Maa järisee Italiassa, kun tulivuori Napolin alla herää – Tämän vuoren rinnalla Vesuvius on kiltti jätti

Kukaan ei tiedä, purkautuuko Campi Flegrei viiden vai viidensadan vuoden päästä. Varmaa on vain, että se purkautuu.
Eurooppa 27.8.2017 10:38
Teksti Hannu Pesonen – Grafiikka Hannu Kyyriäinen

Satelliittikuvien yhdistelmä tulivuoren sijainnista. Vaalealla alueella Solfatara-kraateri ja Pisciarellin kaasu- ja mutapurkauskenttä, takana Pozzuolin kaupunki. © Google, Data SIO, NOAA, U.S. Navy, NGA, GEBCO, TerraMetrics, Landsat / Copernicus

NAPOLI, ITALIA – Edessämme avautuu maailmanlopun maisema. Kiehuva mutavelli pulpahtelee korkeina roiskeina kymmeniä metrejä leveästä lammesta, joka höyryää korkeiden kalliorinteiden ympäröimällä aukealla.

Kuplivasta hornankattilasta valuu leveitä puroja kivikoiden keskelle. Poreilua säestää rinteille revenneistä halkeamista nousevien kaasupilvien sihinä. Pienempiä kaasuvanoja kiertyy ilmoille maankuoreen puhjenneista pienistä aukoista jalkojemme juuresta.

Kostea kuumuus kastelee paidan hetkessä litimäräksi. Tympeä rikinkatkuinen ilma pistelee nenää.

Vieressäni tulivuoritutkija Stefano Carlino pyyhkäisee hiestä kiiltelevää otsaansa. Jo 1840-luvulla perustettu Osservatorio Vesuviano on maailman vanhin tulivuorten tutkimuskeskus, ja Carlino on sen kokeneimpia tutkijoita.

Seisomme Pisciarellin kaasu- ja mutapurkauskentällä. Ulkopuolisilta tiukasti suljettu kenttä on Euroopan vaarallisimman tulivuoren Campi Flegrein räjähdysherkintä aluetta.

Olemme ajaneet tänne Italian kolmanneksi suurimman kaupungin Napolin läntisten esikaupunkialueiden halki, kääntyneet lopulta syrjäiselle kukkulalle kiertyvälle sorapolulle ja pysäköineet kaupunkimaasturin tien päähän heti aution lasten leikkipuiston jälkeen.

Aluksi jyrkkä rinnemaasto kätkee edessä odottavan luonnonmullistuksen, mutta jo parisataa metriä käveltyämme olemme sen keskellä.

Useimmilla napolilaisilla ei ole mitään käsitystä, mitä täällä parinkymmenen kilometrin päässä kaupungista tapahtuu. Viranomaiset eristivät ja aitasivat Pisciarellin alueen vuonna 2010. Sen jälkeen sinne ei ole päässyt yleisöä, toisin kuin rinteen toisella puolella sijaitsevaan Campi Flegrein tulivuoren tunnetumpaan kraatteriin Solfataraan tai naapuritulivuoren Vesuviuksen rinteille. Ne ovat suosittuja turistikohteita.

Päätöstä perustellaan turvallisuusseikoilla. On myös selvää, että pitämällä Pisciarelli piilossa halutaan välttää kiusallisia kysymyksia tai jopa paniikkia.

Pisciarellin ärhentelyä kun ei enää voi selittää tavanomaiseksi. Sen ja Solfataran tihenevät ja voimistuvat muta- sekä kaasupurkaukset ovat näkyvin osa Campi Flegrei -tulivuoren yltyvää liikehdintää. Se noudattelee nyt mallia, joka on muissa samanlaisissa tulivuorissa usein päättynyt purkaukseen.

 

’Mikä ihmeen Campi Flegrei?” on kysymys, jonka kuulee usein napolilaisten suusta.

Jokainen heistä tuntee vuoren serkun, kymmenkunta kilometriä Napolista itään sijaitsevan Vesuviuksen. Sen korkealle kohoava kaksoishuippu muistuttaa kuuluisasta purkauksesta, joka tuhosi Pompejin roomalaiskaupungin vuonna 79.

Saman verran miljoonakaupungista länteen sijaitseva Campi Flegrei on sen sijaan ollut helppo unohtaa. Vuori romahti maan tasalle jo 13 000 vuotta aiemmin paljon Pompejia rajummassa purkauksessa.

Kappaleiksi räjähtäneen huipun ympärille syntyi yli sadan neliökilometrin kokoinen kraatterikehä eli kaldera, jonka läpimitta on 12 kilometriä. Tämän kehän sisällä asuu nykyään 350 000 napolilaista.

Harva heistä tietää asuvansa tulivuoren päällä. Vielä harvempi tietää, että vuoren sisuksissa piilee monta kertaa Vesuviusta suurempi tuhovoima.

