia USGS do najbardziej śmiercionośnych erupcji od 1500 roku należą:

1. Tambora, Indonezja (1815 r.) – 92 000 ofiar, główna przyczyna: głód.
2. Krakatau, Indonezja (1883 r.) – 36 417 ofiar, główna przyczyna: tsunami.
3. Mt. Pelee, Martynika (1902 r.) – 29 025 ofiar, główna przyczyna: spływ piroklastyczny.
4. Ruiz, Kolumbia (1985 r.) – 25 000 ofiar, główna przyczyna: lahary.
5. Unzen, Japonia (1792 r.) – 14 300 ofiar, główna przyczyna: kolaps wulkanu, tsunami.
6. Laki, Islandia (1783 r.) – 9350 ofiar, główna przyczyna: głód.
7. Kelut, Indonezja (1919 r.) – 5110 ofiar, główna przyczyna: lahary.
8. Santa Maria, Gwatemala (1902 r.) – powyżej 5000 ofiar, główne przyczyny: erupcja eksplozywna, choroby.
9. Galunggung, Indonezja (1882 r.) – 4011 ofiar, główna przyczyna: lahary.
10. Wezuwiusz, Włochy (1631 r.) – 3500 ofiar, główne przyczyny: lahary, potoki lawy.

Źródło: R.J. Blong – Volcanic Hazards: A Sourcebook on the Effects of Eruptions. Academic Press, 1984; http://volcano.oregonstate.edu

Najbardziej śmiercionośną erupcją wulkaniczną od 1500 roku pozostaje erupcja Tambory w Indonezji w 1815 roku. USGS podaje około 92 tys. ofiar, przy czym główną przyczyną tak ogromnej liczby zgonów był głód. Erupcja zniszczyła pola uprawne, zasypała tereny popiołem i doprowadziła do załamania lokalnej produkcji żywności. Dodatkowo ogromna ilość dwutlenku siarki dostała się do stratosfery, gdzie powstały aerozole siarczanowe ograniczające ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi. Nastąpiło globalne ochłodzenie, a 1816 rok przeszedł do historii jako „rok bez lata”.

Równie pouczającym przykładem jest erupcja szczelinowa Laki na Islandii w latach 1783–1784. Nie była to pojedyncza, gigantyczna eksplozja. Przez wiele miesięcy ze szczelin wydobywały się ogromne ilości lawy i gazów, przede wszystkim dwutlenku siarki oraz związków fluoru. Zanieczyszczenie pastwisk związkami fluoru spowodowało masowe padanie zwierząt gospodarskich. Następstwem był głód, który przyczynił się do śmierci około 9 tys. mieszkańców Islandii – ogromnej części ówczesnej ludności wyspy.

Historia katastrof wulkanicznych pokazuje jeszcze jedną ważną prawidłowość: siła erupcji nie jest jedynym czynnikiem decydującym o liczbie ofiar. Badania obejmujące lata 1600–2010 wskazują, że liczba ofiar jest związana ze wskaźnikiem eksplozywności VEI, ale jeszcze większe znaczenie mają gęstość zaludnienia wokół wulkanu oraz występowanie laharów i spływów piroklastycznych.

Współcześnie setki milionów ludzi mieszkają w pobliżu aktywnych lub potencjalnie aktywnych wulkanów. Zagrożenie jest szczególnie duże w gęsto zaludnionych regionach Azji Południowo-Wschodniej, Ameryki Środkowej, Andów i basenu Morza Śródziemnego.

Nie tylko lawa

Podczas erupcji może wystąpić jednocześnie kilka niebezpiecznych zjawisk. Wulkan może wyrzucać popiół i większe fragmenty skał, wytwarzać spływy piroklastyczne, emitować toksyczne gazy oraz produkować potoki lawowe. Erupcja może również uruchamiać osuwiska, lahary i tsunami.

Dlatego liczba ofiar nie zawsze zależy bezpośrednio od wielkości erupcji. Ogromne znaczenie mają gęstość zaludnienia, odległość miejscowości od wulkanu, ukształtowanie terenu, możliwość szybkiej ewakuacji i jakość systemów ostrzegania.

Analiza historycznych katastrof wulkanicznych z lat 1600–2010 wykazała 278 880 ofiar śmiertelnych w 533 zdarzeniach. Jednocześnie ogromna część wszystkich ofiar przypada na zaledwie kilka wyjątkowo tragicznych katastrof.

Najbardziej śmiercionośne okazują się spływy piroklastyczne i lahary. Łącznie odpowiadały one za około połowę ofiar uwzględnionych w analizie historycznych katastrof wulkanicznych.

Spływy piroklastyczne – śmiercionośne chmury

Do najgroźniejszych produktów erupcji należą spływy piroklastyczne, czyli gwałtownie przemieszczające się mieszaniny gorących gazów, popiołu i fragmentów skał. Mogą osiągać temperaturę kilkuset stopni Celsjusza i prędkość przekraczającą 100 km/h.

Ich niszczycielską siłę pokazała erupcja Montagne Pelée na Martynice w 1902 roku, gdzie spływ piroklastyczny zniszczył miasto Saint-Pierre. Według danych USGS katastrofa pochłonęła około 29–30 tys. ludzi.

Lahary – kiedy wulkan zamienia się w błotną lawinę

Jeszcze dalej od wulkanu mogą docierać lahary – potoki wody zmieszanej z popiołem, gruzem skalnym i innymi produktami wulkanicznymi. Przemieszczają się przede wszystkim dolinami rzecznymi, dlatego mogą zagrozić miejscowościom położonym dziesiątki kilometrów od krateru.

Najbardziej znanym przykładem jest katastrofa Nevado del Ruiz w Kolumbii w 1985 roku. Stosunkowo niewielka erupcja stopiła część śniegu i lodu pokrywających wulkan. Powstałe lahary spłynęły dolinami rzecznymi i zniszczyły między innymi miasto Armero. Zginęło około 25 tys. osób.

Tsunami – zagrożenie docierające daleko od wulkanu

Wulkany znajdujące się na wyspach lub pod powierzchnią morza mogą powodować tsunami. Fale mogą powstawać m.in. wskutek zapadnięcia kaldery, osunięcia części wulkanu albo wtargnięcia ogromnej masy materiału wulkanicznego do morza.

Jedna z największych takich katastrof wydarzyła się podczas erupcji Krakatau w Indonezji w 1883 roku. Większość spośród około 36 tys. ofiar zginęła wskutek tsunami, które uderzyło w wybrzeża Jawy i Sumatry.

A gdzie jest lawa?

Potoki lawowe rzadko są bezpośrednią przyczyną masowych ofiar. Zazwyczaj przemieszczają się na tyle wolno, że mieszkańcy zagrożonych terenów mają czas na ucieczkę. Nie oznacza to, że są nieszkodliwe. Mogą całkowicie niszczyć domy, drogi, pola uprawne i infrastrukturę oraz odcinać miejscowości od świata. Pod względem strat materialnych potoki lawowe mogą być więc katastrofalne, choć bezpośrednie ryzyko śmierci jest zwykle mniejsze niż w przypadku spływów piroklastycznych czy laharów.