TARMO KIIPLI HEIDI ELISABET SOOSALU Taltsutamatud tulemäed 8 Δ horisont 6/2010
Kuigi Eestis näib maapind jalge all kindel ja liikumatu, on paljudes maailma paikades selgelt tunda, et maa on pidevas liikumises võiks öelda, et lausa elab. Vulkaanid on planeedi hingamise ja elu üks kõige selgem väljendus. Esialgne võrdlemisi rahulik ja 9 köitev purse Fimmvör uhálsi kurus Eyjafjallajökulli idanõlval meelitas ligi palju rahvast. EYJÓLFUR MAGNÚSSON Tihti võib isegi vulkaanilistes piirkondades olla elu kaua päris rahulik. Kui aga vaatame loodusnähtusi läbi pikema aja, selgub, et ehkki vulkaanid võivad uinuda sadadeks, tuhandeteks või isegi mitmeks sajaks tuhandeks aastaks, koguvad need sel ajal energiat järgmiseks purskeks. Mida pikem on aeg pursete vahel, seda võimsamad need on. Inimkonna hälliks peetakse Ida-Aafrikat, kust leitud vanimad inimluud pärinevad kaks miljonit aastat vanade vulkaaniliste tuhkade alt. Sealtsamast pärit vanimad tööriistad on valmistatud vulkaanilise klaasi ehk obsidiaani kildudest. Kooselu rahutute ja raevukate naabrite vulkaanidega algas meie esivanemail seega juba siis, kui inimene ei olnud veel päris inimeseks saanudki. Ka hiljem oleme pidanud tihti arvestama mõnegi võimsa naabriga, vastasel korral on kaotused olnud suured. Hästi on teada 79. aasta Vesuuvi purse, mis mattis kaks linna Pompei ja Herculaneumi. Samuti Krakatau purse Indoneesias, mis 1883. aastal saatis taevasse terve saare ning mille põhjustatud hiidlaine pühkis inimasustuse ümbritsevatelt rannikutelt. Vulkaanilistel kivimitel arenevad viljakad mullad, mis koos soodsa kliimaga meelitavad inimese ikka ja jälle tagasi elama tulemägedele ohtlikult lähedal. Aga isegi vulkaanidest nii kaugetel aladel nagu Eesti võime tunda nende mõju. Seda näitas kujukalt tänavune lennuliikluse peatamine kogu Euroopas Islandi vulkaani Eyjafjallajökulli purskest tekkinud tuhapilvede tõttu. Suured vulkaanipursked võivad mõjutada ka üleilmset ilmastikku. Tuntuim näide selle kohta on Tambora purse Indoneesias 1815/1816. aastal, millele Põhja-Ameerikas ja Euroopas järgnes aasta ilma suveta. Pusklevad laamad Nüüdisaegse teooria järgi jagunevad litosfääri, Maa ülemise osa (kuni umbes 100 kilomeetri sügavuseni) kivimid pindalaliselt paljudeks laamadeks, mis on sisemiselt suhteliselt jäigad, kuid omavahel liikuvad. Eristatakse 7 8 suuremat laama ja palju väikeseid. Tüüpiliselt koosnevad laamad kontinentaalsest ja ookeanilisest osast. Näiteks Lõuna-Ameerika laam hõlmab peale Lõuna-Ameerika kontinendi ka Atlandi ookeani kuni keskahelikuni. Laamade liikumise mootoriks peetakse temperatuuri muutustest põhjustatud kivimimasside tõusu ja vajumist Maa vahevöös litosfääri all sügavusel 100 2900 kilomeetrit. Seda protsessi on võrreldud vee konvektsioonilise liikumisega alt köetavas katlas. Laamade horisontaalsed liikumiskiirused on mõõdetavad sentimeetrites aastas. Selline liikumine põhjustab laamade kontaktialadel pingeid, mille lahenemine avaldub maavärinatena. Samades piirkondades toimub ka kivimite osaline sulamine ja väljumine maapinnale lõhede ning vulkaanilõõride kaudu. Laamad võivad liikuda üksteisest eemale nagu ookeanide keskahelikes. Sellisel juhul täituvad tekkivad vertikaalsed lõhed sulanud kivimimassidega, mis tõusevad Maa sügavusest. Litosfääri laam neis piirkondades kasvab. Mõnikord võib selline lahknev riftivöönd läbida ka kontinenti tüüpiline näide on aktiivse vulkaanilise tegevusega Ida-Aafrika riftivöönd. Kui laamad liiguvad üksteise suunas, peab üks neist sukelduma Maa sügavusse ja teine kerkib kõrgeteks mäeahelikeks. Näiteks kõikjal ümber Vaikse ookeani sukelduvad ookeanilised laamad ümbritsevate kontinentide (Lõuna- Ameerika) või nende ääres olevate kaarekujuliste saarestike (Jaapan) alla. Ookeanilise laama sukeldumine vahevöösse viib kaasa ka setteid ja settekivimeid, mis sisaldavad vett. Vesi alandab kivimite sulamistemperatuuri ja põhjustab magma tekke, mis üles liikudes väljub maapinnal vulkaanidest. Vulkaanid