Кіріспе
Исландияның Хаймаей аралындағы вулкандық конус. Эльдфел вулканы Исландияның Хаймаей аралында 200 метрден астам биіктікте орналасқан. Ол 1973 жылдың 23 қаңтарында Вестман аралдарындағы Хаймаейдің шығыс жағында ескертусіз басталған жанартаулық жарылыстан пайда болды. Исландия тілінде бұл атау "От тауы" дегенді білдіреді. Жарылыс арал үшін үлкен дағдарыс тудырып, уақытша эвакуацияға әкелді. Жанартау күлі аралдың көп бөлігіне жауды, шамамен 400 үйді қиратты, ал лава ағыны аралдың балық аулау флоты арқылы негізгі табыс көзі болған портын жабу қаупін тудырды. Порттың жоғалуын болдырмау үшін теңіз суын сорғылап лава ағынына құю операциясы жүргізілді. Жарылыстан кейін арал тұрғындары салқындаған лава ағынынан жылу алып, ыстық сумен қамтамасыз етіп, электр энергиясын өндірді. Олар сондай-ақ, кең көлемдегі тефраны – әуедегі жанартау материалдарынан түскен қалдықтарды – аралдың кішкентай әуежайындағы ұшу-қону жолағын кеңейту үшін және 200 жаңа үй салынған полигон ретінде пайдаланды.
Eldfell is a volcanic cone just over high on the Icelandic island of Heimaey. It formed in a volcanic eruption which began without warning on the eastern side of Heimaey, in the Westman Islands, on 23 January 1973. The name means Hill of Fire in Icelandic. The eruption caused a major crisis for the island and led to its temporary evacuation. Volcanic ash fell over most of the island, destroying around 400 homes, and a lava flow threatened to close off the harbour, the island's main income source via its fishing fleet. An operation was mounted to cool the advancing lava flow by pumping sea water onto it, which was successful in preventing the loss of the harbour. After the eruption, the islanders used heat from the cooling lava flows to provide hot water and to generate electricity. They also used some of the extensive tephra, fall out of airborne volcanic material, to extend the runway at the island's small airport and as landfill on which 200 new houses were built.
Өмірбаян
Исландия – Солтүстік Америка және Еуразия тақталарының бір-бірінен алшақтауы және Исландияның ыстық нүктесінің үстінде орналасқандықтан, жиі жанартаулық белсенділікке ұшырайтын аймақ. Бұл жанартаулық белсенділікті күшейтеді. Тарихта жазылған барлық базальттық лаваның үштен бірі исландтық жарылыстардан пайда болған деп есептеледі. Вестманнайяр (Батыс аралдар) архипелагы Исландияның оңтүстік жағалауында жатыр және бірнеше кішкентай аралдардан тұрады, олардың барлығы Голоцен дәуіріндегі жарылыстардың нәтижесінде пайда болған. Топтың ең ірі және жалғыз тұрғынға толы аралы – Хаймай, сонымен қатар Плейстоцен дәуірінен қалған материалдарды да қамтиды. 1973 жылға дейін Хаймайдағы ең ірі нысан – Хельгафелл, шамамен 5000 жыл бұрын болған жарылыс кезінде қалыптасқан 200 метрлік вулкандық конус болды. Вестманнайяр архипелагы шамамен 874 жылға қарай қоныстанды, бастапқыда материктегі норвегиялық қоныс салушыларға тиесілі, қашқан аралдық құлдармен. Осы қоныс салушылар аралдарға өздерінің есімдерін берді, себебі Ұлыбритания мен Ирландия материктік Скандинавиядан батысқа қарай орналасқан. Сумен қамтамасыз етудегі қиындықтар мен қақтығыстарға қарамастан, Хаймай исландтық балық аулау өнеркәсібінің ең маңызды орталығына айналды, өйткені елдің оңтүстігіндегі сирек жақсы портердің бірі болып табылады және өте мол балық аулау аймақтарында орналасқан.
