Előfizetés a lapra

Villámsújtott tehenek

áram, biológia, fizika, tehén, villám, zivatar

2014/10/08

Az idei nyár kétség kívül emlékezetes marad majd a sok esőről, zivatarról. A viharos esőzésekkel pedig együtt járnak a villámlások is – a közelmúltban több hír is megjelent villámcsapásokról és az általuk okozott károkról, amikor állatokba csapott a „mennykő”. Például ott van az az eset, amikor Angliában 17, vagy az, amikor Orgoványban legalább 12 tehén pusztult el villámcsapás hatására. Ezek mindenütt megdöbbenést keltettek, és kivételesnek tekintették az ilyen eseteket, amire nem találtak magyarázatot.

A villámokkal foglalkozó tudomány viszont már több mint egy évszázada számos hasonló balesetről tud, és a magyarázata az egyik választható tantárgy anyagát képezi a villamosmérnök-hallgatók számára a budapesti Műegyetemen. Az áldozatok nagytestű négylábúak, többnyire tehenek vagy lovak voltak. Kisebb állatok, például juhok vagy sertések nagyon ritkán váltak tömegesen áldozattá. Zivatar idején gyakori, hogy az állatok egy nagy fa körül gyűlnek össze, és a fát érő villámcsapás öli meg őket. Gyakran fordult elő, hogy az újságok 5–10 tehén vagy ló haláláról számoltak be. Néhány évvel ezelőtt Kelet-Szlovákiában volt hasonló villámcsapás, amivel kapcsolatban megemlítették, hogy 1910-ben 27 tehén vált egy villámcsapás áldozatává. 1. ábránk pedig egy amerikai villámkutató 1940-ben megjelent könyvében közölt fényképet mutat be, amelyen 22 tehén fekszik egy villámsújtott fa körül. Hogyan okozhatta egyetlen villámcsapás ezeknek az állatoknak a tömeges pusztulását?

Huszonkét elpusztult tehén egy villámsújtott fa körül

 A lecsapó villámok árama kb. egy ezredmásodpercig tartó impulzus, amelynek csúcsértéke átlagosan 30 kA körül van (1 kA=1000 Amper), de csaknem minden tizedik villám árama meghaladja a 100 kA-t is. Ez az áram a lecsapás helyétől a 2. ábra szerint minden irányban szétterjed a talajban, és közben az Ohm-törvény értelmében feszültséget hoz létre. Ennek a talajszinten, 1 m távolságra eső értékét lépésfeszültségnek nevezik, mert ez jelenne meg egy nagyot lépő ember két talpa között.  A villámcsapás helyének közelében több ezer volt/méter is keletkezhet, ami távolabb gyorsan csökken. A két láb között folyó rövid áramlökés fájdalmas izomgörcsöt és égő érzést idéz elő, de ritkán okoz életveszélyt, mert nem érint létfontosságú szervet (szívet, tüdőt, agyat). Nőknél azonban kárt okozhat a petefészekben, és végzetes lehet a méhben levő magzatra.

 Az áram terjedése a lecsapás helyétől

 Lényegesen különbözik a lépésfeszültség hatása nagytestű, négylábú állatokra. Az első és a hátsó lábak közötti távolság miatt ugyanis a feszültségkülönbség a lépésfeszültség 2-3-szorosa is lehet a lépésfeszültségnek. Ennek hatására áram folyik az állat első és hátsó lába között, amely ugyan a földben szétterülő villámáramnak csak kis része, de így is eléri a veszélyes szintet. Fokozza a veszélyt, hogy – a 3. ábra szerint – a szív is az áram útjába esik, ezért szívbénulás következhet be. Tovább növeli a veszélyt, hogy a szarvasmarha és a ló érzékenyebb az áramütésre, mint a juh, a sertés vagy akár az ember.

 Nagy testű állatoknál szívbénulás következhet be

A lépésfeszültség mellett a villámcsapás körül kialakuló felületi kisülések is növelik az állatok csoportos elhullásának veszélyét. A lecsapás helye körül ugyanis olyan nagy villamos térerősség keletkezik, hogy a talaj felszínén szétágazó kúszókisülések keletkeznek. A 4. ábrán bemutatott fényképen ezeknek a nyomai láthatók, ahol a zöld gyep barnára színeződött. Ezek a kisülések akár 10 méternél is távolabb terjedhetnek, és közvetlenül érintik a csoportot alkotó állatokat.

 A háziállatok mellett a vadállatok csoportos elhullását is okozzák villámcsapások. Ezeknek azonban csak kis része válik ismertté, mert a dögevők gyorsan eltüntetik a maradványokat. Elefántok kis csoportja vált villámcsapás áldozatává néhány évvel ezelőtt Dél-Afrika egyik nemzeti parkjában. Különös eset történt Thaiföldön is, ahol egy patak kiszáradt medrében találtak 4 halott elefántot. Az elefántok által okozott mezőgazdasági károk miatt azon a vidéken gyakran fordul elő az elefántok megmérgezése, ezért először ennek nyomait keresték, de semmit sem találtak. Végül a vizsgálatok alapján és az előbb említett dél-afrikai nemzeti park szakértőjének bevonásával a villámcsapást fogadták el az elefántok elpusztulásának okozójaként.

  Kúszó kisülések nyomai

A talajban szétterülő villámáram tehát világszerte gyakran okozza mind háziállatok, mind vadállatok csoportos pusztulását, ezért nyílt területen a jövőben is számolni kell vele.

 Az előbb leírt folyamat veszélyezteti a nyári zivatar idején sekély vízben tartózkodó fürdőzőket is. A Balaton déli partján még a közeledő zivatar kitörése előtt csábító lehet egy kis lubickolás a lehűlt levegőnél langyosabb vízben. Ilyenkor azonban a tóba lecsapó távoli villám a partnál is veszélyes lehet. A villámáram ugyanis főleg laposan terjed a tó vizében és akár 1 km távolságban is elég nagy az áramsűrűség ahhoz, hogy életveszélyt okozzon. A vízzel nagy felületen érintkező test és az átázott bőr fokozza ezt a veszélyt. Ha a keletkező áramütés nem éri el a közvetlen életveszély szintjét, akkor is okozhat olyan átmeneti görcsöt vagy ájulást, ami fulladáshoz vezet.

 HORVÁTH TIBOR


2014/37