kuumadel täppidel Ehkki enamik vulkaane on seotud litosfääri laamade liikumisega, põhjustavad mõningaid neist protsessid, mis kulgevad palju sügavamal Maa sisemuses. Need on vulkaanid kuumadel täppidel. Kuumad täpid on piirkonnad, kus kuum tahke kivimaine tõuseb vahevöö sügavusest. Jõudes vahevöö ülemisse ossa madalama rõhu piirkonda, hakkavad kivimid sulama. Kuumades täppides esineb basaltne vulkanism. Seda tüüpi vulkanism on pärit nii sügavalt, et saja kilomeetri paksuste litosfääri laamade liikumine selle asukohta ei mõjuta. Piirkonnas, kus litosfääri laam liigub üle kuuma täpi, kujuneb kustunud vulkaanide ahelik vastavalt sellele, kuidas tekkinud vulkaanid kuumast täpist eemalduvad. Parim näide on Hawaii saarte ja loode suunas jätkuvate veealuste vulkaanide ahelik Vaikses ookeanis. Tänapäeval asub aktiivne vulkanismi piirkond Hawaii saarel. Sellest loodes asuval Maui saarel esines horisont 6/2010 Δ 9
VULKAANIDE TEKE ERINEVATES TEKTOONILISTES OLUDES VARAPALEOSOIKUMIAEGSE IAPETUSE OOKEANI SULGUMINE JOONISED: KAAREL TAMRE Skemaatiline läbilõige Vaikse ookeani Hawaii saartest kuni Andideni Lõuna-Ameerikas. Hawaii saartel esineb kuuma täpi vulkanism, mille allikast laam üle liigub. Ookeani keskahelikus, kus litosfääri laam laieneb, esineb riftivööndi veealune vulkanism. Andide mäestiku all sukeldub Nazca laam vahevöösse, põhjustades samuti vulkaanide moodustumist. vulkaanipurskeid 0,75 1,3 miljonit aastat tagasi, O ahul 2,6 3,7 miljonit ja Kauail 5,1 miljonit aastat tagasi. Väga võimas kuum piirkond kontinendi all võib põhjustada kontinendis riftimurrangute tekke ja lagunemise alguse. Näiteks Punase mere, Adeni lahe ja Ida-Aafrika riftimurrangute kohtumise punktis tõuseb Maa sügavusest kuumavoog, mis ongi nende, maapinna reljeefis avalduvate geoloogiliste süvastruktuuride tekke põhjus. Neist murranguvöönditest väljunud basaltse laavaga on seal kaetud suured alad. Vulkaanid ja maavarad Juba rohkem kui kahe miljoni aasta eest kasutasid inimese eellased Ida-Aafrikas tööriistade ja relvade valmistamiseks vulkaanilist klaasi, mis annab teravaservalisi kilde. Kiviajal oli vulkaaniline klaas ränikivi kõrval olulisim maavara. Aastatuhandeid on Vahemere maades kasutatud kergete ehitusplokkide valmistamiseks poorseid laavakivimeid. Vulkaanilised kivimid on olnud eeskujuks ja andnud idee ka tänapäeva kergete keramsiitplokkide tootmisele. Magmast eralduvast või vulkaanist kuumutatud põhjaveest sadeneb vee jahtudes kivimite lõhedesse sageli molübdeeni, uraani, liitiumi, elavhõbedat, kulda, hõbedat, pliid, tsinki ja vaske, mida saab tööstuslikult toota. Näiteks Round Mountaini kaevanduses Nevadas küünib aastane kullatoodang 320 tonnini (2006). Vulkaanilistel aladel vabanevad maa avaustest, fumaroolidest, väävlirikkad gaasid ja nendest sadeneb mineraalne väävel, mida kaevandatakse näiteks Ijeni kaldeeras Jaava saarel Indoneesias. Väävlit kasutatakse väetiste, püssirohu, tuletikkude ja putukamürkide valmistamiseks. Maa sügavusest tõusvatel kuumavoogudel tekivad tihti karbonaatsed magmad, milles leidub kaevandamisväärset fosforit ja haruldasi muldmetalle lantaani, tseeriumi ja teisi. Neid leidub näiteks Hibiinidel Koola poolsaarel ja Siilinjärvil Soomes. Fosforit kasutatakse väetiste, lõhkeainete, mürkgaaside tootmiseks. Enam kui 120 kilomeetri sügavuselt tõusvad vulkaanipursked toovad maapinnale teemante, mida leitakse vertikaalsetest plahvatuslõõridest kimberliittorudest. Inimese silm ei ole seda tüüpi purset näinud, sest viimati toimus kimberliitne vulkaanipurse umbes 50 miljonit aastat tagasi. Kõige rohkem teemantidega kimberliittorusid on teada Lõuna-Aafrikas, Austraalias ja Siberis. Teemantide tootmisega on olnud seotud ka Eestimaa mees, Tallinna Tehnikaülikooli mäetööde professor aastail 1938 1944 Keskordoviitsium 455 miljonit aastat tagasi. Iapetuse ookean on 2000 3000 kilomeetri laiune. Avalonia mikrokontinent on just põkkunud Baltikaga. Avalonia liikumisega põhja suunas kaasnes ookeanilise maakoore sukeldumine mikrokontinendi alla ja intensiivne vulkanism, mille tuhakihid saabusid meile edela suunast. Siluriajastuks 430 miljonit aastat tagasi on Baltika Laurentia ja Avalonia liginemise tulemusena Iapetuse ookean kahanenud kitsaks väinataoliseks veeribaks. Ookeanilise maakoore sukeldumine Laurentia kontinendi alla on nüüd piisavalt ligidal, et anda vulkaanilist tuhka ka Baltika kontinendile. Enam kui 120 kilomeetri sügavuselt tõusvad vulkaanipursked toovad maapinnale teemante. 10 Δ horisont 6/2010