Жарылыс басталады
1973 жылы 21 қаңтарда сағат 20:00 шамасында Хаймаэй аймағында бірнеше ұсақ жер сілкінісі тіркелді. Олар арал тұрғындарына сезілмеді, бірақ материкке жақын орналасқан сейсмикалық станция 22 қаңтарда сағат 01:00 мен 03:00 аралығында Хаймаэйдің оңтүстігінен шыққандай сезілген 100-ден астам күшті сілкіністерді тіркеді. Жер сілкінісі сол күні сағат 11:00-ге дейін азайды, содан кейін кешкі сағат 23:00-ге дейін тоқтады. 23 қаңтарда сағат 23:00-ден 01:34-ке дейін жеті жер сілкінісі байқалды, олардың тереңдігі азайды және қарқындылығы артты, ал жер ошағы Вестманнайяр қаласына жақындады. Ең күшті сілкініс Рихтер шкаласы бойынша 2,7 балға тең болды. Ұсақ жер сілкіністері плита шекараларында жиі кездеседі, сондықтан бұл сілкіністер үлкен жарылыстың басталуын көрсетпеді. Осылайша, жарылыс мүлдем күтпеген жерден болды. 23 қаңтарда сағат 01:55 шамасында аралдың шығыс жағында, Хаймаэй қаласының орталығынан шамамен бір километр қашықтықта, бұрын аралдағы шіркеу орналасқан Киркюбер (Шіркеу шаруашылығы) фермасының шығысына қарай 200 метр (650 фут) жерде жарық пайда болды. Жарық тез арада 300 метрден бастап , ұзындыққа дейін кеңейіп, аралды жағалаудан жағалауға дейін кесіп өтті. Жарықтың солтүстік және оңтүстік шеттерінде теңіз астында да белсенділік байқалды. Бүкіл жарық бойында 50-150 метр биіктікте лава ағындары көтерілді. Ауаға тараған күлдің бағанасы "кейде 9000 метрге (30000 фут) немесе тропопаузаға дейін көтерілді". Мамыр айының басына қарай лава ағыны биіктігі аралығында болды. Оның орташа қалыңдығы одан да көп болды, ал кейбір жерлерде қалыңдыққа жетті. Ағын негізгі конустан сынған үлкен тас блоктары мен жанартаулық бомбаларды алып кетті. "Жарылыстар кезінде шығарылған лава фрагменттерінің тұтқырлығы базальт үшін салыстырмалы түрде жоғары болды. Шамалы мөлшерде ұсақ лава шашырады, ал шлак бомбалары ұшу кезінде жарылып кетті (везикуляцияның нәтижесінде болса керек), және жерге тиген кезде тез әсерге байланысты жарылды". Бірнеше жерден жанартау газдары жиналды. Белсенді жарылыс жарығының су астындағы бөлігінен алынған газдардың басым бөлігі көмірқышқыл газынан тұрды, ал су астындағы лава ағындарының салқындауынан алынған газдардың шамамен 70 пайызы сутегі болды. (Ричард және Джеймс, 1983) Вестманнайярдың шығыс бөлігіндегі төмен жатқан жерлерде улы газ табылды. Газдың таралуын болдырмау үшін, жарық пен қала арасында қабырға салынды, сондай-ақ будың шығуы үшін ұзын траншея қазылды. Алайда, бұл шаралардың ешқайсысы толыққанды тиімді болған жоқ. (Ричард және Джеймс, 1983)
