Ain Kallis
Vulkaani võib vaadata ka kui hiigelsuurt kahurit.
Oliver Goldsmith, briti poeet ja naturalist, 1774
Teatmeteoste järgi on vulkaan ehk tulemägi looduslik maakooreavaus, mille kaudu tõuseb maapinnast kõrgemale vulkaaniline materjal, mis pärineb maakoorest või selle alt. Ei tule meelde ühtegi juhtumit, kus üksik mägi oleks mänginud rolli maailma ajaloos, küll teevad seda tulemäed, teevad ilma selle sõna otseses mõttes. Täpsemalt öeldes: kujundavad kliimat.
Vikipeedia järgi on peamised vulkaanidega seotud ohud laavavoolud, vulkaaniline tuhk, lõõmpilved, lahaarid ehk mudavoolud, maalihked, vulkaaniline gaas, tsunamid ja kliimamuutused. Viimati nimetatu on globaalselt kõige olulisem, muutnud aastaiks tervete maailmajagude eluolu, nende tõttu on hukkunud kümneid tuhandeid inimesi. Üks näide: 1783. aastal tõid Islandil asuva Laki vulkaani pursked mitmes riigis kaasa üle 10 000 inimese näljasurma.
See purse on läinud klimatoloogia ajalukku. Nimelt pani Ameerika Ühendriikide diplomaat Prantsusmaal Benjamin Franklin aastail 1783–1784 tähele, et pärast võimsat Laki purset valitsesid Euroopas pidevalt udused ilmad, pealegi oli paar talve Lääne-Euroopas väga külm. Teadlasena oletas ta, et suur vulkaanilise tuha kogus atmosfääris vähendas ilmselt päikesekiirgust ning sellega ka õhutemperatuuri maapinna lähedal.
Suveta aasta
Ei möödunudki kaua aega, 7. aprillil 1815. aastal toimus uusaja võimsaim vulkaanipurse. Indoneesias Sumbawa saarel asuva Tambora vulkaani purse kestis kuni 15. juulini. Õhku paiskus 160 kuupkilomeetrit tuhka jm kraami. Osa sellest sadas muidugi kohe alla, muist aga jäi aastateks atmosfääri hõljuma. See ei olnud katastroof mitte ainult Indoneesiale, vaid kogu maailmale: vähenenud päikesekiirguse tõttu langes temperatuur. Vulkaanipurskele järgnenud näljahäda ja haiguste kätte suri umbes 92 000 inimest. 1816. aasta sai üldtuntuks kui aasta ilma suveta.
Tänapäeval teame kõik, milline on vulkaanide mõju maakera kliimale, sestap jälgitakse hoolega, mis toimub maakoore all. Kahe sajandi eest aga kulus aega, kuni katastroofiteade Euroopasse jõudis. Kaugemaist sündmusist ei saadudki sageli teada.
Kui purskele järgnenud 1816. aastal jäi suvi Lääne-Euroopasse ja Põhja-Ameerika idaossa saabumata, ei osatud seda millegagi seostada. Õhutemperatuur püsis pikki kuid kevadine, vili ikaldus, riike laastasid epideemiad. New Yorgi ümbruses sadas juunis lund.
Mudelarvutused näitavad, et 1816. aastal langes globaalne temperatuur 0,7 kuni 1,5 kraadi võrra. Kõike seda ei saa küll ainult Tambora kraesse ajada: paar aastat varem toimus kusagil (aga kus?) teine tugev vulkaanipurse, nõndasamuti mõjutas kliimat Päikese väike aktiivsus (Daltoni miinimum). Seega kestnuks nn väike jääaeg ka ilma tuldpurskavate mägede tegevuseta.
Eesti rahvatarkuse järgi pole halba ilma heata. Paljud teavad, et lakkamatud vihmad Šveitsis tollel suveta aastal sundisid lord Byroni seltskonda korraldama õudusjuttude võistluse. Võitis Mary Shelley romaan „Frankenstein“.
Väga peened vulkaanilised osakesed mõjutavad päikesevalguse spektraalset koostist. Kollased ja oranžid päikesetõusud ning -loojangud inspireerisid tollal paljusid kunstnikke, näiteks Joseph Mallord William Turnerit ja Edvard Munchi, looma kauneid maale („Karje“!). Väidetakse, et asjaomaste teoste värvigamma analüüs võimaldaks isegi kliimamuutusi uurida (vt Horisont 2017, nr 1).