Campi Flegrei kuuluu harvoin mutta rajusti purkautuviin supertulivuoriin. Sen järeimmän purkauksen tuhkapilvet levisivät 39 000 vuotta sitten Grönlantiin asti. Ne viilensivät Euroopan ilmastoa vuosikymmeniksi ja todennäköisesti jouduttivat neandertalinihmisen sukupuuttoa.

Tulivuoren nykyinen muoto lisää sen tuhovoimaa: kraatterikehä purkautuu laajalla alalla ja maan pinnan tasalla kun taas Vesuviuksen kaltaisten tulivuorten huiput ohjaavat räjähdyksen korkealle taivaalle.

Stefano Carlino, lontoolaisen UCL-yliopiston professori Christopher R.J.Kilburn ja Osservatorio Vesuvianon entinen johtaja Giuseppe De Natale esittelivät toukokuussa Nature Communications -tiedejulkaisussa uuden tulivuorten tutkimusmallin.

Malli mittaa aiempia tarkemmin, milloin pitkään vaiti pysyneiden kalderatulivuorten purkautumisriski on oleellisesti kasvanut. Se vahvistaa monien muiden tutkijoiden arvioita, että Campi Flegrein purkautumisriski on kasvanut vain vuosikymmenessä suuremmaksi kuin koskaan sen jälkeen kun se viimeksi purkautui vuonna 1538.

Vuoden 1538 jysäys synnytti Euroopan toistaiseksi nuorimman tulivuoren Monte Nuovon. Sen jälkeen Campi Flegrei vietti hiljaiseloa yli neljäsataa vuotta, mutta maan alla vellovat voimat alkoivat uudelleen vahvistua vuonna 1950.

Nyt tulivuori käyttäytyy jo samalla tavalla kuin ennen Monte Nuovon purkausta. Tuolloin räjähdystä edelsi sadan vuoden levoton kausi, jonka aikana vuoren tuhovoima kasautui.

Purkauksen oireisiin kuuluivat tiheät pienten maanjäristysten sarjat, kiihtyvät kaasu- ja mutapurkaukset sekä maanpinnan voimakas kohoaminen kraatterikehässä, kun maanalainen paine kasvaa tulivuoren laavavaraston kuumentuessa ja pyrkiessä ylöspäin.

Kaikki nämä oireet ovat lisääntyneet Campi Flegrein alueella.

Osservatorio Vesuvianon johtajan Francesca Biancon mukaan kaasu- ja mutapurkausten määrä, voimakkuus ja päästöjen koko Pisciarellissa ovat jopa nelinkertaistuneet vuosikymmenen aikana.

Tahti kiihtyy myös Pisciarellin kraaterinrinteen toisella puolella Solfatarassa, jossa Campi Flegrein tuliperäinen toiminta on tähän asti ollut voimakkainta. Maastoon on vuodessa puhjennut useita uusia kaasuaukkoja ja muta-altaita.

Maankuoreen jatkuvasti repeävät halkeamat ja murtumat ovat viime vuosina synnyttäneet Solfataralle ja Pisciarellille yhteisen kaasupurkausverkoston.

Tämä kaasu- ja mutapurkausalue on kolminkertaistunut vuoden 2003 jälkeen ja on jo halkaisijaltaan yli kilometrin kokoinen. Se muodostaa jo yhden maailman suurimmista aktiivisista tulivuorten kaasupurkauskentistä, varoitti Journal of Volcanology and Geothermal Research -julkaisuun kirjoittanut tiedemiesryhmä vastikään.

Varsinkin hiilidioksidipäästöt ovat kasvaneet voimakkaasti. Ne ovat teoriassa jo vaaratekijä. Vuonna 1986 Kamerunissa Nyosin kraatterijärven pohjasta yhtäkkiä purkautuneet hiilidioksidipilvet tukehduttivat lähikylissä yli 1 700 ihmistä syrjäytettyään kaiken hapen ilmasta.

 

Kiehuvat kaasuhöyryt ja mutasuihkut mutakentällä ovat merkkejä kolme kilometriä allamme riehuvasta kamppailusta.

Niitä tuottaa magmakammioksi kutsuttu valtava maanalainen allas, johon tulivuoren osittain sula kiviaines eli magma kerääntyy.

Campi Flegrein, Vesuviuksen ja Ischian tulivuorisaaren yhteinen magmakammio on maailman suurimpia. Siinä hyllyy arviolta satoja kuutiokilometrejä magmaa.

Periaatteessa allas on turvallisessa kahdeksan kilometrin syvyydessä. Paine alkaa nostaa magmaa kohti maanpintaa vasta kun allas täyttyy ja sen kuumuus kasvaa.

