Region Danas
Flegrejska polja masivnim supervulkanom, počinju da se “bude”, što uznemirava naučnu zajednicu.
Flegrejska polja određena su kao supervulkan jer imaju potencijal da proizvedu erupciju magnitude osam stepeni, sposobnu da ispusti više od 800 kubnih kilometara materijala.
Ova vulkanska polja, smeštena zapadno od Napulja u Italiji, ubrajaju se među osam najvećih emitera vulkanskog ugljen-dioksida na svetu. Od 2005. godine, posebno se izdvaja krater Solfatara, koji emituje sve veće količine gasova, privlačeći pažnju istraživača i lokalnog stanovništva.
Emisije gasova iz kratera Solfatara
Đanmarko Buono, vulkanolog iz italijanskog Nacionalnog instituta za geofiziku i vulkanologiju (INGV), vodi istraživanje kako bi utvrdio uzroke ovog porasta emisije gasova.
– Procena izvora ugljen-dioksida je ključna za pravilno razumevanje onoga što se dešava u magmatskom i hidrotermalnom sistemu – objašnjava Buono.
Njegov tim radi na razvoju alata koji može da razlikuje ugljen-dioksid poreklom iz magme od onog koji nastaje usled drugih procesa, što bi moglo da koristi i drugim vulkanskim regionima širom sveta.
Šta je zapravo supervulkan?
U najjednostavnijem smislu, supervulkan je “vulkan na steroidima”. To je ogroman vulkanski sistem sposoban za erupcije hiljadama puta jače od običnog vulkana.
Ove erupcije mogu izbaciti više od 1.000 kubnih kilometara materijala u atmosferu, što može imati katastrofalne posledice po globalnu klimu i životnu sredinu.
Verovatno ste čuli za Yellowstone nacionalni park u SAD-u – to je jedan od najpoznatijih supervulkana, kada supervulkan eruptira, može formirati ogromnu kaldere, krater koji može biti širok desetinama kilometara.
Zbog veličine i retkosti ovih erupcija, naučnici ih pomno prate zbog potencijalnog uticaja na ceo svet.
Brojevi govore dosta
Danas krater Solfatara emituje između 4.000 i 5.000 tona ugljen-dioksida dnevno. Za poređenje, to je ekvivalent emisijama sagorevanja oko 500.000 galona benzina dnevno.
U svojoj nedavno objavljenoj studiji u časopisu Geology, Buono i njegovi saradnici procenjuju da 20% do 40% ovog ugljen-dioksida potiče od rastvaranja kalcita u okolnim stenama, dok se preostalih 60% do 80% povezuje sa podzemnom magmom.
Nauka iza gasova iz kratera Solfatara
Kada se magma približi površini Zemlje, pritisak opada, što omogućava gasovima zarobljenim u njoj da se oslobode. Ti gasovi uključuju vodenu paru, ugljen-dioksid i sumpor-dioksid.
Naučnici prate vulkane kroz seizmička merenja, analizu deformacija tla i ispitivanje gasova iz fumarola – otvora na Zemljinoj kori iz kojih izlaze para i gasovi.
Povećanje emisija gasova može biti znak potencijalne vulkanske aktivnosti. Međutim, ne vodi svaki porast emisija erupciji.
Ponekad se ugljen-dioksid oslobađa kada vrući podzemni fluidi dođu u kontakt sa stenskim slojevima, a ne direktno iz magme.
Praćenje promena decenijama
Od 1983. godine, italijanski Nacionalni institut za geofiziku i vulkanologiju prati emisije gasova iz kratera Solfatara.
Proučavanjem odnosa azota, helijuma i ugljen-dioksida, istraživači su prvobitno zaključili da gasovi uglavnom potiču iz dubokih magmatskih izvora.
– Fokusirali smo se uglavnom na gehemijske varijacije, posebno ugljen-dioksida, helijuma i azota, jer su to nereaktivne supstance koje sadrže informacije o magmi – objašnjava Buono.
Ali od 2005. godine podaci su počeli da odstupaju od tipičnih hemijskih karakteristika magmatskih gasova. Ova promena se nastavila, praćena rastom temperature u plitkom hidrotermalnom sistemu.
Do 2012. godine nivo uzbune u regionu je podignut sa zelenog na žuti, ukazujući na pojačanu aktivnost, ali ne i neposrednu opasnost od erupcije.
Tragovi u pomeranju tla
Promene se nisu dešavale samo ispod površine. Primećeni su manji zemljotresi i deformacije tla.
Ovi znaci ukazivali su na cirkulaciju vrućih fluida ispod površine. Kada ti topli, kiseli fluidi dođu u kontakt sa kalcitom u stenama, može se osloboditi dodatni ugljen-dioksid.
Ranija istraživanja stenskih uzoraka pokazala su da kalcit prisutan u stenama ima sličan sastav kao gasovi koji se emituju.
Na osnovu tih podataka, Buonov tim procenjuje da 20% do 40% ugljen-dioksida u krateru Solfatara dolazi od razgradnje kalcita u stenama domaćinima.
Zašto je ovo važno?
Razumevanje izvora emisije ugljen-dioksida u vulkanskim regionima ključno je za bezbednost stanovništva i praćenje životne sredine.
Razlikovanje gasova iz magme od onih koji nastaju usled drugih procesa omogućava naučnicima bolje predviđanje vulkanskih aktivnosti i procenu rizika.
Buonovo istraživanje ne samo da osvetljava složene procese ispod Flegrejska polja, već pruža alate koji bi mogli biti primenjeni i u drugim vulkanskim oblastima.
– Cilj nam je da pružimo alat za bolje razlikovanje magmatskog i nemagmatskog ugljen-dioksida, koji se može primeniti i na druge sisteme – navodi Buono.
Krater Solfatara i budućnost
Ukratko, razumevanje procesa ispod Flegrejskih polja i kratera Solfatara od ključnog je značaja – ne samo za nauku već i za ljude širom sveta.
Buonov tim je pokazao da povećanje emisije ugljen-dioksida nije samo rezultat prodora magme. Veliki deo ovog gasa dolazi od interakcije toplih fluida sa kalcitom u stenama.
Ovakva saznanja omogućavaju preciznije praćenje vulkanske aktivnosti i, što je još važnije, čuvaju ljudske živote.
Flegrejska polja podsećaju nas da je naš svet uvek u pokretu. Naučnici poput Buona nastavljaju da otkrivaju tajne ispod naših nogu, pomažući nam da bolje razumemo planetu koju nazivamo domom.
