Erupcija vulkana – zašto je pepeo opasan?

Odavde je sve krenulo, Vulkanski pepeo sa Islanda (Photo: Árni Sæberg, Icelandic Coast Guard)

Tokom poslednjih par dana podigla se prašina iznad Evrope, bukvalno, i svuda se priča o ogromnom oblaku vulkanskog pepela, aerodromi su zatvoreni, avioni ne lete. Haos na aerodromima i putevima širom Evrope a razlog je jedan “običan” vulkan. Kao i uvek u sličnim situacijama mnogo je onih koji tvrde da su sve mere predostrožnosti nepotrebne, problem preuveličan, da se ništa ne vidi u vazduhu i da problema nema, ali da li je stvarno tako.

U periodu od 14. do 17. aprila dokodila se snažna erupcija vulkana Eyjafjallajokull na Islandu. Ovaj vulkan koji je “spavao” prethodnih 200 godina ponovo je proradio. Prvog dana erupcije lava je topila lednike i izazvala veliki porast nivoa vode (oko 80cm). Evakuisano je oko 800 ljudi koji žive u toj oblasti. Tokom erupcije, pored lave, vulkan izbacuje ogromne količine pepela u atmosferu do visine od oko 10000 metara. Izbačeni pepeop je, nošen vazdušnim strujama, krenuo prema Velikoj britaniji i Evropi. Ovaj oblak doveo je do otkazivanja svih letova u oblastima iznad kojih se nalazi.

Ovo je samo jedna od vulkanskih erupcija. Vulkani su postojali mnogo pre čoveka i postojaće još dugo. Erupicije su normalna pojava i odigravaju se na sličan način.  Lokalni problemi koji nastaju zbog erupcije vulkana su zemljotresi, lava i kamenje koje leti kroz vazduh, ali vulkani mogu da dovedu do problema mnogo većih razmera, na mnogo većim rastojanjima, pa čak i do globalnih promena (u slučajevima izuzetno snažnih erupcija).

Koliko god nekima otkazivanje letova i preduzete mere opreza deluju nepotrebno vulkanski pepeop može da dovede do ozbiljnih problema. Bez obzira što je nevidljiv (neke druge najopasnije stvari ne možete da vidite, osetite, omirišete), oblak pepela postoji i ne treba ga zanemarivati.

Čestica vulkanskog pepela uvećana 200 puta (Photo: USGS)

Tokom erupcije u vazduh se izbacuju čestice različitih dimenziha. Teže i veće čestice brže padaju na zemlju i najčešće ne dostižu velike visine i rastojanja. Najsitnije čestice mogu, nošene vetrom, da putuju dosta daleko i da ostanu u vazduhu nekoliko dana, pa čak i nedelja. U proseku čestice pepela imaju dimenzije od 2 milimetara, a izgrađene su od topljene stene ili stakla. Gustina oblaka je mala pa ga je skoro nemoguće videti. Procenjuje se da maksimalna gustina oblaka iznad Evrope neće preći . Jedna od (lepših) pojava koja se može videti kao posledica prisustva čestica pepela u vazduhu su izrazito crvena boja oblaka za vreme izlaska i zalaska Sunca.

Oblak iznad Evrope (Izvor: Met Office, London)

Ovaj oblak najčešće nema direktne posledice na ljude na zemlji, zbog visine na kojoj se nalazi, ali za avione je opasan pošto je najveća gustina oblaka najčešće na visinama komercijalnih letova. Na prvi pogled čestice od 2 milimetara deluju potpuno bezopasno, ali ove čestice mogu da dovedu do otkazivanja motora i čak rušenja aviona.

