igen En av historiens värsta naturkatastrofer är på väg att upprepas: Snart exploderar Krakatau

Transkript

1 Geologi // ALLt om vetenskap Krakatau Krakatau ligger i Sundasundet, mellan Java och Sumatra. En jättetsunami från ett utbrott skulle vara förödande och skulle kunna kosta hundratusentals människor livet. En av historiens värsta naturkatastrofer är på väg att upprepas: Snart exploderar De glödmoln, eller pyroklastiska flöden, som med hög hastighet svepte in över närliggande kustområden tog livet av många tusen människor. Krakatau igen 70

2 Året 1883 skedde ett av historiens mest katastrofala vulkanutbrott när vulkanön Krakatau bokstavligt talat flög i luften. Två tredjedelar av ön förintades och 60 meter höga tsunamivågor svepte in över kustområden. Minst personer omkom. Men det var inte första gången vulkansystemet visade sin våldsamhet. Även år 535 skedde ett stort utbrott och geologerna tror att ett utbrott i samma storleksklass kan ha ägt rum för år sedan. Och det kommer att ske igen. Just nu laddar vulkanen för nästa katastrof, varnar svenska forskare. De föregående åren hade varit skakiga i området runt Sundasundet i Indonesien. Ett antal jordbävningar hade drabbat området, vissa hade känts så långt bort som i Australien, 400 mil därifrån. Tecknen var olycksbådande, och den 20 maj 1883 började ånga stiga upp ur Perbauten, den nordligaste av den obebodda ön Krakataus tre vulkantoppar. Det som skulle komma att bli ett av historiens mest katastrofala utbrott hade just inletts människor skulle mista livet och 290 samhällen förstöras även många, många mil ifrån vulkanen. Utbrotten blev bara intensivare och intensivare under sommaren. Fler och fler krateröppningar spydde ut vulkanisk aska och het ånga. Ingenjören HJG Ferzenaar som landsteg den 11 augusti rapporterade om tre större askpelare och elva mindre rykande öppningar. Orsaken till att det kunde ryka och pysa på en massa olika ställen var att trycket ökade dramatiskt i den jättelika magmakammaren under öarna. Tidigt på morgonen den 27, klockan 05.30, smällde det. Folk väcktes ända borta i Perth i Australien, 350 mil därifrån, och på ön Rodrigues, vid Mauritius, 480 mil bort. Troligen orsakades explosionen av att skorpan ovanför magmakammaren började spricka och vatten strömmade ner i den. En av vulkankonerna kollapsade och rasade i havet. Den första smällen skulle följas av ytterligare tre liknande krevader, var och en följd av stora pyroklastiska flöden och skräckinjagande tsunamivågor. Glödmoln och tsunamier Den sista gigantiska explosionen var så våldsam att himlen förmörkades och tryckvågen från den spräckte trumhinnorna på sjömän som befann sig ute i Sundasundet. Hastigheten på tryckvågen beräknas ha uppgått till kilometer i timmen. Den färdades flera varv runt jorden och fortfarande fem dagar senare registrerades den av barografer. Det pyroklastiska material som slungades ut och de glödmoln som forsade fram mot närliggande kustområden dödade människor inom en radie av 80 kilometer. Tsunamivågorna var enorma. När de trycktes upp i det trånga Sundasundet steg de på höjden och vågen som dränkte staden Merak sägs ha varit 46 meter hög och kanske till och med upp till 60 m på andra ställen. Till och med i Engelska kanalen registrerades mindre vågor som tillskrevs Krakatau, men det kan omöjligt ha varit fråga om tsunamivågor eftersom de anlände alldeles för nära inpå katastrofen. Men möjligen orsakades de av tryckvågorna från explosionerna. När sikten klarnade stod det klart att Krakatau, som varit nio kilometer lång och 800 meter hög, hade ändrat utseende drastiskt. Två tredjedelar av ön var borta och där fanns nu istället en 250 meter djup grop på havsbotten, en kaldera. De officiella dödstalen från de nederländska myndigheterna uppgick till Men de kan ha varit betydligt högre, folkräkningen var långt ifrån hundraprocentig på den tiden Hiroshimabomber Knappt hade tsunamin avklingat förrän hela världen visste vad som hänt. De som inte själva upplevt förödelsen blev snabbt varse den tack vare det tämligen nya världsomspännande telegrafnätet som blixtsnabbt vidarebefordrade information. Stora internationella expeditioner skickades till platsen vilket resulterade i att händelsen Text Åsa Malmberg Bild SPL, IBL, Mary Evans picture library Tsunamivågorna som genererades när stora delar av ön sprängdes bort kan ha varit upp till 60 meter höga och tog död på över människor. Bild: SPL 71