Vulkaanide tegevus on ergutanud ka leiutajaid. Nimelt tõi Tambora purse Saksamaale kaeraikalduse. Et „kütusekriis“ kärpis hobutransporti, otsis keegi parun Karl von Drais teisi liikumisvõimalusi. Esimesena maailmas katsetas ta kaherattalist jalgade abil liikuvat sõiduriista. Algas velosipeedi (ld velox ’kiire’, pedis ’jalg’) võidukäik.
Atmosfääri läbipaistvuse muutumine Euroopas aastatel 1906–2018. Eri vaatlusjaamade mõõtmisandmed näitavad ühtemoodi atmosfääri läbipaistvuse kõikumist. Viimati vähenes atmosfääri läbipaistvus järsult pärast Pinatubo purset. Kiirgusmõõtmised Tõravere, Tiirikoja jt ilmajaamades näitasid, et 1992. aastal vähenes selle tõttu atmosfääri läbipaistvus Eestis 15% võrra. HORISONT
Vulkaanid kujundavad planeeti
Tulemägesid on nimetatud meie planeedi arhitektideks, nad on kujundanud maakera reljeefi, muutnud viljakaks suuri alasid, võib-olla isegi aidanud kaasa elu tekkele, muutnud kliimat.
Maakeral purskab iga päev ligi tosin vulkaani (kokku on neid tuhatkond). Kõik nad on eri iseloomuga – mõni puhkab aastakümneid või -sadu (uinunud tulemäed), ja kui siis prahvatab! Samas laseb osa mägesid laaval vaid vaikselt voolata. Ühel sellistest, maakera kõrgeimal tegevvulkaanil (ookeani põhjast arvestades) Mauna Loal Hawaii saarestikus asub peaaegu mäe tipul 3400 meetri kõrgusel observatoorium. Käsitledes kliimamuutusi, arvestatakse alati seal 1958. aasta mõõtmistest alguse saanud nn Keelingu kõverat, mis näitab atmosfääris sisalduva süsihappegaasi kontsentratsiooni muutusi. Suhted mäega olid „heanaaberlikud“ kuni aastani 2022. Siis voolas tugeva purske tagajärjel laavajõgi üle tee, katkes elektriühendus. Seniajani on observatoorium töötanud kolmandiku koormusega.
Maakera katastroofide ajalukku on läinud 1991. aastal Filipiinide saarestikus aset leidnud Pinatubo vulkaani purse. Mäge peeti ohutuks, sest ta polnud ligi 6000 aastat elumärki andnud. Vulkaaniline pinnas tema ümbruses oli viljakas, ka mäe nimi tähendab tõlkes „hea koht kasvuks“, lähikonna külades elas ligi 200 000 inimest.
Siiski tuli kõrgemalt poolt – täpsemalt küll alamalt – tulevikku puudutav hoiatus. Nimelt oli riigi seitsmes president Ramon Magsaysay pannud oma lennukile nimeks Mt Pinatubo. See aga põrkas ühel lennul 1957. aastal vastu Manunggali mäge, mille tõttu ristiisa hukkus.
Poolteise kilomeetri kõrgune hiiglane hakkas ilmutama elumärke – paiskama aurupilvi – 1991. aasta aprilli algupäevil. See äratas tähelepanu ka USA-s, kuna Pinatubo jalamil asus neil kaks suurt sõjaväebaasi. Vulkanoloogide nõudel hakati nii külasid kui ka baase evakueerima.
Esimene tugevam purse toimus 12. juunil, riigi iseseisvuspäeval. Efektset, kümnete kilomeetrite kõrgust tuhasammast olevat pidupäeval näha olnud isegi 80 km kaugusel pealinnas.
Pinatubo võimsaim plahvatuslik purse toimus 15. juunil. Kolossaalne tuhapilv tõusis ligi 40 km kõrgusele. Orud täitusid 200 meetri paksuse tuha ja pimsiga, ligi 4000 ruutkilomeetrit kattus viiesentimeetrise vulkaanilise kraamiga, hävis 80 000 ha riisipõlde.
