A déli féltekén javában tart a nyár s tombolnak a minden eddiginél hatalmasabb erejű viharok, temérdek csapadékot zúdítva több területre is. Zambia víz alatt, Madagaszkáron az áradásokat hatalmas hegycsuszamlások kísérik, akárcsak Új-Zélandon. Az utóbbi ország önmagában is a Föld egyik geológiai értelemben vett legdinamikusabb része, ahol szinte a szemünk előtt mozdulnak el tektonikai lemezek, épülnek új vulkánok vagy éppen alakulnak ki új tengerpartok. Cikkünk geológusszemmel elemzi az ottani január végi özönvíz okozta természeti katasztrófát.

Mintha leszakadt volna az ég Új-Zéland legnagyobb városa, a Budapest nagyságú Auckland fölött 2023. január 27-én: néhány óra alatt annyi csapadék hullott, hogy azt sem a természetes vízhálózat, sem a csatornarendszer nem tudta elvezetni. A hirtelen keletkezett áradásban a környék hegyoldalai megindultak, az úthálózat megsemmisült, az özönvíz nem kímélte a repülőteret sem – az ország modernkori történetének egyik legnagyobb áradása volt. De mi vezethetett ekkora természeti csapáshoz?

Törésvonal mentén

Új-Zélandon nem ismeretlenek a természeti csapások, szinte nincs hely, ahol ne lenne legalább egy olyan természeti katasztrófatípus, mely bármikor bekövetkezhet. Mivel az ország egy jobbára vízzel fedett mikrokontinens, Zélandia része, melyet nagyjából két egyenlő területű részre vág a rajta áthaladó, a Csendes-óceáni- és az Ausztrál–Indiai-le-mezt elválasztó alpi törésrendszer, ezért igen gyakoriak a földrengések. Különösen a Déli-szigeten, a töréshálózat oldalirányú elcsúszása miatt pattannak ki sűrűn nagy energiájú földrengések, mint a legutóbbi 7,6- os erősségű kaikourai 2016-ban. Ezek a sziget partvonalát is megváltoztatják, új földdarabokat kiemelve a sekély parti vizekből, miközben nagyszámú földcsuszamlásokat indítanak be: a kaikourai katasztrófa több mint 10 000 földcsuszamlást okozott a fővárosunkkal azonos nagyságú területen.

Az ország másik felén, az Északi-szigeten a földrengéseket leginkább a Csendes-óceáni-lemeznek az Ausztrál–Indiai-lemez alá bukása okozza, ami a Déli-szigetéhez hasonló, nagy erejű rengéseket kelt. A geológiai adatok azt mutatják, hogy körülbelül minden 500–600 évben történtek hatalmas földrengések, melyek szökőárakat is kelthettek. Úgy 600 évvel ezelőtt az Északi-sziget keleti partvidékén fejlett maori faluközösségek léteztek, gyakorlatilag a városiasodás első jeleit mutató társadalmi rendszer kezdett kibontakozni. Ezt a folyamatot törte kerékbe egy (vagy több) hatalmas földrengés és az azt követő szökőárak. Ez a partvidék ma gyéren lakott, semmi jele annak, hogy a katasztrófát követően komolyabb városias központok alakultak volna ki újra. A nagy erejű földrengések az Északi-szigeten is gyakran keltettek nagyszámú földcsuszamlást, melyek létrejöttéhez minden kellék adott ebben az országfélben – közülük a térség geológiai felépítése a legmeghatározóbb.

A sziget földtani szerkezete viszonylag egyszerű. A keleti oldalon egy északkeleti–délnyugati irányban futó idősebb, így tektonikailag megviselt kőzetekből álló, középhegységnek megfelelő magasságú, de alpi morfológiájú hegylánc választja el a nyugati területek fiatal medencéit a keleti területek fiatalabb törmelékes, üledékes kőzetsorozataitól. Ezt a keleti régiót alapvetően a szubdukció során alábukó lemezről „lekapart” üledékek összegyűrt, egymásra torlódó kőzetrétegei alkotják. Az agyagból, tengeri homokból és igen fiatal mészkövekből álló kőzetsorozatok nem a legstabilabbak a felszíni folyamatokkal szemben. Mindezt fokozza, hogy a legfiatalabb rétegek igen gyakran a legellenállóbbak, így azokat az erózió, főleg a folyók pusztító ereje sokszor „alámossa”, még inkább instabil geológiai rendszert létrehozva.