Nousun aikanakin magma saattaa jäähtyä uudelleen ja pysähtyä. Mutta toisinaan kiehuminen yltyy ja magma ponnistaa yhä lähemmäksi maanpintaa ja mahdollista räjähdystä.

Kuten juuri nyt Campi Flegreissä. Voimakas magmannousu alkoi vuosien 2000–2005 välillä ja on tuonut ylimmän magmakerroksen ”vain” 2–3 kilometrin päähän maanpinnasta, arvioi Francesca Bianco.

Etäisyys kuulostaa turvalliselta mutta käytännössä ollaan jo vaaravyöhykkeellä. Magma hipoo nyt lähempänä maan pintaa olevaa pohjavesi- ja mutakerrosta. Ainesten kohtaaminen sytyttää usein tulivuoren räjähdyspanoksen.

Muta ja vesi kiehahtavat hetkessä kun jopa tuhatasteinen magma ja siitä purkautuvat kaasut tavoittavat ne. Näin syntyvät kaasut alkavat raivata tietään läpi kivi- ja sorapatjan, joka ulottuu maan pinnalle asti.

Tulikuuma kaasu ja höyry korventavat maankuorta sen kestokyvyn rajoille asti. Jos pintakerros antaa periksi, kaasut, höyry ja niiden perässä kipuava magma räjähtävät ihmisten ilmoille kivisateeksi, johon sekoittuvat nopeasti kiitävät myrkylliset kaasupilvet. Sula magma muuttuu palaviksi laavavirroiksi.

Tapahtuu tulivuorenpurkaus.

Kiehuvaa mutaa Pisciarellin kaasupurkauskentällä.

Kiehuvaa mutaa Pisciarellin kaasupurkauskentällä. © Hannu Pesonen

Juuri tällainen maanalainen moukarointi on parhaillaan käynnissä – eikä sen lopputuloksesta ole tietoa.

Useimmiten tulivuorenpurkauksilta vältytään, koska maanpinta joustaa uskomattoman paljon. Se ei välttämättä räjähdä kovassakaan paineessa.

Maankuori imee kaasut miljooniin rakosiinsa ja pullistuu ylöspäin, kun kuuman laavan ja sen höyryjen aiheuttama paine kasvaa. Kun paine hellittää, kuori laskee uudelleen.

”Mutta näin tapahtuu vain niin kauan kuin kuoren elastisuus säilyy”, Carlino muistuttaa.

Jos kaasu- ja mutapommitus alhaalta on herkeämätöntä ja raastavaa, maankuori rapautuu. Se ei enää jousta.

”Lähestyykö Campi Flegrei kriittistä purkausrajaa riippuu siis hyvin paljon siitä, missä tilassa heti pinnan alla olevat maa- ja kivikerrokset ovat. Sen arviointi on nyt tärkeintä.”

Tähän asti tutkijat ovat uskoneet, että jokaisen maanpintaa pullistavan kuuman iskun jälkeen paine hellittää ja pintakerros elpyy aiempaan joustavaan muotoonsa.

Campi Flegrein alueella näin ei näytä tapahtuvan, Carlinon ja hänen tutkijatoveriensa tutkimus varoittaa.

”Maankuori onkin kuin muistipankki: siinä näkyvät aikaisemmat jännitteet. Ne kasautuvat eivätkä purkaudu. Jokaisessa uudessa häiriötilassa jännite on siten ankarampi kuin aiemmin.”

Monet perättäiset pinnannousut ja -laskut sekä jatkuva tärähtely ovat leventäneet ja syventäneet Campi Flegrein alueen maankuoren halkeamia ja liittäneet niitä toisiinsa. Sen seurauksena kraatterikehä on jo kuin viipaleiksi leikattu kakku.

Kiviaines näiden murtumakohtien välillä näyttää vaurioituvan koko ajan enemmän.

Tutkijat korostavat, etteivät he tiedä, johtaako nykyinen levoton kausi purkaukseen tai milloin purkaus voisi tapahtua. Supertulivuorten purkausten ennustaminen on vaikeaa, koska niiden toimintatapoja ymmärretään vielä huonommin kuin tavallisten tulivuorten.

”Tutkimuksemme suurin uutinen on, että osaamme nyt tulkita häiriötekijöitä aiempaa paremmin, ei että olisimme vielä räjähdyksen partaalla.”

Suuret kalderatulivuoret kehittävät häiriöitä 10–100 vuoden välein, mutta vain pieni määrä niistä päättyy purkaukseen. Magma voi yhä jäähtyä ja sen liike pysähtyä ennen pintaan pääsyä.

”On yleinen harhaluulo, että koko magmakammio kiehuisi sulana. Yleensä sulaa kiviainesta on vain kymmenesosa. Esimerkiksi vuosina 1982–1984 sitä ei ollut riittävästi muodostamaan purkausta.”