AFARI KUUM PUNKT AVO MIIDEL Sügavustest tõusev kuumavoog Afari piirkonnas on põhjustanud riftimurranguid kolmes suunas ning kontinendi lagunemise alguse Punases meres ja Adeni lahes. Ida-Aafrika riftis toimub küll aktiivne vulkaaniline tegevus, kuid kontinendi lõhenemine ja maakoore laienemine ei ole esialgu veel alanud. MIS ON MIS? BASALT peeneteraline kuni klaasjas vulkaaniline kivim, harilikult musta või hallikat värvi. Võrdlemisi ränidioksiidivaesena on basaltne laava vedel ja suure voolavusega. Basalt on levinuim kivim maakoores. Sellest koosneb suurem osa ookeanide põhjast, samuti moodustab basalt suuri laavavoole maismaal. KALDEERA laiaulatuslik maapinna langatus magmakambri kohal pärast vulkaani purset. KRAATER vulkaani lõõri väljumiskoht maapinnale. LAAVA vulkaanipurske tõttu maapinnale voolanud magma. MAGMA ülessulanud kivimeist koosnev vedel mass, mis on tekkinud sügaval maa sisemuses. Magma sisaldab peaaegu alati peale sula ainese ka gaase ja tahkeid osi. Gaasiliseks komponendiks on magmas peamiselt veeaur ja süsinikdioksiid, tahkeks peamiselt kristalliseeruvad mineraalid. TEFRA ehk püroklastiline materjal plahvatusliku vulkaanipurske käigus vulkaanist välja paisatud ja läbi õhu maapinnale langenud aines. Tefra koostisosad võivad olla mitmesuguse suuruse ja kujuga: vulkaaniline tuhk (läbimõõt alla 2 mm), lapillid (2 64 mm), vulkaanilised pommid ning plokid (suuremad kui 64 mm). VULKAAN avaus või lõhe maakoores, mis võimaldab magma ja tefra väljumist maapinnale. VULKAANI LÕÕR ühenduskanal sügavuses asuva magmakambri ja maapinna vahel. Vulkaanilise päritoluga basalditulbad Sitsiilias. Arthur Alexander Linari-Linholm. 1964 1970 oli ta ülemaailmse teemandikompanii De Beers tehniline direktor Euroopas. Saviks muutunud vulkaanilisest tuhast bentoniidist toodetakse suure veeimavusega isolatsioonimaterjale. Neid on tarvis ohtlike jäätmete ladustamispaikade ehitamisel. Suur osa bentoniiti kulub lemmikloomade hooldusmaterjalide (kassiliiv) tootmiseks. Vulkaanilised kihid Eestis Tefrostratigraafia (tefrokronoloogia) on teadus, mis tegeleb setete ja settekivimite vanuse määramise ja korreleerimisega vulkaanilise tuha kihtide järgi. Vulkaaniline tuhk sadeneb geoloogilises mõistes lühikese aja jooksul (päevad kuni kuud), moodustades setetes ideaalse ajamarkeri. Vulkaanilistest mineraalidest tehakse absoluutse vanuse määranguid radioaktiivsete elementide ja nende lagunemisproduktide (kaaliumargoon, uraan-plii jt) analüüsi alusel. Eesti aluspõhja paekivimite vahel peitub arvukalt õhukesi savikaid vahekihte, mille vulkaanilist päritolu mõistis esmakordselt 1940. aastatel väliseesti geoloog Valdar Jaanusson (trükis avaldatud 1948). Naaberriigis Rootsis oli VULKANISMI PLUSSID JA MIINUSED Arheoloogia (näiteks Pompei) Kliimamuutused Atmosfääri teke Happelised sademed Ehitusmaterjal Ilmamuutused Elu teke maakeral Elustiku väljasuremine Geotermiline energia Kommunikatsioonihäired Geotermiline vesi Laavavoolude kahjustused Huvitavad nähtused Liustiku sulamisvee tulvad Hüdrosfääri teke Välgud tuhapilves Ilusad nähtused Majanduslikud kahjustused Keemiatööstuse toormed Mudavoolud Kivististe säilimine Mürgised gaasid Kliimamuutused Oht kohalikele elanikele Kosmeetilised materjalid Oht lennuliiklusele Laavatunnelid Püroklastiliste voolude kahjustused Maakera dünaamikast arusaamine Tsunamid Mitmekülgse maastiku teke Segadus ühiskonnas Paljud maavarad Tuhk ja tuhapilved Puhastus- ja abrasiivsed materjalid Maalihked Tekib uut maad juurde Transpordi tõrked Viljakas maa harimiseks Kultuuride hävimine Vääriskivid Ühiskondade hävimine professor Per Thorslund esimene, kes tõlgendas 1945. aastal vilgurikkaid savikihte kui muutunud vulkaanilist tuhka. 