Ezt a földtani katasztrófákra hajlamos általános képet csak tetézi az Északi-sziget kellős közepét uraló rétegvulkánok, mint a Ruapehu vagy a hatalmas kalderavulkánok, mint a Taupo jelenléte. Az elmúlt 350 ezer év alatt egy tucat kalderavulkán született, még ennél is több rétegvulkán emelkedett, amelyeket aztán az erózió részben elpusztított. Ám ez a fiatal, jelenleg is aktív vulkanizmus időről időre a területet hatalmas mennyiségű vulkáni törmelékkel fedte be, mely azután a sziget gyors kiemelkedésének köszönhetően a folyórendszereken keresztül jutott el a szárazföld szinte minden egyes pontjára. Ez a laza üledék is könnyen lepusztul, különleges felszínformákat alkotva.

A mai parti síkságok egykor – a tengerszint változásait követve – hol sekélytengerrel fedettek voltak, hol szárazulatként léteztek. Mivel az ide eljutó folyók energiája már jócskán csökken, lerakják finomszemcsés hordalékukat, hatalmas iszapsíkságokat létrehozva. Az ilyen területek még ha ma szárazulatok is, kőzeteik (üledékeik) alapvetően vízzel telítettek.

100 éves esemény

Új-Zélandon a hatalmas áradások egyáltalán nem ritkák, és azok szinte mindig lejtőcsuszamlásokkal, kőomlásokkal vagy épp törmelékárakkal járnak együtt. A Déli-sziget nyugati partvidékén, ahol az évi 2000–7000 milliméter közötti csapadékmennyiség nem szokatlan, egy-egy heves vihar rendre áradásokat okoz, melyek gyakran egész hidakat visznek el, több napra elszakítva a külvilágtól az ott élőket.

Kicsit szokatlanabb az Északi-sziget déli harmadában a nagyobb áradás, de ott sem ismeretlen, és úgy tízévente be is következik ilyen esemény. 2004. február 16. és 17. között a Manawatu folyó hatalmas áradásba kezdett, mely során legalább 350 embert kellett kimenekíteni a folyó közvetlen közeléből. Egyes helyeken ez az áradás a „100 éves esemény”-nek nevezett kategóriába került, jelez-vén, hogy hasonló méretű és intenzitású áradásra úgy százévente kell számítani. A Manawatu folyó különleges abból a szempontból, hogy a medre viszonylag keskeny, és normál időben nem is tartozik a jelentős hozamú folyók közé, azonban egy viszonylag intenzívebb vagy hosszabb esőzés jelentősen megnövelheti a vízmennyiségét. A Manawatu ugyanis a hosszához képest igen nagy területű vízgyűjtőből táplálkozik, melyet többségében magashegységek tesznek ki, nagy évi csapadékmennyiséggel. Ráadásul az Északi-sziget hosszanti hegyláncát egy keskeny kanyonnal töri át, amelynek meredek falú peremét erősen töredezett grauvakke (agyagos szürke homokkő) alkotja, s az az esőzések hatására leomlik. Mivel a Manawatu-kanyon volt az Északi-sziget kelet–nyugat irányú úthálózatának legfontosabb láncszeme, az egyre növekvő kamionforgalom a kanyonfalra igen nagy terhet rótt, így szinte minden kicsit is intenzív esőzés a leomlásához és az út, vasút megrongálódásához vezetett. Ezek a kőzetomlások az elmúlt két évtizedben egyre gyakoribbá váltak, és az út helyreállításainak költsége a döntéshozókat arra kényszerítette, hogy a völgyet átszelő utat végleg lezárják 2017-ben, és más, alternatív főutat építsenek (az átadását 2024-re tervezik).

