W nocy z 18 grudnia 2023 roku mieszkańcy Grindavíku na Islandii doświadczyli swojego najgorszego koszmaru, gdy otworzyła się ogromna szczelina wyrzucająca fontanny lawy o wysokości stu metrów. Na szczęście roztopiona skała spływała w inne miejsce, zaledwie unikając małego miasteczka rybackiego, co dało nadzieję na przyszłe działania. Islandia nie chciała ponownie zostawiać losu Grindavíku przypadkowi, dlatego rząd zaczął badać skuteczne metody kontrolowania rzek zniszczenia o temperaturze czerwonego ognia.
Temperatura i gęstość lawy
Kontrolowanie przepływu lawy jest tak trudne, jak brzmi, ponieważ roztopiona skała, którą nazywamy magmą pod ziemią, a lawą, gdy przełamie powierzchnię Ziemi, może osiągać temperaturę około 1200 stopni Celsjusza. To ponad cztery razy goręcej niż maksymalna temperatura standardowego piekarnika kuchennego, a ciepło promieniuje z kilku kilometrów kwadratowych. Przy tej temperaturze lawa zapala lub topi większość rzeczy na swojej drodze, co czyni ją niezwykle niebezpiecznym żywiołem.
Ponieważ jest tak ciężka i gęsta jak skały, z których się składa, jej przepływ jest prawie nie do zatrzymania. Mimo ogromnej siły, natura daje nam pewne okna czasowe, które pozwalają na podjęcie działań ochronnych przed całkowitym zniszczeniem.
Czynniki ułatwiające opanowanie lawy
Na szczęście istnieją dwa czynniki, które sprawiają, że przepływy lawy są nieco łatwiejsze do opanowania. Po pierwsze, choć do całkowitego wystygnięcia może przejść dziesięciolecia, lawa stwardnieje i przestanie płynąć po wystygnięciu do około 600 stopni Celsjusza. Ten proces zazwyczaj dzieje się samoczynnie w ciągu kilku godzin, chyba że trwający wybuch podtrzymuje przepływ.
Po drugie, lawa zazwyczaj płynie z prędkością poniżej jednego kilometra na godzinę. Ta wolna prędkość daje ludziom czas na ewakuację i reakcję z wykorzystaniem różnych rozwiązań, choć niektóre pomysły są lepsze od innych w zależności od warunków terenowych.
Strategia bombowania lawy
Jedną podejrzewaną strategię popieraną przez pierwszego dyrektora Obserwatorium Wulkanicznego na Hawajach, Thomasa Jaggara, była walka z lawą za pomocą bomb. Gdy wybuch wulkanu Mauna Loa w 1935 roku zagroził hawajskiemu miastu Hilo, przekonał on amerykańskie Korpus Lotnicze Armii do zrzuconia 20 bomb na płynącą lawę, aby zakłócić jej kurs i zatrzymać jej postęp.
Sześć dni po operacji lawa faktycznie przestała płynąć, co skłoniło Jaggara i Siły Powietrzne USA do uznania misji za sukces. Jednak dziś większość wulkanologów uważa, że czasowanie było przypadkowe. Ponieważ lawa płynie jak ciecz, eksperci wierzą, że bomby jedynie tymczasowo przesunęły ją, tworząc krater, który płynąca lawa następnie uzupełniła.
Chłodzenie lawy wodą
Może bardziej oczywistym rozwiązaniem jest chłodzenie lawy wodą. Ze względu na niską przewodność cieplną lawy wymaga to ogromnej ilości wody, ale nie powstrzymało to rządu islandzkiego w 1973 roku. Gdy wulkan Eldfell wybuchł i lawa zaczęła spływać w stronę portu w Heimaey, rozpoczęto wysiłki o wysokim stopniu koordynacji, aby pompować sześć milionów metrów sześciennych wody morskiej na przepływ lawy.
To wystarczająco dużo, aby wypełnić 2400 basenów pływackich o rozmiarach olimpijskich. W szczytowym momencie wysiłków dotyczących zarządzania tym wybuchem trwającym sześć miesięcy, 75 osób pracowało zmianowo dobowo, opryskując każdy aktywnie rozwijający się obszar przez około pełny dzień, aby zatrzymać jego przepływ. Ten podejście uratowało port, ale mogło działać tylko w miejscu z dostępem do tak dużej ilości wody.
Bariery ziemne jako alternatywa
Regiony oddalone od wybrzeża wymagają innych obron, takich jak duże bariery ziemne. Zazwyczaj wykonane z materiałów takich jak piasek, glina czy wulkaniczny żwir, te bariery mogą odwracać przepływy lawy od obszarów zaludnionych. Na przykład, gdy w 1983 roku wybuchł wulkan Etna we Włoszech, pracownicy użyli 750 000 metrów sześciennych materiału, równoważnego 25 000 ładunkom ciężarówek, aby wznosić cztery duże bariery.
Ludzie Grindavíku podjęli podobne podejście po wybuchu w 2023 roku, budując bariery o wysokości 25 metrów, które skutecznie odwróciły lawę z wielu wybuchów. Ponieważ odwrócona lawa podnosi poziom gruntu podczas spływu, te bariery musiały być stale wzmacniane i monitorowane przez specjalistów.
Podsumowanie działań ratunkowych
Walka z lawą wymaga precyzji, ogromnych zasobów i ścisłej współpracy międzynarodowej. Każda erupcja jest unikalna i wymaga dostosowania strategii do specyficznych warunków geologicznych oraz dostępności zasobów naturalnych. Dzięki nowoczesnym technologiom i doświadczeniu zdobytem w przeszłości, szanse na skuteczne zarządzanie kryzysowe rosną z każdym rokiem.