Vulkaanil kasvavad metsad põletas maha tohutu tuhandekraadine lõõmpilv ehk püroklastiline vool. Nii kutsutakse kuumadest gaasidest ja tefrast koosnevat tulikuuma pilve, mis mäenõlva pidi kiirelt alla liigub.
Filipiinidel asuv Pinatubo vulkaan oli kustunud umbes 6000 aastat. Aastal 1991 ärkas ta uuesti ellu. Pildil on näha selle esimest tugevat purset 12. juunil. Kümnete kilomeetrite kõrgusele kerkinud tuhasammast. DAVE HARLOV / USGS / WIKIPEDIA
Kaugel 1902. aastal põhjustas Pelée vulkaanist lähtunud lõõmpilv Martinique’i saarel Saint-Pierre’i linna hävingu. Postimees teavitas katastroofist: „Neljapäewa hommiku kell 7 hakkas tuldpurtskaw mägi laavat ja kuuma tuhka nii kangesti välja ajama, et linn ja ümbrus silmapilk häwitatud oliwad.“ Hukka sai ligi 29 000 elanikku.
Pinatubo ohvreid oli tänu õigeaegsele evakuatsioonile vaid 847. Aineline kahju oli muidugi suur.
Purse mõjutas suuresti ka kliimat. Maakera keskmine temperatuur langes poolteiseks aastaks 0,6 kraadi võrra. Kiirgusmõõtmised Tõravere, Tiirikoja jt ilmajaamades näitasid, et atmosfääri läbipaistvus vähenes järgmisel aastal Eestis 15% võrra.
Sajandi kärakas
Kolm aastat tagasi vapustas maailma Hunga Tonga-Hunga Ha’apai vulkaani purse, ja seda sõna otseses mõttes. Kahel päeval, 14. ja 15. jaanuaril 2022, purskas Tonga saarestikus asuv tulemägi tohutu tuhapilve peaaegu enneolematule kõrgusele – ligi 55 km kõrgusele mesosfääri. Sellega kaasnesid erakordsed nähtused: helilaine jõudis üheksa tunniga kõuekõminana 9700 km kaugusele Alaskale (võiks pidada uueks ilmarekordiks!), samuti märgati esimest korda õhurõhumuutusi väga laialdasel alal. Atmosfääris tekitas lööklaine Uus-Meremaal õhurõhu muutuse 7, Austraalias 6,9, Inglismaal 2 ja meil Tõraveres 1,5 hPa.
15. jaanuaril 2022 registreeriti Tonga vulkaanipurske võimsa lööklaine tekitatud õhurõhuhäiritusi ka Tõravere vaatlusjaamas. Õhurõhunäit tegi seal järsu hüppe õhtul veidi enne kella poolt seitset. HORISONT
Hunga Tonga-Hunga Ha’apai pauk olevat 1883. aastal Indoneesias aset leidnud Krakatau purske järel kõige kõvem, mida inimesed vähemalt paari sajandi jooksul on kuulnud. Huvitav on aga asjaolu, et Krakataud olevat kuulda olnud 4800 km kaugusel (nüüd kaks korda kaugemal), hinnangute järgi oli ilmkäraka tugevus rekordiline: 310 detsibelli!
Mis saab kliimast? Kõik pursked ei muuda märgatavalt meie planeedi ilmaelu. Vulkaanide mõju kliimale oleneb peamiselt purskematerjali koostisest, hulgast ning mäe asukohast: ekvaatoril asuvad mõjutavad rohkem. Tambora eruptsioon alandas globaalset temperatuuri paariks aastaks umbes 0,6 °C võrra, Krakatau veidi vähem, Pinatubo oma rohkem. 2010. aasta aprillis toimunud kurikuulsa Eyjafjallajökulli (eesti keeles loe: Eijäävakkaöökull) purse pani küll nädalaks Euroopa lennuliikluse seisma, aga kliimale mõju ei avaldanud.
Lõppjäreldus: neid tulemägesid ei või iial usaldada. Nagu paha poiss ühes Voldemar Panso jutustuses: „Puhkan veidi ja akkan aga jälle!“
Ain Kallis (1942) on meteoroloog, klimatoloog ja publitsist. Tema peamine uurimisvaldkond on Eesti kiirguskliima. Töötab peaspetsialistina Eesti keskkonnaagentuuris.