فوران آتشفشانها از ترسناکترین رویدادهای طبیعی روی زمین هستند؛ پدیدههایی که میتوانند در چند ساعت، یک کوه را متلاشی کنند و زندگی صدها هزار نفر را زیر و رو کنند. با این حال، پرسش اصلی هنوز پابرجاست: آیا علم امروز واقعاً میتواند زمان و شدت فوران یک آتشفشان را پیشبینی کند؟
نمونه مشهور این چالش، آتشفشان پیناتوبو در فیلیپین است. تابستان ۱۹۹۱، این آتشفشان وارد مرحلهای ویرانگر شد. فوران از ۱۲ ژوئن آغاز شد و سه روز بعد با انفجاری عظیم به اوج رسید. جریانهای آذرآواری، یعنی بهمنهای سوزان سنگ مذاب و گاز، از دامنهها پایین آمدند و قله آتشفشان را از بین بردند؛ جایی که بعدتر به دهانهای به عرض حدود ۲.۵ کیلومتر تبدیل شد.
این حادثه بیش از ۸۰۰ قربانی گرفت؛ بیشترشان به دلیل فروریختن سقفهایی که زیر وزن خاکستر خیسشده از باران دوام نیاوردند. با این حال، ماجرا میتوانست بسیار فاجعهبارتر باشد. حدود ۲۵۰ هزار نفر در شهرهای اطراف و همچنین در یک پایگاه بزرگ نیروی هوایی آمریکا در نزدیکی این آتشفشان زندگی میکردند.
وقتی پیناتوبو در آوریل همان سال نشانههای ناآرامی را بروز داد و بخار و مواد آتشفشانی از آن خارج شد، دانشمندان آمریکایی و فیلیپینی مجموعهای از ابزارهای پایش را در منطقه مستقر کردند تا تغییرات درونی آتشفشان را زیر نظر بگیرند. نتیجه این رصدها، صدور دستور تخلیه در اوایل ژوئن بود؛ فقط چند روز پیش از فوران بزرگ. همین تصمیم جان افراد بیشماری را نجات داد.
پیشبینی بود، اما نه شبیه پیشبینی هوا
با وجود موفقیت در تخلیه منطقه، واقعیت این است که پیشبینی دانشمندان در آن زمان بیشتر یک برآورد علمی آگاهانه بود تا پیشبینی دقیق. آنها نمیتوانستند با قطعیت بگویند فوران انفجاری دقیقاً در ۱۲ ژوئن رخ میدهد یا اینکه روند آن چگونه پیش خواهد رفت.
این محدودیت فقط به پیناتوبو مربوط نبود. حتی امروز هم، در بیشتر آتشفشانهایی که بهخوبی پایش میشوند، دقت پیشبینی هنوز با چیزی که در هواشناسی میبینیم فاصله زیادی دارد. هواشناس میتواند بگوید چند روز دیگر در یک شهر مشخص باران شدیدی میبارد؛ اما آتشفشانشناس معمولاً نمیتواند با همین میزان اطمینان اعلام کند که یک آتشفشان در یک هفته آینده دقیقاً چگونه فوران خواهد کرد.
چرا پیشبینی فوران آتشفشان سخت است؟
مشکل اصلی اینجاست که آتشفشانها سامانههایی پیچیده و پنهان دارند. بیشتر آنچه تعیین میکند یک آتشفشان چه زمانی و با چه شدتی فوران کند، در اعماق زمین اتفاق میافتد؛ جایی که دسترسی مستقیم به آن ممکن نیست.
آنچه دانشمندان دنبال میکنند
- زمینلرزههای کوچک: حرکت ماگما در زیر زمین میتواند لرزشهای ریزی ایجاد کند.
- تغییر شکل سطح زمین: متورم شدن یا نشست زمین میتواند نشانه جابهجایی مواد مذاب باشد.
- گازهای آتشفشانی: افزایش یا تغییر ترکیب گازهایی مثل دیاکسید گوگرد، سرنخ مهمی از وضعیت درون آتشفشان میدهد.
- خروج بخار، خاکستر یا گدازه: اینها معمولاً نشانههای آشکار نزدیک شدن به یک رویداد مهم هستند.
اما مشکل اینجاست که این نشانهها همیشه معنای یکسانی ندارند. دو آتشفشان ممکن است رفتارهای ظاهراً مشابهی نشان دهند، اما یکی فوران کند و دیگری آرام بماند. به همین دلیل، تفسیر دادهها هنوز به ترکیبی از دانش، تجربه و مدلسازی وابسته است.
