2021. augusztus 13-án átadták hazánk és Kelet-Európa első Integrált Geodinamikai Állomását Badacsonytördemicen, amelynek létrejöttében jelentős szerepet játszott az ELKH Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet (FI), az intézet MTA FI Lendület Pannon LitH2Oscope Kutatócsoportja, valamint az ELTE TTK FFI Litoszféra Fluidum Kutató Laboratóriuma. A megnyitóünnepségen részt vett Maróth Miklós, az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat elnöke és Sierd Cloetingh, az Academia Europaea elnöke is.

A kutatások hátterét egyrészről az immáron több mint öt éve folyó Topo-Transylvania holland-magyar-román együttműködés adja, amelynek célja a Kárpát-kanyarban zajló komplex geológiai folyamatok mélyebb megértése. A Kárpát-kanyar Európa egyik tektonikailag legdinamikusabb területe, amely a kiemelten földrengésveszélyes Vráncsa-zónát is magában foglalja. Sierd Cloetingh az eseményen hangsúlyozta, hogy a projektben részt vevők annak dedikálták munkájukat, hogy a különböző földtani módszerek összekapcsolásával, illetve az országokban jelenlévő infrastruktúrák együttes alkalmazásával jobban megértsék a pusztító földrengések okait. E célból született meg az állomás létrehozásának ötlete.

A pandémiás helyzet úgy hozta, hogy az állomás prototípusát hazánkban, a Balaton-felvidéken kellett kiépíteni. Részletes vizsgálatokat követően a Balaton-felvidéken, Badacsonytördemicen találtak a kitűzött szakmai célok szempontjából alkalmas helyet. A nemzetközileg is egyedülálló állomás a szeizmikus aktivitás, a Föld belsejéből feláramló illó anyagok fluxusának, valamint a felszín alatti térség elektromágneses tulajdonságainak egyidejű megfigyelésével jelentős szerepet játszhat a földrengéseket megelőző földtani folyamatok azonosításában és a globális szén-dioxid-körforgás jobb megértésében.

„Egy hazai kutatóintézetnek a nemzetközi publikációk közlése mellett fontos feladata az, hogy az ország érdekeit szolgálja. A Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézetnek ilyen feladata a földrengések megfigyelése. A tudományos eredményesség ezen újfajta megközelítésének jegyében nyílik meg az Integrált Geodinamikai Állomás is. Ez jó példája annak, hogy hogyan lehet az ország érdekeit szolgálni, és egyben a tudományban nemzetközi szinten is értékes eredményeket elérni” – mondta Maróth Miklós a megnyitóünnepségen.

Az eseményen részt vett Wesztergom Viktor, az FI igazgatója, Horváth Ákos, az ELKH Energiatudományi Kutatóközpont (EK) főigazgatója, valamint Szabó Csaba, az ELTE TTK FFI Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium vezetője is.

Az Integrált Geodinamikai Állomás szakmai háttere

A földtudomány legújabb eredményei arra utalnak, hogy az elvékonyodott litoszférával jellemezhető területek – mint amilyen a Pannon-medence – alatti lehűlő, részlegesen olvadt asztenoszféra megszilárduló olvadéktartalma is jelentős illó-, elsősorban CO2-forrás lehet. A CO2 ugyanis nem tud az asztenoszféra kihűlése során kristályosodó ásványokba beépülni, így CO2-gazdag fluidumokban dúsul fel. Ezen fluidumok felszín felé történő áramlását nagyban befolyásolja a kőzetekben felhalmozódó feszültség is. Arra utaló jelek is vannak, hogy a CO2-gazdag felszíni kigázosodások és a földrengések együttes megfigyelése lehetőséget adhat a rengéseket esetlegesen megelőző anomáliák azonosítására (Szakács, 2021; Kovács et al., 2021). Ezen túlmenően a fluidumok felszín felé történő áramlása valószínűleg a litoszféra vezetőképességét is csökkentheti a feláramlási zónák környezetében. A kutatók célja egy olyan integrált mérőállomás kialakítása volt, amely egyszerre képes a felszínre jutó gázok összetételét (CO2, CH4, S- és N-komponensek) folyamatosan és pontosan mérni infravörös spektrométer segítségével. Ezen túlmenően egyidejűleg megfigyeli az állomáson a szeizmikus aktivitást és a litoszféra vezetőképességének változását is. A legfontosabb az olyan prekurzorok azonosítása, amelyek a földrengéseket megelőzően jelentkeznek a gázok összetételében és a vezetőképesség változásában. Megfelelő számú és erősségű földrengés esetén lehetőség nyílhat arra, hogy szisztematikus, a rengéseket megelőző jeleket azonosítsanak.

A kutatás végső célja, hogy az itteni tapasztalatokat felhasználva egy integrált, folyamatosan működő mérőállomást fejlesszenek ki a Kárpát-kanyar területére, hogy a Vráncsa-zónában előforduló nagy mélységű (>100 km) rengéseket akár „előre jelezni” tudják. Amennyiben a projekt sikeres, az megnyitja az utat a megszerzett ismeretek szélesebb körű alkalmazására itt a Pannon-medencében és globálisan is. Továbbá az eredmények hozzájárulhatnak a földtani eredetű CO2-kibocsátás pontosabb mennyiségi meghatározásához is. A projekt kiemelt, közvetlen társadalmi hasznossággal bír a földrengéseket vélhetően megelőző jelek azonosítása révén, valamint a magyar-román kétoldalú tudományos kapcsolatok erősödését és a Románia területén élő magyar kisebbség érdekeit is szolgálja.

Az ELKH infrastruktúra-pályázatán idén nyáron egy hasonló állomás kiépítéséhez is támogatást nyert az FI, amellyel a Kárpát-kanyarban tapasztalható pusztító rengések földtani okainak jobb megértéséhez, továbbá a rengéseket megelőző földtani változások azonosításához terveznek hozzájárulni.

Kapcsolódó publikációk:

Szakács, A., 2020. Precursor-based earthquake prediction research: proposal for a paradigm-shifting strategy. Frontiers in Earth Science, 8, p.670.

Kovács, I.J., Liptai, N., Koptev, A., Cloetingh, S.A., Lange, T.P., Mațenco, L., Szakács, A., Radulian, M., Berkesi, M., Patkó, L. and Molnár, G., et al. 2021. The ‘pargasosphere’hypothesis: Looking at global plate tectonics from a new perspective. Global and Planetary Change, p.103547.