The eruption column that caused the air fall "occasionally rose to 9,000 metres (30,000 ft), or nearly to the tropopause". By early May, the lava flow was between in height. It averaged more than and in some places was as much as thick. The flow carried off large blocks from the main cone that had broken off, as well as volcanic bombs. "The viscosity of the lava fragments ejected by the blasts was, for basalt, relatively high. Very little spatter was produced and scoria bombs sometimes broke up explosively in flight (presumably due to rapid vesiculation), and by rapid impact on landing." Volcanic gases were collected from several locations. Gases collected at sea along the submerged part of active eruptive fissure were dominantly carbon dioxide and gases from cooling submerged lava flows were about 70 percent hydrogen. (Richard & James, 1983) Poisonous gas was found at low areas on the eastern part of Vestmannaeyjar. A wall was constructed between the vent and town to divert the gas, and a long trench was excavated for the steam to escape. However, none of these measures were completely effective. (Richard & James, 1983)
Эвакуациялау
Бұрқындының алғашқы сағаттарында Исландия мемлекеттік азаматтық қорғаныс ұйымы Хеймаэй тұрғындарының барлығын эвакуациялады, олар бұрыннан осындай төтенше жағдайға дайындалып, эвакуация жоспарларын жасаған болатын. Эвакуация қажет болды, себебі лава ағындары қаланың шығыс жағына баяу қозғалып келе жатқан, ал бүкіл кішкентай аралға көп мөлшерде күл түсу қаупі төніп тұрды. Мамыр айының басына қарай, шамамен 300 ғимарат лава ағындарымен жабылып, өртенген, ал 60-70 үй тефрамен көмілген (Ричард және Джеймс, 1983). Хеймаэй Исландияның ЖІӨ-нің шамамен 3 пайызын құрағандықтан, бүкіл ел экономикасына тигізер әсері зор болды. Кемежайдың жоғалуын болдырмауға жасалған күш-жігер төменде сипатталған. Лава ағындары аралдың шығысындағы теңізге де құйылып, арал аумағын кеңейтетін жаңа жерлерді жасады, сонымен қатар қаланың шығыс бөлігіндегі бірнеше жүз үйді қиратты. Ағындар қалың және кедір-бүдырлы аā лава (исландша: apalhraun) ағындары болды, жер бетін орташа есеппен 40 метрге (130 фут) дейін, ал кейбір жерлерде 100 метрге (330 фут) дейін жапты. Бұрқындының кейінірек кезеңінде лава ағыны бір балық өңдеу зауытын толығымен қиратты, екеуіне зақым келтірді, сондай-ақ қаланың электр стансасын да бұзды. Бұрқынды қалаға тым жақын болғандықтан және көптеп мүлік зардап шеккенімен, жарылыс салдарынан бір ғана адам қаза тапты – есірткі алу үшін дәріханаға бұзып кірген ер адам уытты газдардан уланып қайтыс болды. Көмірқышқыл газы, аз мөлшердегі зиянды газдармен бірге, тефрамен жартылай көмілген көптеген ғимараттарда жиналды, ал осы ғимараттарға кірген бірнеше адам да зардап шекті. Улы газдардың жиналуынан туындайтын қауіпті азайту үшін қаладан газдарды аудару үшін үлкен тефра қабырғасы салынды және CO2 (көмірқышқыл газы) шығару үшін траншея қазылды. Бұл қорғаныс шаралары толыққанды тиімді болмады, себебі олар газдардың жанартау кратерінен шығып, содан қалаға таралатынына сенді. CO2-нің кем дегенде бір бөлігі жанартау түтігінің тереңінен пайда болып, ескі жанартау тастарында сүзіліп өтіп, тікелей қалаға көтерілген деп саналады.