460 420 miljonit aastat tagasi, kui soojas madalmeres settis lubimuda, millest sai hiljem Eesti paekivi, asus meie Baltika kontinent lõunapoolkeral, liikudes tasapisi põhja suunas. Lõunast liginesid Baltikale väiksemad kontinentaalsed plokid, millest suurem oli Avalonia (praegune Inglismaa, Belgia jt). Põkkumine Baltikaga põhjustas ägedat vulkaanilist tegevust, millest meile on säilinud ordoviitsiumiaegsed vulkaanilise tuha kihid. Suurim neist on Hiiumaa puuraukudes kuni seitsmekümne sentimeetri paksune. Sama vulkaanipurske kihi (Kinnekulle kihi) paksus Lõuna-Rootsis küünib kahe meetrini. Purse toimus tõenäoliselt praeguse Kesk-Inglismaa või Põhjamere piirkonnas. See on Maa ajaloo üks suuremaid vulkaanipurskeid, mis on mahult võrreldav Toba purskega Sumatra saarel 74 000 aastat tagasi. Edasi põhja poole liikusid Baltika ja Avalonia koos ning põkkumine ekvaatoril asunud Laurentia (Põhja-Ameerika) kontinendiga põhjustas jällegi hulgaliselt vulkaanipurskeid, mis on säilinud kihtidena meie siluriaegsetes kivimites. horisont 6/2010 Δ 11
6 Islandi vulkaanid Eyjafjallajökull ehk Eyjafjöll ja teised Island asub Atlandi ookeani keskahelikul, kus riftivööndi süvamurrangute kohal Põhja-Ameerika ja Euraasia laamad eemalduvad teineteisest keskmiselt kaks sentimeetrit aastas. Laamade liikumine tekitab vulkanismi, aga mitte sellises mahus, et suudaks kasvatada nii suure saare. Saarena eksisteerib Island seetõttu, et selle all ei tegutse üksnes laamade süsteem, vaid lisaks toimib seal ka sügavalt Maa vahevööst alguse saav kuum täpp, mis toodab juurde vulkaanilist materjali. Islandil on sadakond vulkaani, millest umbes kolmkümmend on aktiivsed. Vanasti tegutsenud vulkaanid, on laamade liikudes kustunud, kui jäid riftivööndist ja kuumast täpist piisavalt kaugele. Kõige aktiivsem piirkond asubki laamade äärealal. Viimase 1100 aasta jooksul ajal, mil Island on olnud asustatud on saarel toimunud rohkem kui 250 vulkaanipurset. Islandi kolm aktiivseimat vulkaani on Vatnajökulli suure liustiku all olev Grimsvötni ning Katla ja Hekla vulkaan Lõuna- Islandil. Islandi vulkaanid moodustavad süsteeme, mis võivad koosneda kas suurest mäest keskvulkaanist või siis maapinnale avanenud lõhedest või neist mõlemast. Paljudel Islandi vulkaanidel on geotermilised väljad: magmakolle maapõues kuumutab põhjavett, tekitades näiteks keeva vett purskavaid geisreid. Vulkaanide lõhedest purskab peamiselt rahulikult voolav basaltne laava. Keskvulkaanist võib pursata basalti, aga ka viskoossemat ränirikkamat laavat. Ent sealt paiskub õhku ka tahkes olekus tefrat (alates suurtest kivimtükkidest kuni peene tuhani) ning samuti gaase. Islandi omapära on liustike all asuvad vulkaanid. Kui ligikaudu tuhandekraadine kuum ülessulanud kivim, magma saab kokku liustiku ja selle sulaveega, toimub plahvatuslik reaktsioon. Selle käigus moodustub peentest silikaaditükkidest koosnev vulkaaniline tuhk, mis paiskub isegi mitme kilomeetri kõrgusele. Kuigi samanimelise liustiku all asuv Eyjafjallajökull hakkas suurejooneliselt purskama möödunud kevadel, ei ole see sugugi Islandi aktiivseim vulkaan. Eelmine kord tegutses Eyjafjallajökull 14 kuud aastatel 1821 1823, vaikides vahepeal mitu kuud. Enne seda, 1612. aastal, toimus ainult kolm päeva kestnud väike purse. Eyjafjallajökull oli rahutu ka aastatel 1994 ja 1999 ning 2009. aasta suvel. Sügaval mäe sees toimusid arvukad väikesed maavärinad ja geodeetilised mõõtmised näitasid mäe paisumist. Need rahutused lõppesid siiski sellega, et vulkaani sisse tunginud magma tardus mõne kilomeetri sügavusel. 2010. aasta alguses hakkas mägi jälle paisuma. Maavärinad ilmnesid uuesti umbes 15 kilomeetri sügavusel maapõues ja aktiivsuse piirkond tõusis samm-sammult maapinnale lähemale, märkides magma liikumist. 