3 geologi // ALLt om vetenskap Kiselhalt Kiselhalten i magma har stor betydelse för ett vulkanutbrotts karaktär eftersom det påverkar lavans förmåga att flyta. Kiselfattiga magmor är mer lättflytande, men också hetare. Kiselrika magmor är kallare och mer trögflytande, och generellt sett resulterar de i explosivare utbrott. Alla magmor som bildas i manteln är kiselfattiga, men under sin väg upp mot ytan förändras sammansättningen bland annat därför att den uppträngande magman smälter den omliggande jord skorpan. Gasinnehåll och tillförsel av exempelvis vatten är faktorer som kan påverka explosiviteten. Lava kategoriseras efter sitt kiselinnehåll på följande sätt: Under 40% kisel ultramafisk eller ultrabasisk Omkring 50% kiselhalt mafisk eller basaltisk Omkring 60% kiselhalt andesitisk eller intermediär Omkring 70% kiselhalt felsisk eller sur Lava från Kilauea på Hawaii är kiselfattig och lättflytande. Bild: SPL dokumenterades på ett sätt som aldrig tidigare gjorts vid ett nyligen skett vulkanutbrott. Det beräknas att utbrottet slungade ut minst tolv, kanske uppåt 20 kubik kilometer material. Energin som frigjordes under utbrottet beräknas ha motsvarat 200 megaton TNT. Eller mer än Hiroshimabomber. All den aska som kastades upp i atmosfären kan ha cirklat hela tre varv runt jorden innan den föll ner. Stora mängder svaveldioxid spreds med vindarna över hela planeten. Solinstrålningen dämpades och världens medeltemperaturer sjönk med uppemot 1,2 grader. Men luftföroreningarna gav också spektakulära solnedgångar blodröda såsom den som ses i Edvard Munchs berömda konstverk Skriet från 1893, där man tror att han avbildat den norska himlen efter utbrottet. Inte förrän 1888 hade svavlet fallit ner till jorden och klimatet stabiliserats igen. Öbåge längs subduktionszon Katastrofen är inte unik för området. Indonesien har fler aktiva vulkaner än något annat land, vilket har sina förklaringar. Här kolliderar den indoaustraliska tektoniska plattan med den eurasiska i en så kallad subduktionszon. Det resulterar i kraftiga jordbävningar och vulkanutbrott, inte sällan av det explosiva slaget. Rakt över själva subduktionszonen ligger Krakatau, mellan Indonesien och Sumatra. Sumatra, Java och ett antal andra öar utgör en öbåge längs subduktionszonen. Alla är skapade av vulkaner som växt samman till långsmala öar. Vulkaner bildas vid subduktionszoner, det vill säga där en platta trycks ner under en annan. Den sjunkande plattan innehåller mycket vatten som frigörs och stiger upp i den ovanliggande manteln. Det får smältpunkten att sjunka och resulterar i att magma bildas. Under sin färd mot ytan smälter magman ytterligare och tar med sig en del av jordskorpan. Magman kyls sedan av, dess kemiska sammansättning förändras och kiselhalten ökar, vilket gör den mer trögflytande, och det är inga goda nyheter. När sedan mer vatten från jordskorpan blandas in blir resultatet explosiva utbrott. Det är alltså ingen tillfällighet att några av de vulkaner som ställt till mest förödelse i mänsklighetens historia ligger just här. Även Tambora, som 1815 stod för det hittills största vulkanutbrott som skett i modern tid, är belägen i öbågen. Supervulkanen Toba som för cirka år sedan orsakade de senaste 25 miljoner årens kanske allra kraftigaste utbrott, gånger större än Tamboras, finns på Sumatra. Ännu större utbrott Också Krakatau har ett brutalt förflutet. Den ö som flög i luften vid utbrottet 1883 var tillsammans med de närbelägna öarna Verlaten och Lang en rest av en gammal vulkan som även den förintade sig själv under ett våldsamt utbrott år 535. Kalderan som bildades vid kollapsen är cirka sju kilometer i diameter. Krakatau före 1883 Anak Krakatau nutid Forskarteamet på Uppsala universitet har gjort en modell av hur de tror att det ser ut under vulkanen idag och hur de tror att det såg ut Deras uppfattning är att magman passerar alla de tre nivåerna av magmafickor innan den spys ut ur kratern som lava. Magmans kemiska sammansättning påverkas av hur länge den lagrats på de olika nivåerna. Bild: Tobias Mattsson/CNDS/Uppsala universitet 72

