Fuerteventura - Bazalt és homok a szaharai por árnyékában

A Kanári-szigetek népszerű turisztikai célpont, sokak számára jó ismert térség. Néhányórás repülőút révén az év bármely szakában érdemes meglátogatni. Az Atlanti-óceán mélykék, hűvös vize, az égbeszökkenő sötétszürke, kopár vulkáni kúpok és a felfrissülést hozó állandóan fújó tengeri szél varázslatos élményeket tartogat az idelátogatók számára – de nem mindig!
Olykor-olykor a bevezetőben említett idilli állapot szemmel láthatóan megváltozik és akár saját bőrünkön is érezhetjük az átalakulás okát. A szigetekre jellemző, az európai ember számára minden évszakban rendkívül üdítő hőmérsékleti viszonyokat felváltja a 35–40 Celsius-fokos sivatagi porral telített levegő beáramlása. A látótávolság lecsökken, az addigi rikító színek fakóvá válnak, minden sárgás-szürkés színezetű lesz. Megérkezett a „Kalima”, a szaharai port szállító száraz afrikai eredetű szél elérte a szigeteket, a légköri porkoncentráció olykor az 1000 mikrogramm/köbméteres értéket is elérheti.
Földünk legnagyobb porkibocsátó övezete a Szahara az évi több mint 1 milliárd tonna légkörbe juttatott poranyagával. Általánosságban elmondható, hogy az észak-afrikai porforrásokból négy fő porszállítási útvonal indul ki: az egyik a „szaharai légréteg”, amely nyugati irányba, az Atlanti-óceánt átszelve, a Kanári- és Zöldfoki-szigeteket is érintve Észak- és Dél-Amerika területére szállít port; a másik útvonalon dél felé, a passzáthoz kapcsolódó „Harmattán” szél által a Guineai-öböl térségébe jutnak el az ásványi szemcsék; északi irányba indulva Európa térségét borítja be olykor hatalmas mennyiségű poranyag; kelet felé pedig a Közel-Keletet és a Vörös-tenger légkörét érintheti szaharai porviharos esemény.
Üledékképződési laboratórium
Évről-évre számos alkalommal találkozhatunk tehát ezzel a jelenséggel a Kanári-szigeteken, jellemzően a tavaszi és nyári időszakban gyakoribbak az afrikai eredetű porszállítmányok. A por forrása tavasszal döntően Marokkó és Mauritánia térségének kifúvási központjai, nyáron távoli északi területekről, nagy magasságban hozza a szaharai légtömeg a port, míg télen délebbi, olykor a Száhel-övezet területe felől érkezik a finomszemcsés ásványi törmelék hada.
Ezek az események a turisták által (még) kevésbé felfedezett, az afrikai kontinenshez legközelebb lévő Fuerteventurán érzékelhetők leginkább. Az 1660 négyzetkilométer területű, az afrikai partoktól mintegy 100 kilométer távolságban elhelyezkedő sziget népessége nem éri el a 100 ezer főt. Növényzete gyér, már-már sivatagi képet lát maga előtt az ember, s nem véletlenül: a csapadék éves mennyisége 150 milliméter körül van. A legmagasabb vulkáni kúpjai nem érik el az 1000 méteres magasságot, a legnagyobb Jandía is mindössze 807 méteres. Mindezek ellenére sajátos földrajzi fekvése, földtani helyzete és fejlődéstörténete egyedülálló körülményeket teremt számos, máshol alig-alig megfigyelhető jelenség tanulmányozására, egy különleges üledékképződési laboratóriumként is tekinthetünk a szigetre. Ám hogy választ tudjunk adni arra a kérdésre, hogy a szaharai por szempontjából miért is különös jelentőségű Fuerteventura, előbb még meg kell vizsgálnunk további földrajzi jellemzőit.
Fuerteventura szigete a Kanári-szigetek bazaltvulkanizmusának legidősebb tagjaként, mintegy 20 millió évvel ezelőtt emelkedett ki az Atlanti-óceán vízéből. A tűzhányótevékenység fő időszaka körülbelül 5 millió évvel ezelőttre, a pliocén korára tehető. Az utolsó lávaömlés kora bizonytalan, némelyek 4–5000 évvel ezelőttre datálják, mások viszont megkérdőjelezik a holocén kori kitöréseit.