Hasonló problémák szinte minden évben felmerültek az Északi-sziget északi részén található Coromandel-félszigeten is. A coromandeliek rendszeresen jelentős áradásokat élnek meg, alapvetően az ottani domborzati és csapadékeloszlási viszonyok miatt. A félsziget egy viszonylag keskeny földnyelv, amely ugyan a hideg óceánba nyomul, de eléggé szubtrópusi éghajlat uralkodik rajta. A nem túl magas, ám meredek falú hegylánca szubtrópusi lepusztulási formák-ban gazdag, miocén és pliocén korú, jobbára andezit vulkáni kőzetekből áll, melyek kitűnő „esőfogók” a trópusokról idetévedő, nagy nedvességtartalmú frontoknak. A hegyláncon lefutó rövid, de nagy vízhozamú folyók a keleti oldalon érik el az óceánt, ahol egykori riolitos vulkánkalderák maradványai lapos völgytalpakkal parti síkságokat, dombsorokat alkotnak, s ahova hatalmas mennyiségű esővíz juthat el igen gyorsan. És éppen ez a morfológiai és meteorológiai együttállás az, ami a Coromandel-félszigetet az egyik leginkább sújtott területté tette és teszi az áradásokkal és hegyomlásokkal szemben. Az úthálózata különösen veszélyeztetett helyzetben van, mert a félsziget kőzetei erősen átalakultak, és instabil, meredek lejtésű területeket alkotnak. Szinte bárhol lehet lejtőcsuszamlás egy nagyobb esőzés után, de a meredek völgyekben futó utakra is gyakran zúdul kőomlás. Az utak felszínén pedig szinte mindenütt láthatók repedések, melyek az instabil lejtők lassú csúszása során vagy éppen földrengések hatására alakulnak ki, így az utak folyamatos javításra szorulnak.

Légköri folyók 2022-ben

A légköri folyók hosszú, akár több ezer kilométeres, magas nedvességtartalmú légköri áramlatok, melyek pont úgy viselkednek, mint a nagy folyók a szárazföldeken. Óriási mennyiségű vízgőzt képesek szállítani nagy hatásfokkal a trópusi övezetekből a magasabb szélességeken elterülő területekre, viszonylag gyorsan. Számos mérés azt mutatja, hogy ezek a légköri folyamok akkora mennyiségű vizet szállítanak, mint a legnagyobb vízhozamú folyóink. Amint olyan helyre jutnak, ahol a vízgőz kicsapódik, a sebességük csökken. Mivel ezek a folyamok a légkör „átlagos” térségeihez képest lényegesen nagyobb nedvességtartalmúak, a sűrűségük és a mozgásuk egészen különleges, alaposan befolyásolva a környezetükben kialakuló nyomásviszonyokat. Ez az igen metastabil állapot fokozódhat, hatalmas légörvényeket kialakítva, melyek összességében egy teljesen kiszámíthatatlan légköri állapotot teremthetnek: hirtelen hatalmas viharok, óriási esőzések alakulhatnak ki, s azok a felszínen áradásokat okozhatnak.

A Csendes-óceán medencéjében igen gyakori az ilyen légköri folyamok kialakulása. Kalifornia partvidékét egyre-másra érik el a Hawaii trópusi régiói felől elszabadult légköri folyamok, melyek mintegy odacsatornázzák a trópusok meleg, igen nedves légtömegeit. Mivel Kalifornia északabbra van, illetve a partvidéket egy kettős hegylánc választja el az amerikai kontinens belső területeitől, ez a légköri áramlat gyakran hoz hatalmas esőzéseket, áradásokat okozva. Hasonló légköri folyamok Új-Zélandot is sokszor elérik; a legtöbb esetben a Déli-sziget nyugati partvidékén kötnek ki, ahol a Tasman-tenger partján emelkedő Déli-Alpok csapolja meg ezeket az áramlatokat. Más a helyzet, ha a légtömegek valahol az Északi-sziget északi, a trópusok felé eső részén érik el a szárazulatot, mint a Coromandel-félsziget esetében, ahol ez elég gyakori. Nagy nedvességtartalmú légtömegek a közeli Auckland vidékét is gyakran elérik, igazi párás napokat, heteket hozva az ott lakóknak.

