Vulkáni műtrágyaszóró

Érdekes természetes kísérletre adott alkalmat az Aleut-szigetek egyik vulkánjának 2008-as kitörése – no és a műholdak.

A Csendes-óceánt északról határoló és a Bering-tengertől elválasztó, vulkanikus eredetű szigetsor egyik tagján 2008. augusztus 7-én kitört a Kasatochi nevű vulkán. Fölötte épp akkor egy ciklon képződött a légkörben. Ez hozzájárult ahhoz, hogy a feltörő, többek közt vasban is gazdag vulkáni hamu, miután 11 km magasra jutott a levegőben, a szigetektől délre több ezer km-es területen szétszóródjon a Csendes-óceán vizében. A különleges időjárási körülmények miatt a hamu nem csak egy keskeny sávban, hanem nagy felületen került a tengerbe.

Egyesek szerint a földi környezet aktív „alakításával” kellene elérnünk, hogy az egyre csak szaporodó, üvegházhatású, s így a klíma felmelegedésében is szerepet játszó szén-dioxidból minél többet kivonjunk a légkörből. A szén-dioxid megkötésének egyik lehetséges módja, hogy azt a tengervízben fejlődő mikroszkopikus növényi részecskékből álló fitoplankton veszi fel, miközben fotoszintézissel oxigént állít elő. A fitoplankton „burjánzását” pedig azzal lehetne elősegíteni, ha a vas, mint a nyílt tengervízben nem elegendő mennyiségben rendelkezésre álló ásványi anyag pótlását mesterségesen meg lehetne oldani. Nos, az említett vulkánkitörés épp egy ilyen gigantikus „műtrágyázás” modellkísérletének is felfogható. Egy kanadai vezetésű kutatócsoport vizsgálati eredményeiből pedig az derült ki, hogy a tengervízbe vasat szórni nem feltétlenül életképes ötlet!

A levegőben lebegő, vulkáni eredetű aeroszolok felhőjének mozgása és kiterjedése a Kasatochi kitörésének napján és az azt követő két napon, a NASA Aura földmegfigyelő műholdjának OMI (Ozone Monitoring Instrument) műszerével mérve. (Kép: Jesse Allen / Aura science team)

A vulkántól délkeletre, a kitörést követő néhány napon belül ugrásszerű fejlődésnek indult a fitoplankton. Műholdas távértékelési adatokból nagy területen megbecsülhető a klorofill koncentrációja, ami 150%-os emelkedést mutatott. Az alábbi térképen a zöld színek jelzik az átlagosnál magasabb koncentrációjú helyeket a Csendes-óceán északi részén, Alaszkától délre. A műholdas megfigyeléseket bójákról és hajókról végzett mérésekkel is megerősítették. (Barna színnel az átlagosnál kevesebb fitoplanktont tartalmazó tengerrészek láthatók, de a képen a zöld a domináns.)

A klorofill-anomália térképe 2008 augusztusában, szintén az Aqua műholddal, a MODIS berendezéssel mért adatok alapján. (Kép: Jesse Allen / MODIS Ocean Color team)

A harmadik kép grafikonjáról a teljes klorofill-koncentráció olvasható le, méghozzá havi bontásban. Az adatok a fenti térképen körbekerített területre vonatkoznak. Nem csak 2008 szerepel az oszlopdiagramon, hanem az azt megelőző és követő, „normális” esztendők is.

Havi átlagos klorofill-koncentráció a Csendes-óceán északi részén, 2003 és 2011 között, mg/m³ egységben. (Kép: Jesse Allen / NASA Earth Observations / Kevin Ward)

A kutatócsoport megbecsülte, hogy a vulkánkitörésből származó, az évnek a fitoplankton-képződés szempontjából kedvező időszakában érkezett „műtrágyázás” hatására mennyi extra szén-dioxid távozhatott a légkörből. Erre 0,01 petagramm (Pg, 10¹⁵ g) adódott, amit érdemes összehasonlítani más mennyiségekkel. A fosszilis tüzelőanyagok (szén, kőolaj, földgáz) elégetése nyomán a Földön évente 6,5 Pg szén-dioxid kerül a levegőbe, az óceánok pedig természetes módon mintegy 2 Pg-nyit kötnek meg minden évben. Ehhez képest a mégoly nagy kiterjedésű extra fitoplankton-virágzás hatása is elhanyagolható. Az akaratlanul is elvégzett vulkános kísérlet tehát azt mutatja, hogy a módszer nem túl hatékony: igazán gigantikus területre kiterjedően kéne mesterséges vasutánpótlást juttatni a tengerekbe, hogy annak bármilyen érzékelhető hatása lehessen a légkör szén-dioxid-szintjére...

A Kasatochi, évekkel a kitörés előtt, 2003 szeptemberében. A hamis színezésű, több hullámsávban készült felvételekből összeállított műholdkép az amerikai Terra hold ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) berendezésének műve. (Kép: Robert Simmon / NASA / GSFC / METI / ERSDAC / JAROS / U.S.-Japan ASTER Science Team)

Kapcsolódó cikkek:
Globális tengeri színtérkép
A szén körforgása az űrből
Az óceán „virágzása”
Az idei első európai planktonvirágzás – Űrfelvétel az ELTE műholdvevő állomásáról
Késő tavaszi algaörvények az óceánban
Az óceáni növényzet egészsége
A SeaWiFS tizenhárom éve

Kapcsolódó linkek:
A vulkáni hamu hatása a fitoplankton-virágzásra (NASA EO)