Tulivuorten salat paljastuivat

Jaggar käveli itsekseen raunoilla ja yritti sulatella näkemäänsä. Taloista oli jäänyt pystyyn vain seinien palasia, puut olivat repeytyneet juuriltaan ja kolmen tonnin painoinen Neitsyt Maria -patsas oli sinkoutunut jalustaltaan viidentoista metrin päähän.

”Katuja ei erottanut. Kaikki oli peittynyt romahtaneiden kiviseinien, vaaleanpunaisen kipsin ja kaakelien murskaan – mukaan lukien 20 000 ruumista”, Jaggar kirjoitti.

Jaggar näki sulaneessa metallikehdossa hiiltyneen vauvan ruumiin ja leipomossa leipurin jäänteet – tämä oli yrittänyt hakea uunistansa suojaa hirvittävältä kuumuudelta. Sikiöasennossa maannut mies oli peittänyt kasvonsa kädellään.

Ruumis oli palanut niin pahoin, että reidet olivat enää muutaman senttimetrin paksuiset. Kuumuus oli kuorinut nahan kokonaan miehen polvista ja kyynärpäistä, joista näkyi vain luuta. Irvokas näky hirvitti Jaggaria.

”Koin tuolloin, että se, että selittämätön, geologeille täysin tuntematon maanalainen toiminta voi tappaa tuhansia ihmisiä, on yhden elämäntyön arvoista”, hän kirjoitti myöhemmin kokemuksestaan.

Jaggar ja monet muut tulivuorten saloista kiinnostuneet tutkijat ja harrastajat ottivat elämäntehtäväkseen selvittää, mistä tulivuorten hurjat voimat juontuivat ja miten niiden purkauksia voitaisiin ennakoida.

Käytännön tutkimustyö tulivuorilla ennen purkauksia, niiden aikana ja niiden jälkeen oli likaista ja hengenvaarallista, mutta se tuotti myös jälkipolville ratkaisevan tärkeää tietoa tulivuorten toiminnasta.

Vesuvius puhisi kuin höyryveturi

Thomas Jaggarin aikana tutkijat tiesivät vielä varsin vähän tulivuorista. Geologiasta oli tullut oma tieteenalansa vasta 1800-luvulla, eikä tulivuorten purkausten syntymekanismia tunnettu. Asiantuntijoiden käsityksen mukaan purkaukset olivat ”paikallisia ja sattumanvaraisia” ilmiöitä, joissa tuhoisten voimien paine oli kasvanut liialliseksi. Käsitys muuttui sittemmin radikaalisti muun muassa Jaggarin työn ansiosta.

Jaggar kiinnostui tulta syöksevistä vuorista jo poikasena. Vuonna 1886 hän pääsi perheensä mukana matkalle Napoliin ja vierailulle vuonna 79 Vesuviuksen purkauksessa tuhoutuneen Pompejin raunoille, missä 15-vuotias nuorukainen näki arkeologien tuhkasta löytämien uhrien kipsivaloksia.

Jaggarille käynti Pompejissa oli hänen kuvailunsa mukaan ”oudointa ja mielenkiintoisinta, mitä olin koskaan kokenut”. Perhe teki myös retken itse Vesuviukselle, joka oli syössyt tuhoa Napolinlahden kaupunkeihin. Opas johdatti heidät kapeaa vuoristopolkua pitkin aivan kraatterin reunalle asti.

”Oli raskasta kävellä kuumien laavakimpaleiden ja hohkakivien päällä – ja välillä myös hiekkaisessa tuhkassa, johon vajosi nilkkoja myöten”, nuori Jaggar kirjoitti päiväkirjaansa.

Huipun liepeillä rikin katku oli niin väkevä, että hänen oli peitettävä nenänsä nenäliinalla. Opas johdatti Jaggarit kraatterin pohjalle, noin 30 metrin syvyyteen, ja nuori Thomas näki ensi kerran sulaa laavaa, jonka saattoi erottaa harmaan jähmettyneen kivimassan alta.

Kun opas tökkäsi massaa pitkällä tikulla, se vihelsi ”kuin valtava veturi”. Nuorukaisessa se herätti kunnioitusta, ja hän ymmärsi, millaiset voimat vuoressa piilivät. Matkan jälkeen Jaggarille oli selvää, että halusi oppia kaiken tulivuorista.

Jaggar kehitti minitulivuoria

Jaggar aloitti geologian opinnot Harvardin yliopistossa vuonna 1889, ja hän sai valmistuttuaan yliopistolta viran assistenttina. Opetustyössään Jaggar hämmästytti opiskelijoita käytännön kokeillaan.

Hän rakensi esimerkiksi pienen geysirin, jollaisen hän oli nähnyt tehdessään kenttätutkimusta Yellowstonen kansallispuistossa, liittämällä täysinäisiä vesipulloja toisiinsa lasiputkella ja sytyttämällä yhden pullon alla bunsenlampun. Muutaman minuutin jälkeen vesi syöksyi putkiston päästä ohuesta pipetistä yli metrin korkuisena patsaana.

Eräässä toisessa kokeessaan Jaggar levitti laatikkoon kerroksittain kipsiä ja hiilipölyä ja pumppasi juoksevaa mehiläisvahaa kerrosten läpi laatikon pohjalle. Kun painetta oli tarpeeksi, vaha mursi kerrokset ja sai aikaan pienen tulivuoren. Jaggar oli vakuuttunut, että riittävä maanalainen paine voisi samalla tapaa murtaa myös maankuoren.

Nuori geologi ei uskonut aikansa asiantuntijoiden näkemyksiä purkausten sattumanvaraisuudesta vaan katsoi, että tulivuorten muodostuminen ja toiminta riippuivat jatkuvista maanalaisista geologisista prosesseista, jotka pystyivät herättämään maan voimat.

Esimerkiksi Krakatau-saaren tulivuori oli nukkunut kaksisataa vuotta ennen kuin se purkautui vuonna 1883. Kaksi kolmasosaa saaresta vajosi mereen, ja rysäys kuului 4 000 kilometrin päähän. Purkaus aiheutti hyökyaaltoja ja maanjäristyksiä, jotka tappoivat lähialueilla yli 36 000 ihmistä.

Ratkaistakseen tulivuorten arvoituksen Jaggarin oli selvitettävä, mitä tapahtui ennen purkausta ja mikä sen lopulta sai aikaan. Tulivuoriharrastaja Tempest Anderson oli päässyt tahollaan jo hyvään alkuun, ja yhteistyössä miehet edistivät ratkaisevasti tulivuorten tutkimusta.

Miksi tulivuoret purkautuvat:

Silmälääkäri tutki tulivuoria

Eläköitynyt brittiläinen silmälääkäri Tempest Anderson pystyi kertyneen omaisuutensa ansiosta toteuttamaan suurta intohimoaan ja tutkimaan tulivuoria. 1880- ja 1890-luvuilla Anderson matkusti muun muassa Islantiin, Italiaan ja Saksaan kuvaamaan tulivuoria ja outoja, kauan sitten jähmettyneitä laava-, basaltti- ja hohkakivimuodostelmia – tulivuorten purkausten geologisia jäänteitä.

Anderson oli aikansa ensimmäinen tulivuorten perässä matkustanut harrastaja ja amatöörigeologi. Tutkijoita kenttätyö ei yleensä kiinnostanut, mutta poikamiehenä elänyt Andersson lähti empimättä matkaan aina, kun jossain tapahtui purkaus.

Hänellä oli aina kaksi matkalaukkua pakattuna: toisessa oli lämpimiä vaatteita kylmiin kohteisiin ja toisessa kevyitä vaatteita etelän maihin.

Samaan aikaan Yhdysvalloissa Thomas Jaggar ”metsästi” myös innokkaasti tulivuorenpurkauksia, sillä hän uskoi, että tulivuorten toiminnan ymmärtämiseksi niitä piti tarkkailla sekä ennen purkausta että purkauksen aikaan – eikä vain jälkikäteen, kuten tutkijat yleensä tekivät. Kesälomillaan geologi tutustui muun muassa Etelä-Dakotan ja Arizonan tulivuoriin ja tutki maan pinnan alla esiintyvää sulaa kiveä eli magmaa.

Jaggarin näkemyksen mukaan magmalla oli ratkaiseva rooli tulivuorten toiminnassa, ja se pystyi työntymään maan kuoren läpi. Myös Tempest Anderson halusi selvittää tulivuorten salaisuudet, ja hänellä oli sitä varten erilaisia tutkimusvälineitä.

Entinen silmälääkäri rakensi esimerkiksi itse erityisiä kameroita, jota oli helppo kuljettaa matkoilla mukana. Suurin osa geologeista keskittyi tulivuorten tutkimuksessa tiettyyn osa-alueeseen, kuten kaasuihin, mutta Anderson halusi ymmärtää tulivuorten toimintaa kokonaisuudessaan.

Hän otti valtavasti valokuvia kamerallaan ja haastatteli ihmisiä, jotka olivat nähneet tai kokeneet tulivuorenpurkauksen, ja pystyi näin hahmottelemaan purkauksen eri vaiheet.

Ensin tulivat ”tilapäiset merkit, jotka ennakoivat purkausta mutta eivät kuulu siihen”, sitten ”alustavat vaiheet, jotka käynnistävät uudelleen kraatterien toiminnan, mikä johtaa purkauksen huippukohtaan”, joka Andersonin mukaan päättyy ”tulikuumaan hiekkavirtaan ja suuren mustan pilven kohoamiseen”.

Anderson halusi kiihkeästi kokea itse purkauksen ja nähdä salaperäisen ”mustan pilven”. Hänestä se oli purkauksen vaarallisin elementti, jota oli tutkittava. Tilaisuus tähän koitti vuonna 1902.

Anderson saavutti mainetta tulivuorten tarkkailijana luennoillaan, joilla hän näytti tulivuorista ottamiaan kuvia. Toukokuussa 1902 hän sai brittiläiseltä tiedeseura Royal Societylta kutsun lähteä Karibianmerelle St. Vincentin ja Martiniquen saarille, joita tulivuorenpurkaukset olivat koetelleet 6. ja 8. toukokuuta.

Lennätinyhteydet eivät toimineet, ja alueelta oli saatu tietoa hyvin niukasti. Anderson tarttui oitis tilaisuuteen, muttei arvannut, miten dramaattiseksi luonnonilmiön kohtaaminen vielä koituisi.

Tappajapilvi sai veden kiehumaan

Matkan ensimmäinen etappi oli Lontoo, missä Anderson tapasi toisen retkelle kutsutun asiantuntijan, kivien ja kallioiden muodostumista tutkineen geologin John Flettin. Kesäkuun alussa vuonna 1902 kaksikko purjehti Karibialle, ja 8. kesäkuuta he saapuivat Barbadokselle, missä Anderson haastetteli lukuisia St. Vincentiltä ja Martiniquelta paenneita ihmisiä.

Silminnäkijöiden kertomukset tukivat enimmäkseen Andersonin kaavaa, mutta St. Vincentin asukkaat kertoivat myös saarella olleen tihenevästi maanjäristyksiä ja Soufrière-tulivuoresta nousseen savua jo vuodesta 1901 asti. Harva oli silti uskonut purkaukseen, sillä Soufrière oli uinunut jo 90 vuotta. Iltapäivällä 6. toukokuuta 1902 se oli kuitenkin herännyt rytinällä.

”Soufrièren huippu oli aluksi valkoisen savun peitossa tavalliseen tapaan. Noin minuutin tai parin kuluttua näin sen syöksevan valtavia valkoisia höyrypatsaita. Siitä tiesin, että purkaus oli alkanut”, eräs silminnäkijä kertoi.
Sen jälkeen kaikki tapahtui nopeasti.

”Koko vuoren huippu räjähti liekkeihin, ja näky oli kuin sokeriruokopelto olisi ollut tulessa”, saaren pääkaupungista Kingstonista paennut lääkäri kuvaili näkemäänsä.

Silminnäkijöiden mukaan taivaalta alkoi sataa ”tuhkahiukkasia, ja vuoren äänet alkoivat voimistua”. Rytinän pelästyttäminä ihmiset pakenivat veneillä merelle. Erään St. Vincentin plantaasin työntekijöiden kertomus sai Andersonin höristämään korviaan:

”Heidän takanaan laskeutui kauhistuttavan suuri, punertavan ja lilan värinen esirippu. Pilvi vyöryi kohti kuin ankara puhuri. Se liukui veden yllä kihisten, kun veteen putosi kuumaa hiekkaa, joka sai sen kiehumaan. Kuumuus oli sietämätöntä ja kuristi kipeästi kurkkua. Monet sukeltelivat veteen ilman kuumuutta pakoon. He eivät tienneet kauanko kaikki kesti, mutta uskoivat sen olleen useita minuutteja”.

Pilven väistyttyä väsyneet miehet jatkoivat pakomatkaansa. Andersonille kertomukset olivat tärkeä läpimurto ”mustan pilven” etsinnöissä. Hän tarvitsi kuitenkin yhä apua mysteerin selvittämisessä, ja John Flettin asiantuntemus osoittautui korvaamattomaksi.

Työläiset lapioivat tuhkaa kaduilta

10. kesäkuuta Anderson ja Flett purjehtivat St. Vincentille. Purkauksen jäljiltä saarelta oli löydetty jo yli tuhat kuollutta, ja Soufrière savusi edelleen, mutta miehet lähtivät pelottomina keräämään tutkimusaineistoa.

Anderson kuvasi purkauksen aiheuttamia tuhoja, ja Flett otti näytteitä jähmettyneestä liejusta, tuhkasta ja hohkakivestä. Mikroskoopin avulla Flett pystyi vahvistamaan, että tuhkakerros oli tuoretta ja levinnyt hyvin nopeasti. Yleensä kevyt tuhka leijuu alas hiljalleen, mutta Flettin näytteissä oli huomattavasti vähemmän tuhkaa kuin geologi oli olettanut.

Sen sijaan hän löysi tuhkajäänteitä St. Vincentin itärannikolta ottamistaan näytteistä, alueelta, jonne tuuli kävi mereltä päin.

Georgetownin rannikkokaupungissa, kymmenen kilometriä tulivuoresta kaakkoon, tutkijat tapasivat työmiehiä lapioimasta kaduilta paksua tuhkakerrosta.

Kaupunki oli säästynyt tappavalta pilveltä, mutta Soufrière oli selvästikin lennättänyt tuhkaa kovalla paineella pitkän matkaa vastatuuleen. Anderson oli varma, että paineen oli aiheuttanut musta pilvi, ja silminnäkijöiden kertomukset tukivat hänen teoriaansa:

”Ne, jotka olivat ulkona, näkivät suuren mustan pilven vyöryvän alas vuorelta pyöreänä, aaltoilevana massana. Ihmiset pakenivat koteihinsa ja lukitsivat ovet. Pilvi liukui eteenpäin jyrinällä ja salamoiden. Ulkona kukaan ei säilynyt hengissä”, raportissa todettiin kuivasti.

Anderson ja Flett kiipesivät ylös Soufrièren rinnettä, missä Anderson näki pilven aiheuttamat tuhot:

”Vyöry (tuhkapilvi) oli kaatanut, peittänyt, polttanut hiileksi tai temmanut mukaansa rinteillä ja metsäisissä rotkoissa kasvaneet puut tai muuttanut ne muodottomiksi kappaleiksi”.

Jos polttavan kuuman pilven mielisi tallentaa filmille, kuvaajan olisi toimittava nopeasti. Yhdysvaltojen laivastolla oli Karibianmerellä aluksia tuomassa hätäapua alueen henkiinjääneille, ja Anderson sai laivastosta kaksi sotilasta avuksensa.

Hän perehdytti kärsivällisesti sotilaita kuvauslaitteiden käyttöön, minkä jälkeen oli vain toivottava, että vuorelta vyöryisi uusi pilvi, jota kuvata. Flett ja Anderson eivät joutuneet odottelemaan kauaa, ennen kuin tappava pilvi saapui.

Soufrière-tulivuoren purkaus huhtikuussa 2021

Äänekäs pilvi herätti pelkoa

Sulateltuaan kaikkea Saint Pierrellä näkemäänsä Thomas Jaggar lähti Martiniquella purkauksessa säästyneeseen Fort-de-Francen kaupunkiin. Useimmat hänen yhdysvaltaisista kollegoistaan olivat jo lähteneet kotiin, mutta Saint Pierrellä kokemansa jälkeen Jaggar ei suostunut vielä luovuttamaan.

9. heinäkuuta geologi istui illalla kaupungin kirjastossa ja kahlasi arkistoja löytääkseen yhtäläisyyksiä Karibianmeren aiempiin purkauksiin ja selvittääkseen, mikä oli aiheuttanut Saint Pierren hävityksen. Uusimpien selvitysten mukaan yli 30 000 ihmistä oli kuollut Saint Pierrellä tuhkaan, mutaan ja palavaan tomuun.

Yhtäkkiä kirjastoon säntäsi hätääntynyt kaupunkilainen, joka huusi jotain kamalaa tapahtuvan. Kaduilla ihmiset kirkuivat ja osoittivat Mont Peléen tulivuorta. Läheisen hotellin katolta Jaggar näki ensi kertaa Saint Pierren tuhon lähteen – valtavan mustan, jylisevän pilven.

Geologi oli varma, ettei pilvi ollut tulossa kohti Fort-de-Francea. Sen sijaan hän saaattoi tarkkailla, miten kumpuileva tuhkamassa vyöryi lahden yli lähelle Saint Pierreä, missä oli ankkuroituneena pieni laiva – mukanaan Anderson ja Flett.

”Hämärän laskiessa istuimme kannella ja katselimme tulivuoren toimintaa ja pohdimme, voisimmeko nousta vuorelle seuraavana aamuna, kun huomiomme yhtäkkiä kiinnittyi pilveen”, Anderson kuvaili myöhemmin.

”Nousimme ylös ja tarkkailimme sitä, kunnes tajusimme, että pilvi ei pysynyt paikallaan vaan vyöryi rinnettä alas ja kasvoi koko ajan. Kyseessä oli epäilemättä ’musta pilvi’.”

Näky sai laivan miehistön paniikin valtaan. Jotkut putosivat polvilleen rukoilemaan, toiset säntäsivät nostamaan ankkuria. Laiva lähti hitaasti liikkeelle, mutta pilvi lähestyi jatkuvasti.

”Kun purjeet oli nostettu, meillä oli aikaa katsoa taaksemme – mutta tilanne oli muuttunut vain pahempaan. Pilvi oli valtavan suuri mutta edelleen pyöreän muotoinen, ja sen tulikuumalla, pikimustalla pinnalla säkenöi salamoita.”

Veteen osuessa pilven vauhti hidastui:

”Ilmeisesti sen voimat olivat ehtyneet, eikä se tulisi yltämään meihin.”

Laivan miehistö ja muut matkustajat olivat poissa tolaltaan, mutta Anderson ja Flett vaativat päästä seuraavana päivänä Saint Pierrelle. Raunioilla he kohtasivat miehen, joka oli aivan yhtä innoissaan kuin hekin – nimittäin Thomas Jaggarin.

Kukaan ei selvinnyt tuhkavyöryn alta

Kolmikko löysi pian yhteisen näkemyksen katastrofin kulusta vertailemalla muistiinpanojaan ja maanäytteitä. Vaikka Anderson ei ollut saanut pilvestä kuvaa, miehet olivat yksimielisiä siitä, mitä Saint Pierrellä oli tapahtunut: tulikuuma musta pilvi oli polttanut kaiken elävältä.

Andersonin Martiniquella keräämien silminnäkijähavaintojen perusteella miehet laskivat pilven nopeuden. Tulos oli kauhistuttava. Pilvi oli syöksynyt kuuden kilometrin matkan Mont Peléen tulivuorelta ja pyyhkäissyt kaupungin yli noin kahdessa minuutissa eli yli 160 kilometrin tuntivahtia. Vuonna 1902 mikään muu ei liikkunut niin nopeasti.

Alpeilla matkustellut Anderson keksi tärkeimmän teoriansa: tappava pilvi toimi lumivyöryn tapaan ja sai vauhtinsa painovoimasta. Andersonin mukaan ilmiö syntyi, kun ylikuumentunut kaasu, tuhka ja hohkakivi pumppautuivat tulivuoresta ja nousivat tulivuoren kuumuuden vaikutuksesta ilmaan.

Lopulta valtava patsas romahti ja tuhkapilvi vyöryi tulivuoren rinnettä alas painovoiman ja kaasun laajenemisen vauhdittamana. Tutkijat ovat myöhemmin osoittaneet, että Anderson oli oikeassa. Nykyisin ilmiötä kutsutaan pyroklastiseksi virraksi.

Myös Jaggarin teoria tulivuorten maanalaisesta aktiivisuudesta sai tukea Andersonin määrittelemästä purkauksen kulusta. Kuvaukset maan uumenista nousevasta kuumuudesta, höyrystä ja laavasta vastasivat Jaggarin Harvardissa tekemissään kokeissa tehtyjä havaintoja.

Kolmikko lähti saarelta mukaan runsaasti uutta, uraauurtavaa tietoa tulivuorten toiminnasta. Anderson sai työstään Leedsin yliopiston kunniatohtorin arvonimen vuonna 1904 ja, hän oli vuonna 1913 kuollessaan arvostettu tulivuorten asiantuntija.

Jaggarista tuli vuonna 1906 Massachusettsin teknillisen korkeakoulun MIT:n geologian laitoksen johtaja, mutta hän jatkoi myös kenttätyötä tulivuorten tutkijana. Hän matkusti omalla kustannuksellaan Havaijille vuonna 1909 rakentaakseen observatorion.

Vulkaanisesti aktiiviset saaret tarjosivat täydelliset puitteet tulivuorten tutkimiseen. Observatorio valmistui vuonna 1912. Jaggar työskenteli kuolemaansa asti vuoteen 1953 päämääränsä eli purkausten ennakoimisen eteen.

Hän muun muassa mittasi maanjäristyksiä seismografilla ja otti kraattereista kaasu-, laava- ja magmanäytteitä selvittääkseen, mistä tulivuorten höyry ja kerrostumat syntyivät. Nykyään Jaggarin teoria tulivuorten yhteyksistä maanalaisiin geologiseen prosesseihin on yhä yleisesti hyväksytty.