A bazaltos alaphegység sötétszínű lepusztult kőzettestei, durvaszemű törmelékei mellett két további – színben, anyagi minőségben és szemcseméretben is jól elkülönülő – törmelékes üledék megjelenése teszi varázslatossá a szigetet. Fuerteventurát a helyenként alig néhány méter mélységű tenger választja el a tőle 12 kilométerre északra található Lanzarotétól, bár szigorúan földtani értelemben ugyanarról a geológiai egységről beszülhetünk. A pleisztocén eljegesedések idején, amikor a világtengerek vízkészletének jelentékeny hányada a szárazföldi jégpajzsokban raktározódott, a tengerszint lecsökkent és keskeny földhíd kötötte össze a két szigetet. Az egykori tengeri mészvázas állatok (csigák, kagylók) karbonátos héjmaradványainak nagy vastagságú rétegei kerültek itt napvilágra. Ezt a jellemzően néhányszáz mikrométeres törmeléket az északias szél Fuerteventura szigetére szállította, ahol mint karbonátos homok halmozódott fel.
A sziget belső részének homokbányái, időszakos vízfolyásainak (vádiik, barrankók) partfalai nagy vastagságban tárják fel az elmúlt többszázezer év ciklikusan visszatérő jégkorszakainak homokfelhalmozódásait. Ezek az üledéksorozatok a régmúlt idők éghajlati változásainak egyedülálló archívumai.
Érdekességként meg kell említenünk a Fuerteventura északkeleti csücskében található mintegy 24 négyzetkilométer területű valódi homoksivatagot, melynek napjai meg vannak számlálva. A két sziget közti földhíd pedig immáron több ezer éve, az utolsó eljegesedés végétől számítva újra víz alatt van. A homok alapanyagának forrása több méterrel a tenger vízszintje alá került, friss homok innen már nem juthat széllel a szigetre. A tenger felé pillantva a mélykék vízben a világosabb, türkizes árnyalatú foltok jelzik, hogy a fakósárga homokaljzat merre is helyezkedik el. A homokdűnék eközben folyamatosan vándorolnak dél–délkeleti irányba, ahol egy magasabb térszín majd megállásra készteti őket vagy éppen ismét a tenger nyeli el a buckákat. A homok fogyásának folyamatát tovább gyorsítja az emberi tevékenység is, mivel a szigeten egyre fokozódik az építkezési verseny, új utak és szállodaláncok épülnek, s kivitelezésükhöz rengeteg homokra van szükség.
Homok-por-homok-por…
A homokszállítás visszaszorulása tehát jól láthatóan a felmelegedési periódusokhoz köthető. A földtörténeti negyedidőszakban a glaciálisok és az interglaciálisok váltakozás során sem volt ez másként. A melegebb időszakokban a világtengerek szintje megemelkedett, a kontinentális talapzat (self) újra víz alá került – a fuerteventurai üledékképződési rendszerben ilyenkor nem kell a homokkal számolni. A jelenre vonatkozó megfigyeléseink viszont lehetővé teszik, hogy megtaláljuk azt a tényezőt, mely az idő tájt végre fontosabb szerephez juthatott: ez a szaharai porfelhalmozódás időszaka. 
Jelenleg a Kanári-szigeteken számos meteorológiai mérőállomás működik, ahol folyamatosan mérik a kiülepedő por mennyiségét. Ez évenként jelentős változásokat mutat, de nagy átlagban 20–80 gramm/négyzetméteres értékekkel számolhatunk, mely mintegy referenciaként szolgál az interglaciális értékeihez. Ez a szám annyit tesz, hogy 1 négyzetkilométernyi területre évente 20–80 tonna szaharai por hull vagy mosódik ki. Ha belegondolunk, hogy az interglaciálisok kapcsán több ezer vagy tízezer éves időszakokról beszélünk, máris nyilvánvalóvá válik, hogy az észak-afrikai eredetű poranyag felhalmozódása igen jelentős üledékképző tényező.
A felmelegedési periódusban a – megelőző eljegesedési időszakokban keletkezett – homokfelszínekre poranyag ülepedett ki, melyből az interglaciálisokban, gyenge talajosodási folyamatok útján újabb felszínek jöttek létre. Ám ezek sem kerülhették el sorsukat, a ciklikusan vissza-visszatérő jégkorszakok újabb homoksorozata fedte be őket. Ez a különleges, homok és szaharai por váltakozásából felépülő, a szél által szállított, majd felhalmozott (eolikus eredetű) rétegsor került intenzíven a környezeti kutatások homlokterébe az elmúlt években.