Dok avion leti njegovi motori uvlače vazduh. Tako usisan vazduh se komprimuje i prolazi kroz motor, do dela gde dolazi do sagorevanja. Ako se u vazduhu nalaze čestice pepela one normalno prolaze kroz motor i dolaze do komore za sagorevanje. Tu nastaje problem! Visoka temeratura topi čestice koje se talože na turbine i sprečavaju dalji protok vazduha. Kad se protok vazduha smanji, avion gubi potisak i motor se gasi. Isto se dešava ostalim motorima pa avion u kratkom vremenskom intervalu ostaje bez svih motora i bukvalno postaje jedrilica.

Tokom poslednjih 30 godina zabeleženo je oko 90 slučajeva otkazivanja motora zbog prisustva vulkanskog pepela u vazduhu. U većini slučajeva oštećenja na avionima bila su mala i avioni su sleteli bez većih problema. U nekim slučajevima bilo je velikih problema. Juna 1982. godine avion Boing 747 uleteo je u oblak pepela iznad Indonezije. Otkazala su sva četiri motora, a avion je padao oko 8 kilometara pre dok su piloti uspeli da restartuju motore. Pepeo je takođe probio staklo pilotske kabine, pa je i to dodatno otežalo situaciju pilotima. Avion je uz velika oštećenja prinudno sleteo na jedan od indonežanskih aerodroma.

Centri za praćenje vulkanskog pepela (VAAC)

Tešku situaciju u avio saobraćaju dodatno komplikuje činjenica da standardni radari na avionima ne mogu da registruju oblake vulkanskog pepela. Po strukturi čestice pepela spadaju u dielektrike, a to je upravo tip materijala koji se koristi za izradu “stelth” aviona. Nevidljivosti oblaka pepela pomažu i dimenzije čestica, koje su mnogo manje od talasne dužine radarskih talasa.

Da bi sprečili moguće probleme u avio saobraćaju oblaci vulkanskog pepela se stalno prate. Praćenje je počelo 90-tih godina prošlog veka i vrši se iz devet centara, od kojih svaki pokriva određenu oblast površine Zemlje.Trenutno su najznačajniji podaci koje daje VAAC MetOffice, u Britaniji, i ažuriraju se svakih šest sati.

Vulkanski pepeo može dugo da ostane u atmosferi. Trenutno je nemoguće dati bilo kakvu prognozu daljeg razvoja događaja, pošto je i aktivnost vulkana nepredvidljiva. Poslednja erupcija ovog vulkana dogodila se 1821. godine i trajala je nešto više od godinu dana, od decembra 1821. do januara 1823. godine. Vulkanolozi još uvek ne znaju kakav tok će erupcija imati ovog puta pa u narednom perodiu, dok erupcija traje, treba očekivati povremene zastoje u avio saobraćaju (najverovatnije u trajanju od par dana, dok se oblak pepela ne “raziđe”).

Matematički model kretanja vulkanskog pepela iznad Evrope (Izvor: http://images.corriere.it/Media/Foto/2010/04/17/nube.gif)

Osim ovih, zanemarljivo malih, problema u avio saobraćaju oblaci vulkanskog pepela, izbačeni tokom snažnih erupcija, mogu da izazovu i mnogo veće probleme. Jedna takva erupcija vulkana Laki dogodila se 1783. godine isto na Islandu. Posledice ove erupcije bile su dramatične – 20-25% populacije Islanda umrlo je od trovanja. Od posledica trovanja stradalo je i 80% ovaca i polovina populacije konja na Islandu. Naravno, oblak pepela stigao je i do Velike britanije Evrope gde je takođe bilo ljudskih žrtava. Nastupile su i lokalne klimatske promene, tog leta u Evropi su zabeležene izrazito visoke temperature a naredna zima bila je jedna od najhladnijih u Severnoj Americi.

Razmere erupcije vuulkana Laki bile su mnogo veće od ove koja je sad aktuelna. Prema trenutnom razvoju situacije najverovatnije neće biti nekih dramatičnih posledica, ali vulkani i priroda nisu za potcenjivanje a najveći problemi biće zastoj u aviosaobraćaju.