Tuolloin maankuori pullistui melkein kaksi metriä ylöspäin. Yhtä paljon pinta kohosi myös 1950- ja 1970-luvuilla, silloinkaan tulivuori ei purkautunut.

Kraatterikehän maanpinta kohosi ennen vuoden 1538 Montenuovon purkausta peräti 17 metriä sadassa vuodessa. Nykyvaihetta on kestänyt 67 vuotta ja pinta on noussut ”vain” neljä metriä.

Jo nyt maan pinnan nousu on iso riesa Pozzuolin rantakaupungissa, joka sijaitsee suoraan magmakammion keskuksen päällä.

Kapeilla kaduilla leijuu jatkuvasti viemärinhaju. Se nousee putkista, jotka murtuvat taipuessaan. Sähkökaapelit vääntyvät vinoon, katulamput kallistuvat. Kadut sekä talojen seinät ja perustukset halkeilevat vaarallisesti. Kaupungin asukkaita on evakuoitu useaan otteeseen.

Napolin tulivuorten lähituntumassa elää kolme miljoonaa ihmistä.

Kukkulalla Pisciarellin mutalammen yläpuolella Osservatorio Vesuvianon teknikot Antonio Carandente ja Rosario Avino kyyristelevät vahvalla metallikuorella suojatun mittauslaitteensa edessä. Siitä johtaa letku metrin syvyydelle mutavelliin.

He säätävät sensoreita, jotka syöttävät vuorokauden ympäri ajantasaista tietoa tutkimuslaitoksen valvomoon ja tietokeskukseen muutaman kilometrin päähän.

On varmaa, että lopulta Campi Flegrei purkautuu. Kukaan ei tiedä, tapahtuuko se viiden vai viidensadan vuoden päästä, joten jokainen häiriö on uhka.

Varsinkin kun Napolin alueella elää vaarallisen tulivuoren lähituntumassa enemmän ihmisiä kuin missään muualla maailmassa. Heitä on Campi Flegrein ja Vesuviuksen liepeillä noin kolme miljoonaa.

Melkein puolet heistä asuu zona rossalla, viranomaisten pahimmaksi vaaravyöhykkeeksi määrittelemällä purkausriskialueella, jota on jatkuvasti laajennettu. Sinne rakentaminen on kielletty – mutta vain periaatteessa.

Campi Flegrein tarkkailu on tehostunut nopeasti. Kaasupurkausten järjestelmällinen mittaaminen alkoi 1990-luvulla. Nyt jo puolet Osservatorio Vesuvianon tarkkailuasemista sijaitsee Campi Flegrein alueella.

Koska osa kraatterikehästä on vajonnut Napolinlahteen, sen pohjaan on vedetty vedenalainen kaapeli mittaamaan tapahtumia. Satelliitit havaitsevat taivaalta uudet maanpinnan murtumakohdat. Solfataraan asennettiin juhannuksen alla uusi kaasu- ja mutapäästöjen seurantalaitteisto.

Kraatterikehään on porattu myös viidensadan metrin syvyinen tutkimuskaivo, joka tuottaa tietoa siitä, miten kiviaines maan alla kestää kovan paineen ja kuumuuden. Se auttoi osaltaan kehittämään uutta tutkimusmallia.

Tutkimuksen päätavoitteita on antaa viranomaisille varoitus mahdollisesta tuhoisasta purkauksesta niin ajoissa, että vaaravyöhykkeeeen joutuvat voidaan evakuoida.

Väestönsuojeluviranomaiset nostivatkin vuonna 2012 Campi Flegrein purkausriskitasoa vihreästä keltaiseksi eli jatkuvaa tarkkailua vaativaksi.

Se ei herättänyt napolilaisissa suuria tunteita. Koska suurten kalderatulivuorten ärhentely johtaa vain harvoin purkauksiin, lähistöllä asuvat ovat tottuneet pitämään riskivaroituksia väärinä hälytyksinä.

Viimeisin tulivuorenpurkaus Napolin alueella tapahtui toisen maailmansodan loppuvaiheissa vuonna 1944. Silloin Vesuviuksen syöksemä laava ja kivisateet surmasivat 26 ihmistä ja hävittivät kolme kylää vuoren rinteillä.

Vaikka tänään vaaraan joutuisi moninkertainen määrä asukkaita ja rakennuksia, harva muistaa enää tapahtunutta.

Campi Flegrein riskien väheksymisestä kertoo sekin, että tähänastiset suur-Napolin pelastussuunnitelmat ovat ottaneet huomioon lähes pelkästään Vesuviuksen purkauksen.

Carlinon kaltaisten tutkijoiden uurastuksen ansiosta Napolissa ja muuallakin maailmassa aletaan vasta nyt oivaltaa, että Campi Flegrein rinnalla perinteinen vaaranpaikka Vesuvius vaikuttaakin kiltiltä ja tutulta jättiläiseltä.