Campi Flegreiden eli Phlegraean Fieldsin tuliperäinen luonne tunnettiin jo antiikin aikana. Erilaiset kuumat lähteet ja fumarolit olivat varakkaiden roomalaisten suosima lomakohde, ja vuonna 79 jKr. läheinen Vesuvius purkautui ja tuhosi kuuluisan Pompeijin kaupungin. Vuonna 1539 pienempi tulivuorenpurkaus muodosti Monte Nuovon, uuden vuoren, 403 metriä korkean kartion.
Viktoriaaninen geologi Charles Lyell väitti vuonna 1830, että syvällä maan alla sijaitseva magmakammio selittäisi paitsi aktiiviset tulivuoret myös hänen havaitsemansa oudon ilmiön. Erään roomalaisen raunion pylväissä hän havaitsi kalliossa merinilviäisten tekemiä porausreikiä, jotka nyt löytyivät 22 jalkaa viimeaikaisen merenpinnan yläpuolelta. Ainoa mahdollinen selitys Lyellille oli, että suuri magmakammio, joka täyttyi ajoittain uudelleen sulalla kivellä, veti pylväät ensin merenpinnan alapuolelle, sitten jonkin ajan kuluttua painoi maata ylöspäin ja nosti pylväät jälleen merenpinnan yläpuolelle.
Suurempi punainen alue, Pozzuolin sataman luoteispuolella. Kartta lähteestä SUESS, E. Das Antlitz der Erde (1892). Kuva on julkinen. David Bressan
1950-, 1970- ja 1980-luvuilla havaittiin maanjäristyksiä, joita seurasi mitattavissa oleva maankohoaminen. Nykyään tiedämme, että Campi Flegrein magmakammio sijaitsee 1,8 kilometrin syvyydessä maanpinnan alapuolella. Sitä, miten magma tarkalleen ottaen aiheuttaa havaitut maanpinnan liikkeet, ei vielä täysin ymmärretä. Klassisen mallin mukaan magmakammion täyttyessä suurempi tilavuus työntää yksinkertaisesti maanpintaa ylöspäin. Vaihtoehtoisen mallin mukaan magmasta peräisin olevat kuumat nesteet lämmittävät kiveä ja suurta pohjavettä, jota löytyy Campi Flegrein maanalaisesta kerroksesta. Kun kuumalla vedellä on suurempi tilavuus hallussaan, se laajenee ja maa työntyy ylöspäin.
Jokatapauksessa University College Londonin ja Napolin Vesuvius-observatorion tutkijaryhmän tekemät simulaatiot, jotka on julkaistu otsikolla Progressive approach to eruption at Campi Flegrei caldera in southern Italy, ovat osoittaneet, että tämä ajoittainen ylösnousu aiheuttaa jännityksen kasautumisen magmakammion yläpuolella oleviin kiviin, mikä tekee todennäköisemmäksi, että magma löytää tiensä pintaan, mikä kasvattaa purkauksen mahdollisuutta. Muu vulkaaninen toiminta, kuten maan alta vapautuva kaasu, on jo osoittanut, että Phlegraeuksen kentät ovat edelleen varsin aktiivisia.
Vuoden 2005 jälkeen maanpinta Pozzuolin kaupungin ympärillä, joka sijaitsee lähes Campi Flegrei -kalderan (suuri, osittain romahtanut tulivuorikraatteri) keskipisteessä, on kohonnut 1,25 metriä. Molemmat vaikutukset eivät ole alueella epätavallisia. Lyellin kuvaamat pylväät (jotka sijaitsevat myös Pozzuolissa) osoittavat, että maankohoamista on tapahtunut toistuvasti viimeisten 2 000 vuoden aikana ja että maa on jopa ajoittain tyhjentynyt uudelleen. Uusi malli siitä, miten magmakammion peittävät kivet reagoivat maankohoamisen vaiheisiin, osoitti kuitenkin odottamatonta käyttäytymistä.
Nousun aikana kivet deformoituvat. Jännityksen alaisena kivet haurastuvat, jolloin magma pääsee helpommin rikkomaan kiviä ja muodostamaan vulkaanisen kanavan maanpinnalle. Aikaisemmissa geologisissa malleissa oletettiin, että heti kun paine magmakammiossa laskee, myös jännitys yläpuolisissa kivissä laskee. Uuden mallin mukaan jännitykset kuitenkin kasautuvat jatkuvasti ajan myötä. Kun maanpinta kohoaa, kalliot murtuvat ja syvällä sijaitsevasta magmakammiosta purkautuu magmaa Phlegraean Fieldsin matalammille alueille. Vaikka magma ei purkautuisi pintaan, se jäähtyy ja jähmettyy muodostuneisiin rakoihin. Tämä äskettäin muodostunut kivitilavuus pyrkii pitämään ympäröivän kallion paineen ja jännityksen alaisena. Jokaisessa maankohoamisvaiheessa kalliot altistuvat suuremmille jännitysvoimille, jolloin niistä tulee joka kerta hauraampia ja alttiimpia murtumaan.
Tämä uusi malli kallion käyttäytymisestä magman liikkeiden aiheuttaman lisääntyneen jännityksen alaisena ei voi ennustaa tiettyä purkausta. Se viittaa kuitenkin siihen, että purkauksia tapahtuu todennäköisemmin tulevaisuudessa, koska kallion lujuus pyrkii heikkenemään, hitaasti mutta jatkuvasti ajan myötä. Yhden suuren kohoamisen sijaan useat pienet kohoamiset riittävät murtamaan jo valmiiksi heikentyneet kalliot ja aiheuttamaan uuden tulivuoren purkautumisen.
Vastaa