Лаваны салқындату операциялары
Лава ағындарының порты бөліп тастауы қалаға төнген ең маңызды қауіп болды. Порт жабылу қажет болған жағдайда, жасалған жоспарлардың бірі – аралдың солтүстік жағындағы құм сілкіп, портқа жаңа арна жасау еді, бірақ лава ағыны баяулатылса, мұның қажеті болмайды деп үміттенілді. Гавайи және Этна тауында лава ағындарын баяулату үшін су шашыратылған, бірақ бұл операциялар көлемі шағын болды. Дегенмен, профессор Þorbjörn Sigurgeirsson лава ағынының алдыңғы бөлігін ертерек қатыру арқылы оның одан әрі жылжуына кедергі келтіретінін дәлелдеген тәжірибе жүргізді. Лава ағынын теңіз суымен шашыратып баяулатуға алғашқы әрекет 6 ақпанда басталды. Су көлемі секундына 100 литрден (26 АҚШ галлоны) аспаса да, ағынға айтарлықтай әсер етті. Су құйылғанда лава өзгерді. Салқындау алдында лава ағыны кесек, жанартау бомбаларымен жабылған және қызыл түсті тотыққан еді. Салқындағаннан кейін беті тік бұрышты, жүру қиын болды, ал ағын бетінің түсі қарадан сұрға айналды. (Richard & James, 1983) Лаваның сумен салқындауы баяу, бірақ тиімді болды, судың көбісі буға айналды. Лаваның суыту тиімділігі дәлелденгеннен кейін, ағындарды тоқтату жөніндегі күш-жігер күшейтілді. Март айының басында Элдфеллдің кратерінен үлкен бөлік бөлініп, лава ағынымен портқа қарай ителіп әкеліне бастағанда сорғылау қуаты артты. Flakkarinn (Жолшы) деп аталған бұл бөлік, егер портқа жетсе, оның жұмыс істеуіне қауіп төндіретін еді, ал 1 наурызда оның жылжуын тоқтату үшін Sandey дреджинг кемесі жеткізілді. Профессор Þorbjörn Sigurgeirsson сорғылау бригадасына су ағынын баяулату үшін қайда күш салу керектігі туралы кеңес берді. Ақырында Wanderer екі бөлікке бөлініп, екеуі де порт аузынан 100 метрдей қашықтықта тоқтады. Лаваның суыту операциясы бұрын-соңды жасалмаған ең ауқымды іс-шара болды. Sandey секундына 400 литрге дейін (105 АҚШ галлоны) су шашыратып, теңіз суын мүмкіндігінше кең аумаққа тарату үшін лаваның үстіне құбырлар желісі салынды. Құбырларды тіреген ағаш тіректері лаваның ең ыстық жерінде өртеніп, тіпті алюминий тіректері де еріді, бірақ құбырлардың өзі суық теңіз суының ағынынан сақталды. Бір уақытта 12 000 шаршы метрге дейін лава ағыны салқындатылып, ағынның ішінде қосымша кедергілер жасалды, олар қалыңдап, үстіне жиналды. Лава ағынына құбырларды төсеу өте қауіпті болды, себебі будың көп мөлшерінен көру шектеулі болды. Тефраны бульдозермен жылжыту арқылы ағынға жолдар жасалды, бірақ бұл жолдар тез арада тегіссіз болып, күніне бірнеше метрге жылды. Құбырларды төсеушілер бульдозерлер мен радиобайланыс құралдарын пайдаланып, будың ішінде жылжып, құбырларды орнатты. Жұмысшылар өздерін "Өлім отряды" деп атады және ағынның алдыңғы жағынан 130 метрге дейін құбырлар төседі. Бірнеше адам жеңіл күйік алғанмен, ауыр жарақат алған жоқ. Наурыз айының соңына қарай қаланың бестен бір бөлігі лава ағынымен жабылған, сондықтан сорғылау қуатын арттыру қажет болды. АҚШ-тан әрқайсысының қуаты секундына 1000 литрге дейін болатын 32 сорғы жеткізілді. Бұл сорғылар қалаға қарай ағып келе жатқан лаваның қозғалысын салқындата бастағаннан кейін, оның жылдамдығы күрт төмендеді және жақын