20. märtsil algaski järsku purse Fimmvör uhálsi kurus Eyjafjallajökulli idanõlval. Maapinnale avanes kaks lõhet, millest voolas basaltset laavat ning paisati õhku vähesel määral tahket tefrat ja gaase. Purse hääbus küll 12. aprillil, kuid pärast paaripäevast puhkust algas 14. aprillil dramaatiline faas, kui tekkisid kraatrid vulkaani kaldeeras, mis asub mäe tipus liustiku all. Tuhatkond kraadi kuum magma sulatas umbes saja meetri paksuse liustikujää. Tekkis plahvatuslik reaktsioon, mis moodustas vulkaanilist tuhka ehk peeni klaasjaid kivimitükke. Kuumad ja energeetilised tuhapilved paiskusid õhku kuni üheteistkümne kilomeetri kõrgusele. Õhuhoovustest kantuna hakkasid need liikuma Euroopa mandri suunas. Plahvatusliku algfaasi tuhapilvede tagajärjel takerdus lennuliiklus Euroopas enam kui nädalaks. Mõne päevaga rahunes vulkaan oluliselt, aga uusi, kuid vähem võimsaid tuhapilvi tekkis veel hiljemgi. Juuniks oli vulkaani tegevus peaaegu hääbunud. Tuhatkond kraadi kuum magma ja Eyjafjallajökulli liustikujää sulamisvesi 6 MAGNÚS TUMI GU MUNDSSON reageerisid plahvatuslikult, tekitades võimsa pilvesamba ja suures koguses vulkaanilist tuhka. Valged pilved on enamasti veeaur, tumedad tuhasegu. PÓRDÍS HÖGNADÓTTIR Tärkav õrn kevadine taimestik kattus paksu halli tuhakihiga.
Laavakeeled sattusid sügavasse jõeorgu, kust voolasid alla kolme muinasjutulise tulejoana. EYJÓLFUR MAGNÚSSON SIGRÚN HREINSDÓTTIR Poole kilomeetri pikkusest lõhest pursanud laavafontäänid pakkusid suurejoonelise vaatepildi.
Geoloogias kui ajaloolises teaduses on oluline minevikusündmused õigesse järjekorda panna. Fragmentaarselt paljanduvate kivimikihtide alusel on see üsna keeruline. Traditsiooniliselt on läbilõigete rööbistamist ja ajalist reastamist tehtud kiirelt evolutsioneeruvate ja seejärel väljasurevate muistsete eluvormide ehk kivististe järgi. Sellel biostratigraafilisel meetodil tugineb suures osas ajalooline geoloogia. Siiski on probleemiks see, et erinevates looduskeskkondades esineb erinev elustik. Näiteks madalmere setetes esineb kivististe kooslus, mida ei ole sügava mere setetes, ja vastupidi. See muudab kihtide samaaegsuse ja järjestuse tõestamise keerukaks. Kui õnnestub sama vulkaanipurske kiht selle keemiliste tunnuste järgi erinevates settekivimite läbilõigetes ära tunda, on see väärtuslik ajamarker kihtide rööbistamisel ja ajalise järgnevuse tuvastamisel. Kas Eestit ähvardavad vulkaanipursked? Eesti paikneb stabiilse litosfääri laama sisemuses ega ole praegu meie all Maa sügavustes ka kuuma täppi. Kuigi teoreetiliselt võivad vulkaanipursked kuumadel täppidel toimuda igal pool, tuli Kinnekulle bentoniit 30 sentimeetri paksune savikiht Pääsküla tunnelites, mis on moodustunud ühe kõigi aegade suurima vulkaanipurske tuhast 455 miljoni aasta eest Ordoviitsiumi ajastul. Vulkaane oma õues ei pea eestlased kartma järgmised kümned miljonid aastad. OLLE HINTS VULKAANIPURSETE VÕIMSUSE HINDAMINE VEI Tuhapilve Purske Esinemis- Näide kõrgus (km) maht (km 3 ) sagedus 0 <0,1 >10-6 Iga päev Kilauea, Hawaii 1 0,1 1 >10-5 Iga päev Stromboli, Itaalia 2 1 5 >10-3 Iga nädal Galeras, Kolumbia, 1993 3 3 15 >10-2 Igal aastal Nevado del Ruiz, Kolumbia, 1985 4 10 25 >10-1 10 aasta sees Soufriere Hills, Montserrati saar Kariibi meres, 1995 5 >25 >1 50 aasta sees Mount St Helens, USA, 1980 6 >25 >10 100 aasta sees Pinatubo, Filipiinid, 1991 7 >25 >100 1000 aasta sees Tambora, Indoneesia, 1815 8 >25 >1000 10 000 100 000 aastat Toba, Indoneesia, 74 000 a tagasi Vulkaanipursete ligikaudseks võrdlemiseks kasutatakse vulkaanilise plahvatuslikkuse indeksit VEI (volcanic explosivity index). Mõningaid vulkaanipurskeid ajaloost USAs oma geisrite poolest tuntud Yellowstone i rahvuspargi all asub hiiglaslik magmakolle. Väga suured vulkaanipursked on toimunud seal iga 600 000 700 000 aasta järel 2 ja 1,3 miljonit ning 640 000 aastat tagasi. Kahe miljoni aasta eest