4 Krakatau ligger mitt i Sundasundet mellan Sumatra och Java. Bild: SPL Krakataus våldsamma utbrott 1883 skickade bokstavligt talat chockvågor över hela jorden och var ett av de största vulkanutbrotten i modern tid. Bild: SPL På kalderakantens södra del började senare en ny vulkan bildas och nya toppar växte till. Dessa kom att bilda den ö som sprängdes Det finns även indikationer på riktigt stort utbrott för år sedan, kan svenska forskare berätta. Spåren finns i borrkärnor i sedimenten i havet runt om Krakatau. I ett lager som är cirka år Krakatau - en tredjedel kvar Två tredjedelar av Krakatau sprängdes bort vid utbrottet Det streckade området visar hur ön såg ut före katastrofen. Ön utgjorde tillsammans med de två närliggande öarna Verlaten och Lang resterna av en gammal ö som sprängdes bort vid ett tidigare utbrott. Mitt i kalderan ligger nu Anak Krakatau. gammalt hittar man ett tjockt lager aska, som kemiskt liknar Krakataus andra stora utbrott. Själva placeringen av asklagret är också ett bevis, eftersom det är rimligt att askan från ett utbrott från Krakatau skulle hamna just där. Det finns heller ingen annan misstänkt vulkan, vad man vet. Men det rör sig trots allt om indicier, och inga entydiga bevis, berättar Börje Dahrén vid Centrum för Naturkatastroflära (CNDS, Centre for Natural Disaster Science) vid Uppsala universitet. CNDS är en internationell forskargrupp som är världsledande när det gäller forskning på Krakatau. Växer snabbt Framför allt håller forskarna ögonen på Anak Krakatau, Krakataus barn. Den är beviset för att vulkanismen i området på inga sätt upphörde efter det fatala utbrottet Ön steg ur havet 28 januari 1928 och är idag drygt 300 meter hög och har en diameter på lite över två kilometer. De frekventa utbrotten gör att ön hela tiden ändrar utseende, och det är en av världens snabbast växande vulkaner. Men utbrotten har hittills varit relativt små och endast påverkat den allra närmaste omgivningen. Det har varit relativt homogent de senaste 15 åren eller så, säger Börje Dahrén. Något som är lite oroande är att vulkanen vuxit väldigt snabbt de senaste 100 åren, vilket gör att den är rätt instabil rent mekaniskt. Om det skulle ske ett större skred skulle detta kunna trigga ett större explosivt utbrott, ungefär som Mt St Helens Börje Dahrén och hans kollegor bedömer att 73

5 Geologi // ALLt om vetenskap Anak Krakatau sedd uppifrån. Bild: SPL ett nytt stort vulkanutbrott, liknande det 1883, kommer att ske om 1000 till 1300 år. Först och främst är det den tidsperioden som det historiskt har tagit mellan de större utbrotten. Men vi kan också se att vulkanen har varit förvånansvärt aktiv de senaste decennierna, och vi kan förklara mer om vilka processer som ligger bakom ett utbrott som det Tidsangivelsen är inte exakt, helt enkelt för att det är omöjligt att förutsäga så långt i förväg, men vi kan alltså se att den jobbar intensivt för att förbereda nästa 1883-utbrott. Magmafickor Forskarteamet har gjort detaljerade kartor för hur de tror att det ser ut under vulkanen, baserat på geologiska modelleringar och geofysiska undersökningar. Fram träder ett invecklat system av magmadepåer och gångar. Vi tror att det är just så det brukar se ut under de flesta vulkaner. Alltså, ett utspritt system av små magmafickor som är mer eller mindre i kontakt. Det skiljer sig från den traditionella bilden med en stor homogen magmakammare på stort djup som har en direktkanal upp till vulkanen. Det är en alldeles för simpel modell, tror de svenska forskarna. Forskargruppen har också gjort experiment med utgångspunkt från sina modeller av magmans placering, hur den är sammansatt och vad den har för temperatur. Precis som fallet är hos alla vulkaner kommer magmans sammansättning att förändras under sin färd upp mot ytan. Vi har gjort olika smältexperiment med sediment och lava för att se hur de samverkar. Resultaten av det är bland annat att sedimenten producerar förvånansvärt mycket gas när de hettas upp. Gasen bildar sedan ett effektivt nätverk av bubblor som transporterar gasen ut i magman. Detta gör att det inte behövs så mycket sediment som man tidigare trott för att påverka explosiviteten. Och det räcker långt med att sediment hettas upp för att det ska bildas gas de behöver alltså inte smältas helt och hållet, vilket skulle kräva betydligt mer energi. Men de har inte funnit att Krakatau till sin karaktär är mer explosiv än vad som är normalt för en vulkan i en subduktionszon. Nej, inte direkt. Däremot har den en extremt hög tillförsel av magma. Om mynningen till vulkanen täpps till en tid så byggs det snabbt upp mycket stort övertryck och stora volymer magma. Än så länge har de frekventa utbrotten på Anak Krakatau varit ganska små, men vulkanen som byggs upp snabbt är instabil och ett skred skulle kunna sätta igång ett större utbrott. Bild: SPL Stoppkork i mynningen Det var just den stora tillförseln av magma som resulterade i att utbrottet 1883 kunde bli så katastrofalt och att det kunde ske från flera kratrar samtidigt. Innan det stora utbrottet var Krakatau sovande sedan en längre tid tillbaka. Det finns rapporter om mindre utbrott på 1700-talet, men i övrigt var den vilande. Hela ön Krakatau agerade som en stoppkork i mynningen till magmasystemet, och när trycket underifrån blev för stort är min gissning att 74