арада тоқтады. Бірнеше аптадан кейін сорғы біліктерінің істен шығуы мәселесі туды, себебі олар мұнайды сорғылауға арналған еді, ал суды емес, жаңа және жақсартылған біліктер Рейкьявик қаласында жасалып, жеткізілуі керек болды. Лаваның суыту операциясының ерекшелігі – лаваға теңіз суы шашыратылған жерде тұздың көп мөлшерде жиналуы болды. Ағынның үлкен аумақтары кең көлемді ақ шөгінділермен жабылған, және шамамен 220 000 тоннаға дейін тұз жиналды деп есептелді. Sigurgeirsson бұл қорғау шараларын "жанартаудың атқылау кезінде қолданылған ең ауқымды шара" деп атады және "егер суыту болмаса, лава тілі [портқа] қозғалыс бағыты бойынша шын мәнінде қолданылғаннан да бір айға жуық созылуы мүмкін еді. Ол портқа кіреберіс қақпасын 100 метрге ғана бұғауламады". Салқындату операциясы 1973 жылдың 10 шілдесінде аяқталды және шамамен 7,3 миллион текше метр теңіз суы сорғыланды. Бұл лаваның бақылау әдісі жергілікті жағдайға сай келетін ерекше жағдай болды. Біріншіден, алғашқы атқылау тек қала орталығы мен портынан болды. Екіншіден, лава ағыны баяу болды, бұл жоспарлауға және бақылауға уақыт берді. Үшіншіден, жақын маңдағы порттан теңіз суын алуға болады, ал соңғысы, құбырлар мен сорғы жабдықтарын жылжыту оңай болды, өйткені теңіз және автомобиль жолдары жақсы дамыған. (Richard & James, 1983) Операцияның жалпы құны сол кезде 1,447,742 АҚШ долларына жетті. Атқылау басталғанда әлемдік жаңалықтарда кеңінен жарияланды және исланд жаңалықтарында үнемі көрсетілді. Еуропада атқылау жалғасқан кездегі ең маңызды жаңалықтардың бірі болды, Париж қаласындағы Вьетнам соғысының бейбіт келісімдеріне қатысты жаңалықтармен бәсекелесті. Арал тұрғындарының лава ағынын тоқтатуға жасаған күш-жігеріне ерекше назар аударылды, National Geographic сияқты басылымдарда жарияланды. Атқылау нәтижесінде аралға назар аударылуы, атқылау аяқталғаннан кейін туризмнің өсуіне әкелді.
Соңғы кезеңдер
Эрупция кезінде шығарылған лаваның көлемі алғашқы бірнеше күннен кейін тұрақты түрде төмендеді. Бастапқы көрсеткіштен, 8 ақпанға дейін шығарылу деңгейі шамамен дейін, ал наурыздың ортасына дейін дейін төмендеді. Содан кейін төмендеу баяулады, бірақ сәуірдің ортасына қарай ағын жылдамдығы шамамен дейін түсті. 26 мамырда, Хеймаэйден шамамен солтүстік-шығысқа және материк жағажайынан қашықтықта балық аулау кемесі қысқа мерзімді су асты әрекетін анықтады. Эрупция шілде айының басында тоқтады, лава ағыны көрінбей қалғанда, бірақ жер асты ағындары бірнеше күнге созылуы мүмкін. Эрупцияның соңына жақын, эрупция бойында жердің деформациясын өлшеген кратердегі tiltmeter кратерге қарай шөгуді анықтады, бұл эрупцияны қамтамасыз еткен жер асты магма камерасы босап бара жатқанын көрсетеді. Барлығы, бес айлық эрупция кезінде шығарылған лава мен тефраның көлемі шамамен құрады. Аралға шамамен жаңа жер қосылды, бұл эрупцияға дейінгі ауданын шамамен 20%-ға ұлғайтты. Нәтижесінде, портың кіреберісі едәуір тарылды, бірақ толығымен жабылмады, ал жаңа лава ағыны портты қорғауды жақсартатын тосқауыл ретінде қызмет етті. Флакаринн лава ағысының үстімен портқа қарай бірнеше жүз метрге итерілді, бірақ су жағасынан қашық жерде тоқтады.