toimunud Huckleberry Ridge i purse on üks kahest teadaolevalt suuremast vulkaanipurskest mahuga 2600 kuupkilomeetrit kivimimassi. Üsna ilmne, et samaväärne gigantne purse on tulemas lähema 50 000 aasta jooksul. Meile ajaliselt lähemal ehk 74 000 aastat tagasi toimus sama võimas hiigelpurse Sumatra saarel Toba vulkaanist. Selle purske tuhakihti on leitud isegi Araabia merest 3000 kilomeetri kaugusel purskest. Purske tulemusena moodustus kaldeera, milles on Peipsi-suurune Toba järv. Pärast purset varjutasid tuhapilved päikest mitu aastat, põhjustades globaalse ilmastiku jahenemise. Seda perioodi kutsutakse pudelikaelaks inimkonna ajaloos, mille suutsid paljudest seni elanud hominiididest üle elada üksnes meie esivanemad ja neandertallased. Ajaloolisel ajal on olnud märkimisväärne Santorini purse Egeuse meres 1650 ekr. Võimalik, et kaasnenud hiidlaine hävitas kreeklaste rannikulinnad kogu Egeuse mere ümbruses, olles üks põhjus, miks hävis Kreeta-Mükeene kultuur. Sündmus toimus ainult veidi pärast kreeklaste tuntud retke Trooja vallutamiseks. Tuhakihti leitakse Vahemere setetest kuni 300 kilomeetri kauguselt. Hästi teada on Vesuuvi purse 79. aastal. See mattis tuhavoolu alla kaks linna Pompei ja Herculaneumi. Pealtnägija Plinius noorem kirjeldab, et enne purset taandus meri Napoli lahest, nii et kalad jäid kuivale. Tegelikult kergitas gaaside ja magma surve maapinda. Pompei on suures osas tuha alt välja kaevatud ja eksponeeritud külastajatele. Islandi Laki vulkaan purskas 1783. aastal 12 kuupkilomeetrit laavat ning tohutus koguses tuhka ja gaase. Fluorimürgitusest ja heina vähesusest põhjustatud kariloomade hukkumise ning järgnenud nälja tõttu kaotas Island viiendiku rahvastikust. Mürgiste gaaside tagajärjel oli hukkunuid isegi Inglismaal. Tambora purse Indoneesias 1815/1816. Purske mahuks on hinnatud 100 150 kuupkilomeetrit kivimimassi. Atmosfääri paisatud tuhk põhjustas olulise ilmastiku jahenemise USAs sadas 1916. aastal lund isegi juulikuus. See on mahu poolest teadaoleva ajaloo suurim purse. Krakatau paiskas 1883. aastal Indoneesias plahvatuslikus purskes õhku 18 kuupkilomeetrit kivimimassi. Purske müra kuuldi isegi 5000 kilomeetri kaugusel ja hiidlaine põhjustatud veetaseme kõikumisi registreeriti teisel pool maakera La Manche i väinas. Mont Pelee Martinique i saarel purskas 1902. aastal. Tuha- ja gaasipilv hävitas 40 000 elanikuga Saint-Pierre i linna. Kuigi purske tunnused olid juba näha, rahustas kuberner rahvast, et ohtu ei ole ja soovitas kõigil kohale jääda. Kahtlustatakse, et tal oli vaja rahvast kohal hoida lähenevate valimiste pärast. Eluga pääses paar inimest üks neist oli paksude kiviseintega vangikongi suletud kurjategija, teine kingsepp, kes peitis end toas, kus teised hukkusid laua all. Saint Helens USAs paiskas 1980. aastal ühe kuupkilomeetri tuhka koguni kahekümne nelja kilomeetri kõrgusele. Hukkunuid oli 57 ja majanduslik kahju üle miljardi dollari. See on teaduslikult väga hästi uuritud purse. Pinatubo Filipiinidel purskas 1991. aastal. Purske mahuks hinnatakse kümme kuupkilomeetrit magmamassi ja 20 000 tonni vääveldioksiidi. Selle tulemusel langes globaalne temperatuur pool kraadi. Purskele järgnenud kahel aastal peatus süsihappegaasi sisalduse kasv atmosfääris. See on teadusliku ajaperioodi suurim purse. LOE VEEL Δ Ivar Murdmaa. Mitmekihiline maakera, lk 27 32. Heldur Nestor. Rändav ja uuenev maakoor, lk 33 38. Tõnu Meidla, Ivar Puura. Kui Neptunus valitses, lk 208 218. Kõik kogumikus Maa Universumis (koostanud Heldur Nestor, Anto Raukas ja Rein Veskimäe). OÜ Reves Grupp, 2004. Δ Kuni 31. märtsini 2011 on avatud vulkaaniteemaline näitus Tallinna Tehnikaülikooli muuseumi galeriis Futurum Akadeemia tee 1. 14 Δ horisont 6/2010