از پیناتوبو تا امروز؛ علم چقدر جلو آمده است؟
آتشفشانشناسی از سال ۱۹۹۱ تاکنون جهش بزرگی داشته است. ابزارهای پایش دقیقتر شدهاند، شبکههای سنجش گستردهتر شدهاند و پردازش دادهها بسیار سریعتر از گذشته انجام میشود. از طرف دیگر، پژوهشگران امروز درک بهتری از سامانه لولهکشی ماگما دارند؛ همان شبکه پیچیدهای از مخازن، شکافها و مسیرهایی که حرکت مواد مذاب را کنترل میکند.
در سالهای اخیر، یادگیری ماشین هم وارد این حوزه شده و کمک کرده است الگوهای پنهان در حجم عظیم دادههای لرزهای، شیمیایی و ماهوارهای سریعتر شناسایی شوند. این پیشرفتها باعث شده دانشمندان بهتر از قبل بفهمند که یک آتشفشان در چه وضعیتی قرار دارد و چه سناریوهایی ممکن است پیش رو باشد.
آیا روزی پیشبینی فوران مثل پیشبینی هوا میشود؟
این همان پرسشی است که ذهن بسیاری از پژوهشگران را درگیر کرده است. امروز میتوان احتمال بارش یک طوفان مشخص را برای چند روز آینده در یک شهر خاص اعلام کرد. آیا ممکن است روزی دانشمندان هم بگویند یک آتشفشان در هفته آینده با احتمال ۸۰ درصد به شکل مشخصی فوران میکند؛ مثلاً با خروج گدازه، شدت انفجاری معین یا ستون خاکستر در ارتفاعی مشخص؟
پاسخ کوتاه این است: شاید، اما هنوز نه به آن دقت. علم فعلی به سمت پیشبینیهای احتمالاتی حرکت میکند، نه پیشبینیهای قطعی. یعنی به جای اینکه بگوید «فوران حتماً رخ میدهد»، بیشتر میگوید «احتمال وقوع یک نوع فوران در یک بازه زمانی مشخص افزایش یافته است».
چیزی که برای رسیدن به آن لازم است
- مدلهای فیزیکی دقیقتر از رفتار ماگما در اعماق زمین
- دادههای بیشتر از آتشفشانهای فعال در نقاط مختلف جهان
- پایش دائمی و باکیفیت با ابزارهای زمینی، هوایی و ماهوارهای
- ترکیب هوش مصنوعی با تحلیل تخصصی زمینشناسان و آتشفشانشناسان
مسئله فقط فناوری نیست، فهم فیزیک است
ابزارهای بهتر بهتنهایی کافی نیستند. برای اینکه پیشبینی فوران آتشفشانها واقعاً دقیق شود، دانشمندان باید فیزیک این پدیده را عمیقتر درک کنند: ماگما چگونه بالا میآید، گازها چگونه در آن انباشته میشوند، فشار دقیقاً در چه نقطهای به شکست سنگها منجر میشود و چرا بعضی فورانها آراماند اما بعضی دیگر انفجاری و مرگبار.
تا وقتی این سازوکارها بهطور کامل روشن نشوند، هر پیشبینی—even با بهترین ابزارها—همراه با عدم قطعیت خواهد بود. به بیان ساده، داده فراوان بدون فهم درست از فیزیک، همیشه کافی نیست.
چیزی که همین حالا هم ارزشمند است
با وجود همه این محدودیتها، آتشفشانشناسی امروز بسیار کارآمدتر از گذشته است. دانشمندان حالا میتوانند ناآرامیهای خطرناک را زودتر تشخیص دهند، هشدارهای دقیقتری بدهند و در بسیاری از موارد به تخلیه بهموقع مناطق پرخطر کمک کنند. موفقیت پیناتوبو هم نشان داد که حتی پیشبینیهای غیرقطعی، اگر بر پایه داده و تحلیل درست باشند، میتوانند جان انسانهای زیادی را نجات دهند.
بنابراین، شاید هنوز تا پیشبینی دقیق و شبیه گزارش هواشناسی فاصله داشته باشیم، اما مسیر روشن است: هرچه درک ما از فیزیک آتشفشانها بهتر شود، توانایی ما برای پیشبینی فورانها هم به همان نسبت بیشتر خواهد شد.
نظر، سوال یا تجربه خود را درباره این مطلب با سایر کاربران اوکالا به اشتراک بگذارید.