Short lived submarine activity was discovered by a fishing vessel on 26 May, about northeast of Heimaey and off the coast of the mainland. The eruption finally came to an end in early July, when flowing lava was no longer visible, although subsurface flows may have continued for a few days longer. Shortly before the end of the eruption, a tiltmeter from the crater which had been measuring ground deformation throughout the eruption detected subsidence towards the crater, implying that the shallow magma chamber which had fed the eruption was emptying out. In total, the volume of lava and tephra emitted during the five month eruption was estimated to be about About of new land was added to the island, increasing its pre eruption area by some 20%. In the end, the harbour entrance was narrowed considerably but not closed off, and the new lava flow acted as a breakwater, improving the shelter afforded by the harbour. Flakkarinn rafted several hundred metres towards the harbour along the top of the lava flow, but came to a halt well away from the water's edge.
Гемаей атылуынан бері
1975 жылдың соңына қарай Вестман аралдарының халқы жарылыстан бұрынғы деңгейінің шамамен 85%-ына жетті. Үйлері қирағандардың 42%-ы 1975 жылдың соңына дейін оралмады, ал үйлері зардап көрмегендердің арасында бұл көрсеткіш 27% болды. 1974 жылға қарай Вестман аралдарындағы балық аулау компаниялары өндірістің қалыпты деңгейіне оралды. Күтпегендей, жаңа лава алабы Вестман аралдарының портын жақсартты. Тағы да күтпегендей, мәжбүрлі көші-қон оқиғасы жарылыс кезінде 25 жасқа дейінгі жастардың табысына және біліміне оң әсер етті. Лава ағындарының ішкі бөліктері тау жыныстарының өте төмен жылу өткізгіштігіне байланысты көптеген жылдар бойы жүздерше градус температурада қалуы мүмкін. Жарылыс тоқтағаннан кейін ғалымдар біртіндеп суыған лавадан геотермалдық жылуды алу мүмкіндігін зерттеуге кірісті. Жылдам арада тәжірибелік жылыту жүйелері құрастырылды және 1974 жылы алғашқы үйге қосылды. Бұл схема бірнеше үйге және ауруханаға таратылды, ал 1979 жылы лавадан жылу алу үшін төрт ірі қондырғының құрылысы басталды. Әрбір қондырғы әр жағы 100 метр болатын алаңнан суды ыстық бөліктерге жіберіп, пайда болған буды жинап, энергия өндірді. Бұл қондырғылар 40 мегаваттқа дейін қуат өндіре алды және аралдағы дерлік барлық үйлерге ыстық су жеткізді. Жарылыстан пайда болған тефра аралдың кішкентай әуежайының ұшу-қону жолақтарын кеңейтуге, сондай-ақ 200 жаңа үй салынған полигон ретінде пайдаланылды. 1974 жылдың ортасына қарай аралға жарылысқа дейінгі халықтың шамамен жартысы оралды, ал 1975 жылдың наурызына қарай шамамен 80% оралды. Хаймаейді қалпына келтіру және қайта құру жұмыстары Исландиялықтардың барлығының кепілдікпен сату салығы арқылы, сондай-ақ 2,1 миллион АҚШ доллары көлеміндегі халықаралық көмек арқылы қаржыландырылды, оның көп бөлігі Даниядан келіп, АҚШ және бірнеше халықаралық ұйымдар да үлкен үлес қосты. Жаңа лавадан жасалған жартас портын жақсарту арқасында балық аулау өнеркәсібі бұрынғы өркендеуіне қол жеткізді және арал бүгінде елдегі ең маңызды балық аулау орталығы болып табылады, себебі Исландияның жалпы балық аулау көлемінің үштен бірі осы порттан түседі. Жарылыс аяқталған кезде Элдфелл теңіз деңгейінен шамамен 220 метр биіктікте тұрды. Содан бері оның биіктігі 18-20 метрге төмендеді, себебі тұрақсыз құмды тефраның құлауы мен тығыздалуы, сондай-ақ жел эрозиясы салдарынан. Арал тұрғындары төбесінің әрі қарай эрозияға ұшырауына жол бермеу үшін оның төменгі бөліктеріне шөп отырғызды, және ақыр соңында көршілес Хельгафелл сияқты жанартаудың көп бөлігі шөппен жабылатыны күтілуде.