meie alal viimati seda tüüpi vulkanismi ette 1,6 miljardit aastat tagasi. Sellest perioodist pärinevad rabakivigraniidid Soomes ja vulkaanilised kivimid Suursaarel Soome lahes. Üsna kindel on, et vulkaane oma õues ei pea me kartma vähemalt miljoneid või isegi kümneid miljoneid aastaid. Eestile lähim vulkaaniline ala asub linnulennult 1600 kilomeetri kaugusel Saksamaal Eifeli maakonnas. Viimati purskas seal vulkaan suurelt 12 900 aastat tagasi. Sellest purskest on säilinud kaunis kraatrijärv Laacher See. Islandi vulkaanid jäävad meist 2300 kilomeetri kaugusele. Nagu näitas aga 2010. aasta kevadine suhteliselt mõõduka võimsusega Eyjafjallajökulli purse, võivad Islandi vulkaanid oluliselt mõjutada Euroopat, sealhulgas ka Eestit, ja eriti lennuliiklust. Kui aga peaks purskama hiigelvulkaan USAs Yellowstone i rahvuspargi all asuvast magmakambrist, siis see mõjutab globaalset kliimat kindlasti mitmeid aastaid. Sel juhul kannatab koos kogu ülejäänud maailmaga ka Eesti. Yellowstone i purske tõenäosus lähema mõnekümne tuhande aasta sees on väga suur. AUTORITEST HEIDI ELISABET SOOSALU (1967) on sündinud ja üles kasvanud Soomes. Õppinud Helsingi ülikoolis geoteadusi kuni doktorikraadi kaitsmiseni 2004. aastal. Töö teema oli Islandi Hekla vulkaani 1991. aasta purskega seotud seismilisus. Elanud Islandil ja uurinud seal vulkaane aastatel 1994 1997 ning 2001 2004. Pärast väitekirja kaitsmist oli kolm aastat Inglismaal, Cambridge ülikooli järeldoktor. Oma isapoolsete esivanemate maale, Eestisse kolis jaanuaris 2008. Praegu töötab Eesti Geoloogiakeskuse juhtivseismoloogina ning Tallinna Tehnikaülikooli mäeinstituudi rakendusgeoloogia dotsendina. Teadusuuringud on keskendunud enamasti Islandi vulkaanidele ja nende seismiliste iseärasuste selgitamisele. Kaheksa aastat osalenud suviti seismilistel välitöödel Islandi mägedes. Seni vallutatud sealsed vulkaanid on Hekla, Torfajökull, Askja ja kurikuulus Katla. TARMO KIIPLI (1951) on lõpetanud Tartu Ülikooli geoloogia erialal 1975. Töötanud Eesti Geoloogiakeskuses, Tallinna Tehnikaülikooli mäeinstituudis ning Tallinna Tehnikaülikooli Geoloogia Instituudis 1987 1999 ja 2004. aastast kuni praeguse ajani. Geoloogiakandidaat, vanemteadur ja laborijuhataja kt. Põhilised tööalased uurimis- ja tegevusvaldkonnad on olnud Eesti lubjakivid ja dolomiidid kui maavarad, karbonaatkivimite geokeemia, Eesti šelfimere geoloogiline kaardistamine, liivavarude uuringud meres, Tallinna muldade jt objektide keskkonnaseisundi uuringud. 1998. aastast alates on tegelenud vaheldumisi muude töödega, ka vulkanoloogiaga. 1998 avastas koos Toivo Kallastega ühe ja sama vulkaanipurske kihi tuvastamise võimaluse leelispäevakivi kristallide koostise täpse analüüsi alusel (trükis ilmunud 2002). Kas Islandi vulkaanipurse mõjutas Maa kliimat? Venemaa hüdrometeoroloogia instituudi professor Valentin Sapunov väitis oktoobri algul RIA Novostis, et Venemaa Euroopa-osa anomaalse suvise palavuse võis põhjustada kevadine vulkaanipurse Islandil. Akadeemik ANTO RAUKASE sõnul on probleemi tõstatamine põhjendatud, ent toodud väited pole veenvad. Eyjafjallajökulli vulkaan paiskas õhku tolmupilve, mis ohustas eeskätt lennuliiklust. Nüüd on professor Sapunov seostanud seda purset ka Venemaa kuuma suvega. Anomaalne palavus Uuralitest Kaukasuseni oli Sapunovi sõnul lokaalne, sest suuremal osal maakerast oli temperatuur tavalisest madalamgi. Globaalse soojenemise ilminguga polnud seega tegu, vastupidi, viimasel kümnel aastal on maakeral täheldatud temperatuuri langust keskmiselt poole kraadi võrra ja professor Sapunovi väitel järgmisel kolmesajal aastal säärane tendents jätkub. Veel rõhutas Sapunov, et võrreldes muude teguritega mõjutab inimtegevus kliimat suhteliselt vähe, peamised mõjutajad on mitmesugused nii kosmilised kui ka maised faktorid, nagu meteoriitide langemine Maale, Päikese aktiivsus, aga ka vulkaanide tegevus. Inimtegevuse arvele saab kanda üksnes 5 7 protsenti kõigi nende faktorite kogumõjust. Kommenteerib akadeemik ANTO RAUKAS: Tegevvulkaanid paiskavad igal aastal atmosfääri miljoneid tonne tolmu, tuhka ja gaase ning nende mõningane mõju kliimale on ilmselge. 