6 magman letade sig upp på flera ställen. En förklaring till den stora tillförseln av magma är att Krakatau inte bara ligger i en subduktionszon det är dessutom en miniatyrspridningszon där. Sumatra roterar medsols i förhållande till grannön Java, vilket medför att jordskorpan i Sundasundet dras isär. Att vissa utbrott i området är mer explosiva än andra har sina förklaringar. Magman är mer trögflytande och når inte alltid ytan i ett lugnt och stilla lavaflöde, utan spränger sig snarare upp. Dessutom spelar det en stor roll att mängden gaser i magman är relativt stor. Tio gånger fler dödsfall Sammantaget pekar forskarlagets studier på att ett nytt stort utbrott på Krakatau är nära förestående med geologiska mått mätt. Inget pekar dock på att det sker under de närmaste generationerna, utan snarare om år. Hur världen ser ut då är omöjligt att veta, men hade utbrottet 1883 skett idag hade katastrofen med största sannolikhet skördat många gånger fler människoliv än vad fallet blev för 130 år sedan. Spontant skulle jag gissa på i alla fall tio gånger fler dödsfall. Den största risken för människoliv är en tsunami. Om man jämför med den från 2004 så var tsunamin från Krakatau 1883 upp till dubbelt så hög, alltså någonstans mellan 30 och 60 meter när den svepte upp över land, säger Börje Dahrén. Krakatau är inte omgiven av fullt så tätbefolkade kustområden som i fallet med tsunamin 2004, men en tsunami tillsammans med pyroklastiska flöden skulle orsaka en stor katastrof. De två provinser som ligger närmast Krakatau är Banten (Java), och Lampung (Sumatra). Där bor det sammanlagt omkring 18,2 miljoner människor. Många av dem befinner sig i den direkta farozonen. Storstäder som Jakarta och Metro City ligger inom en 15-milsradie från Krakatau. Och det finns en hel del andra kuststäder som ligger väldigt riskabelt till Bandar Lampung på Sumatra med innevånare, Cilegon på Java med innevånare, Serang på Java med invånare. En tsunami på 60 meters höjd kan färdas in i landet med dödlig kraft över områden som ligger lägre än 60 meter över havet. Det kan handla om många kilometer in i landet, speciellt längs floder i låg terräng. Olyckligtvis är det längs kuster och floder som många tättbefolkade områden finns. Tsunamivågorna spolade upp ångbåten Berouw långt upp på land. Den återfanns fem kilometer in i djungeln med samtliga besättningsmän döda. Bild: SPL Spridningszon Subduktionszon En spridningszon är ett område där två av jordens tektoniska plattor glider ifrån varandra medan en subduktionszon är ett område där två plattor kolliderar med varandra och den ena av dessa sjunker in under den andra. Både i spridningszoner där plattorna glider isär och subduktionszoner där de kolliderar uppstår vulkanism. Bild: SPL 75