Egy-egy ilyen feltáráson végighaladva, csupán már a szemcseméret elemzése is rámutat erre a ciklikus váltakozásra. A néhol előforduló bazalttörmelék több centiméteres rögei, a sziget selfterületeiről, néhány tíz kilométerről kifújt karbonátos homok néhány száz mikrométeres átmérője, valamint a szaharai porszemcsék mindössze 10–60 mikrométeres tartományba eső jellemző mérete jól elkülönül egymástól. A földtani felépítésből adódóan azonban nemcsak a szemcsék mérete szolgál támpontul a származásukra vonatkozóan, hanem a jelentősen eltérő ásványtani jellemzőik is. A bazaltok – mint bázikus kiömlési magmás kőzetek – alapvetően kevés szilícium-dioxidot tartalmaznak, jellemző kőzetalkotó ásványaik az olivin és a plagioklászok, járulékosan apatit és magnetit. A karbonátos homokok csaknem színtiszta kalcium-karbonátok, míg a szaharai por, noha több forrásterületről is származhat, magas kvarctartalmával különül el. A lényeg ebben a rendszerben, hogy a kutatások az egymástól nagyon könnyen szétválasztható geológiai bélyegeket mutató egységek vizsgálatán alapulnak.
Természetesen a glaciálisok idején is jelen volt a szaharai porfelhalmozódás, csak ennek a nyomát jelentős mértékben elhomályosítja a hatalmas mennyiségű homok lerakódása. (Ezt a problémát az interglaciálisok kapcsán kiiktatja a tengerszint megemelkedése.) A glaciálisokban keletkezett üledékek szemcseméretének, anyagi minőségének és származási környezetének elkülönítésére egy egyedülálló módszert alkalmaztunk vizsgálataink során. A statikus automata optikai képfeldolgozáson alapuló technika révén több százezer egyedi szemcse méretét és alakját határoztuk meg, mindezt kiegészítve anyagvizsgálati eredményekkel. A 2 milliméteresnél kisebb – tehát a helyi bazaltos kavics vagy annál nagyobb méretű – komponensek eltávolítása után a legnagyobb (100–400 mikrométeres) szemcsék kizárólag karbonátos alapanyagúnak, míg a kisebb (20–60, esetenként 80 mikrométeres), kőzetliszt méretű ásványi törmelékek döntő többsége kvarcnak bizonyult. Ez az újonnan alkalmazott módszer lehetőséget teremt arra, hogy a jégkorszakok idején is jelenlévő, ám a helyi források homokkibocsátása által elnyomott szaharai porfelhalmozódás mértékét meghatározzuk.

Hazai párhuzamok
Hasonló jelentőségű, őskörnyezeti rekonstrukciókban előszeretettel vizsgált, a szél által szállított, törmelékes üledékből felépülő rétegsorokat hazánk területén is ismerünk. Ezek a lösz-paleotalaj néven emlegetett sorozatok Magyarország területének mintegy harmadát borítják. A pleisztocén eljegesedések során ez esetben is a durvább szemcsés alapanyag halmozódott fel, azonban ebben az esetben ez nem jelent olyan mértékű szemcseméretbeli különbséget, mint amilyet a Kanári-szigeteken láttunk. A glaciális hullóporból képződött löszök és a felmelegedési periódusokban a korábban lerakódott löszanyag enyhe mállásából képződött talajok jellemző szemcsemérete csupán néhány tíz mikrométerrel tér el egymástól (nem pedig egy teljes nagyságrenddel).
Az elmúlt évek kutatásai egy másik hasonlóságot is feltártak a két tárgyalt térség üledékképződési környezete kapcsán, ez pedig a hazai sorozatokban is tetten érhető szaharai por kiülepedése. Becsléseink szerint az elmúlt mintegy 800 ezer év ciklikus éghajlati változásait megőrző löszök és eltemetett talajok sorozatában, az interglaciális rétegek finomszemcsés összetevői között az afrikai eredetű poranyag mintegy 20–30 százalékos részaránnyal van jelen. A kérdéskör tisztázását – a löszök, paleotalajok és a szaharai por szemcseméretbeli hasonlóságán túl – a lerakódások magas kvarctartalma is nehezíti. Míg Fuerteventurán a sajátos környezeti feltételek miatt a kvarc nagyszerűen használható a nagy távolságokról érkező finomszemcsés frakció elkülönítésére, ez a hazai sorozatainkban nem működik. További kutatásaink során ezt a származási helyet jelölő, geokémiai ujjlenyomatként használható hiányzó láncszemet keressük, azaz miként mutatható ki a szaharai por az itthoni rétegsorokban.

A cikk megjelent az Élet és Tudomány 2017/30-as számában:

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése