הרי געש פעילים מתנשאים לא פעם לגבהים עצומים, אך למרות ממדיהם המרשימים והעובדה שהם עשויים סלע מוצק, מדובר במבנים מאוד לא יציבים, שעלולים להתפרץ או לקרוס כהרף עין, ולשנות בבת אחת את קו האופק שבמשך עידנים רבים הם היו חלק בלתי נפרד ממנו. לאורך ההיסטוריה תועדו התפרצויות געשיות רבות, וטווח הזמן הקצר שבו הן מתרחשות אִפשר לחקור לעומק את המנגנונים הגיאולוגיים והפיזיקליים המעורבים בהן. לעומת זאת, את התהליך שבו הר הגעש מתרומם אנחנו מבינים באופן חלקי בלבד, מאחר שעד לאחרונה לא תועד מקרה כזה בשלמותו.
כעת הצליחה לראשונה קבוצת מדענים מגרמניה ומרוסיה לתעד את לידתו מחדש וצמיחתו של הר געש, שבמהירות מפליאה שב כמעט לגודלו המקורי לפני ההתפרצות ההרסנית שהתרחשה בו לפני כ-70 שנה בלבד. ממצאי המחקר, שפורסמו בכתב העת Nature Communications Earth & Environment, שופכים אור על התהליכים המעורבים בהתרוממות מבנים געשיים, ועשויים אף לסייע בחיזוי מדויק יותר של התפרצויות עתידיות.
הר הגעש בזימיאני (Bezymianny) שוכן בחצי האי קמצ'טקה במזרח רוסיה, שהוא אחד מהאזורים הגעשיים הפעילים ביותר בעולם. עד לפני כמה עשרות שנים נחשב בזימיאני הר געש לא פעיל, מפני שלא זוהתה בו שום פעילות מזה אלף שנה. אולם בשנת 1956 הוא התפרץ באחד מהאירועים הגעשיים העזים ביותר שתועדו. הפיצוץ הסיר יותר מחצי קילומטר מעוקב של סלע מראשו ופער בו מכתש עמוק. מאז נותר בזימיאני אחד מהרי הגעש הפעילים בעולם, ובמשך כמעט 70 שנה של פעילות גיאולוגית עקבו מדענים ותיעדו איך השתנה מבנהו הטופוגרפי לאורך התקופה.
עד להתפרצותו ב-1956 היתמר בזימיאני לגובה של 3,113 מטר והיה בצורת החרוט האופיינית להרי געש מרוכבים (Stratovolcano). בעקבות ההתפרצות, מבנה החרוט נעלם והתחלף בצורת קערה רחבה, שגובהה הטופוגרפי בנקודה העמוקה ביותר בה עמד על 2,200 מטר בלבד, כלומר כ-900 מטר מתחת לפסגה המקורית של ההר. אך ההתפרצות לא ציינה את סוף פעילותו של ההר, שחזר מיד לפלוט אפר ולבה. ואכן כבר בצילום האוויר הראשון שנעשה להר יותר מעשר שנים אחרי ההתפרצות, בשנת 1967, הופיע במרכז המכתש חרוט געשי חדש שהתרומם לגובה של 2,801 מטר.
הר הגעש גדל במהירות ובהתמדה. התרוממות הר הגעש במהלך השנים | מתוך המאמר Shevchenko A. V. et al., Commun. Earth. Environ. 2020
(צילום: מתוך המחקר)
קצב ההתרוממות של החרוט החדש אומנם האט מאז, אך ההר הוסיף לגדול בהתמדה, ובשנת 2017 כבר הגיע לגובה של 3,020 מטר, כשהוא ממלא כמעט את כל נפחו של המכתש בן שבעים השנים. קצב הצמיחה הממוצע של ההר מאז ההתפרצות עומד על כ-26.4 אלף מטרים מעוקבים של סלע ביממה, כמות השווה לנפח הנשיאה של כאלף משאיות להובלת עופרת. בסך הכול ההר גדל מאז שנת 1956 בכמעט 0.6 קילומטרים מעוקבים של סלע טרי. חסרה לו עוד כשישית קילומטר מעוקב כדי לשוב לממדיו לפני ההתפרצות, והחוקרים מעריכים שזה יקרה עד שנת 2035.
מדובר בקצב צמיחה בלתי נתפס, אך הוא כלל אינו חסר תקדים, ואף איטי לעומת כמה הרי געש אחרים שהתפרצו בעשרות השנים האחרונות. לדוגמה ההר סנט הלנס במערב ארצות הברית התפרץ בשנת 1980 וצמח בקצב שהגיע לפרקים לקצב של 173 אלף מטר מעוקב ביממה. בזימיאני אינו הר הגעש הראשון שנצפה נבנה מחדש לאחר שהתפוצץ, אך זאת הפעם הראשונה שתהליך כזה תועד באופן עקבי מרגע ההתפרצות כמעט עד לחזרתו לממדיו הקודמים. המעקב הזה הרחיב את ידיעותינו על האופן שבו הרי געש כאלה נוצרים.
אחת מהתגליות המדעיות שעלו במסגרת המעקב אחרי בזימיאני נוגעות לאופן שבו הארובות הגעשיות, המובילות גזים ומַגְמה מעומק קרום כדור הארץ אל פני השטח, מתפתחות לאורך זמן בתוך הר הגעש. מיד אחרי ההתפרצות ב-1956 הופיעו בבסיס המכתש כמה פתחי ארובות במרחק של כמה מאות מטרים זו מזו, ומהן החל ההר להתרומם מחדש. לאורך עשרות השנים הבאות, עם העלייה בגובהו של ההר, הארובות התקרבו זו לזו עד שלבסוף התאחדו לארובה יחידה, שיצרה את צורת החרוט האופיינית להרי געש. בעזרת הנתונים שנאספו על נדידת הארובות הצליחו החוקרים ליצור מודל מתמטי המקשר בין אופי נדידת הארובות לשינוי בלחצים המופעלים עליהן עקב משקלו הגדל והולך של ההר.
החוקרים מעלים את הסברה שעם הגעתו של ההר לגודלו הקודם, התנאים שהביאו להתפוצצותו לפני שבעים שנים עשויים להתפתח שוב. אם צמיחת ההר תמשיך בקצב הנוכחי, מדרונות ההר ייעשו לבסוף תלולים מדי, דבר שעלול לגרום לראש ההר להתמוטט, ולסכן תיירים וחוקרים המבקרים באזור.
אור אליאסון, מכון דוידסון לחינוך מדעי