1783. aastal toimus vähem kui kuu jooksul kaks tugevat vulkaanipurset, üks Jaapanis, teine Islandil. Selle ilminguid märkas Põhja-Ameerikas Benjamin Franklin, kel ei õnnestunud tavapäraselt kiiresti suurendusklaasi abil tuld süüdata. Ta järeldas, et pursetega atmosfääri paisatud ainekogused ekraniseerivad päikesekiirgust ja põhjustavad jahenemist. Kõige dramaatilisemate ilmamuutustega paistis silma 1816. aasta, kui varased külmad hävitasid saagi paljudes piirkondades ja suve keskmine temperatuur oli tavalisest viis kraadi madalam. See juhtus aasta pärast Tambora vulkaani purset Indoneesias. Alates 20. sajandi algusest, mil kujunes välja aktinomeetriliste vaatluste võrk, saab päikesekiirguse nõrgenemist täpselt kontrollida. Tuvastatud on vulkaanipursete järgne kõrvalekalle atmosfääri läbipaistvuses ning maapinnale jõudvas otseses ja hajusas päikeskiirguses. Ühtlasi on ilmnenud tõsiasi, et isegi ühesuguse purskevõimsusega vulkaanid mõjutavad ilma erinevalt. Saint Helensi vulkaani purse 1980. aastal võrdus kümne megatonnise vesinikupommi plahvatusega ning see puistas tolmu üle kogu Vaikse ookeani rannikuala, kuid ilma oluliselt ei mõjutanud. Seevastu pärast sama tugevat El Chichóni purset Mehhikos 1982. aastal vähenes Maale jõudva päikeseenergia hulk mõnedes piirkondades kahe protsendi võrra, atmosfääri ülakihtide temperatuur tõusis aga kuni seitse kraadi. Otsustavaks kujunes mitte õhku paisatud tahke purskematerjal, vaid atmosfääri kerkinud gaasiliste väävliühendite hulk. El Chichóni purske ajal aasta hiljem paiskus stratosfääri 20 000 000 tonni väävlit sisaldavaid gaase ja peent tuhka ning 80 000 000 tonni veeauru. Tolm ja tuhk langevad maha tavaliselt mõne kuu jooksul, kuid vulkaaniline vääveldioksiid võib tõusta maapinnast kuni kümne kilomeetri kõrgusele ja muutuda päikesevalgusele raskesti läbipääsetavaks väävelhappepilveks. Niisugune pilv võib eksisteerida kuni paar aastat, ja ümber Maa liikudes kinni pidada päikesevalgust ning põhjustada jahenemist. Teadlased oletavad, et kõige suuremaid ilmamuutusi põhjustavad ekvaatorilähedased vulkaanipursked. Tänavune Islandi vulkaanipurse mõjutas küll lennuliiklust, kuid oli suhteliselt nõrk ning ilmale tõenäoliselt suurt mõju ei avaldanud. Pealegi pole loogiline, et see põhjustas kuumalainet üksnes lokaalselt Uuralitest Kaukasuseni. Ent on tõsi, et praegu ei jätku enam kliima globaalne soojenemine, vaid on alanud jahenemine, mis võib viia palju ebameeldivamate tulemusteni. Seetõttu ei räägita praegu mitte enam globaalsest kliima soojenemisest, vaid globaalsetest kliimamuutustest. Vähem kirjutatakse ka inimtekkelise süsihappegaasi määravast mõjust. Muigama panev on jälgida rahvusvahelise kliimapaneeli raporteid, mis muutusid ilma täiendavate andmete lisandumiseta järjest alarmeerivamateks ning võimendusid pärast Ühendriikide asepresidendi Al Gore i pseudoteadusliku filmi Ebamugav tõde pärjamist Oscariga ning kliimapaneeli ja Al Gore i autasustamist Nobeli rahupreemiaga 2007. aastal. Hüsteeria algas pärast 2004 linastunud katastrooffilmi Day after Tomorrow ( Päev pärast homset ), mis kujutas New Yorgi uppumist hiidlainetes. Inimtekkeline kliimamuutus on kujunenud popkultuuri lahutamatuks osaks, millega tegelevad peale poliitikute ka hüsteeritsevad kliimaaktivistid eesotsas Greenpeace iga, mille aastaeelarve on ligikaudu 200 miljonit eurot. Neile sekundeerivad rohelised erakonnad kõigis Euroopa Liidu riikides ja mujalgi. Eriti radikaalsed on kommunistlikud ja vasakliikumised, mis on arvestatav jõud Itaalias, Kreekas ja Saksamaal. Protestiliikumisest pärinevad sellised värvikad kujud nagu Gerhard Schröder, Joshka Fisher ja Lionel Jospin. Õnneks Eestis on olukord pisut parem. Käratsemise asemel võiks Greenpeace suunata raha tõsiteaduslikesse uuringutesse, mis annaks kliimamuutustest vähegi objektiivse pildi. Vaadeldav artikkel tõstatab olulisi probleeme, kuid toodud väited pole veenvad. Aga selle avaldamine probleemide tõstatamiseks on põhjendatud. SIIT- JA SEALTPOOLT HORISONTI horisont 6/2010 Δ 15