Hőhullám és zivatarbomba

Bár a január végi időjárási előrejelzések nyilvánvalóvá tették, hogy komoly esőzésekre kell számítani, de ilyen hatású eseményre kevesen gondoltak. Auckland – és a teljes északi része az Északi-szigetnek – már október vége óta folyamatos esőzéseket élt át. Néhány viharzónában a szokásosnál intenzívebb zivatarok is kialakultak, és különösen a Coromandel-félszigeten számos hegyomlást és főleg a parti zónákban áradásokat is okoztak. 2022. október végétől 2023. január 27-ig az egész északi vidéket az átlagosnál lényegesen több eső érte, így a felszínen és a talajban víztúltelítettség állt elő. Az intenzívebb esőzések – főként az Aucklandtól nyugatra elterülő Waitakere-hegyvidék vagy a Coromandel-félsziget hegyláncainak meredek völgyeiben – lejtőcsuszamlásokat okoztak. A helyzet fokozatos romlásához vezetett az is, hogy az Északi-sziget északibb része, így Auck-land is, egy tipikus tengeri hőhullámot élt meg a La Niña éves ciklusát követően, amely az elmúlt évtizedben évről évre egyre extrémebb időjárási elemeket produkált. Újév után, január 10. és 11. között a Hale-ciklon „vándorolt” el a trópusi övezetből és hozott kiadós esőzést az Északi-sziget java részére.

Ez az állapot azonban még tovább fokozódott, változott meg drámaian ez év január 27-e délutánjára. A Nemzeti Víz és Atmoszféra-kutatóintézet (NIWA) mérései szerint egyetlen nap alatt a szokásos teljes nyári csapadékmennyiség hullott le, míg a Meteorológiai Intézet (MetService) három nap alatt 400 milliméter csapadékot mért. Ez a csapadékmennyiség nem sokkal kevesebb, mint a Magyarország középső részén mérhető egész éves csapadék. A leginkább csapadékkal sújtott észak-aucklandi helyeken az egyik mérőállomás mindössze 8 óra alatt 260 milliméter csapadékot mért! A legfrissebb jelentések alapján 2023. január 27-e az aucklandi meteorológiai mérések kezdete óta a város leg-csapadékosabb napja volt, mely minden idők legnagyobb áradását is okozta a város történetében.

Hasonló, rekordokat megdöntő csapadékmennyiséget mértek szinte mindenütt az Északi-sziget északi részén.

Különösen a hegyvidéki területeken katasztrofális lejtőcsuszamlások keletkeztek, több főútvonal teljesen megsemmisült. A Coromandel-félsziget frissen felújított 25A számú főútját mintegy 100 méteres szakaszon a földcsuszamlás teljesen elvitte, még az útalap is „eltűnt”. Előzetes felmérések alapján remény sincs rá, hogy ezt az utat még ebben az évben megjavítsák. Ez azért drámai, mert a Coromandel-félsziget keleti részén élőknek ez az út jelentette az Auckland és a világ felé való összeköttetést.

Az első katasztrofális esőzések és áradások után újabb légköri folyam öntötte vizét a régióra január 30-án és 31-én, de még február első napjaiban is szinte szüntelen folytatódtak a hatalmas esőzések. Ezek intenzitása és mennyisége ugyan már kisebb volt, mint január 27-e alkalmával, de a teljesen átázott területek már ezt a mennyiséget sem bírták elnyelni, így újabb áradások keletkeztek.

Vízgyűjtőre épült reptér

Semmilyen társadalom nincs felkészülve egy olyan természeti csapásra, mely a szokásos események többszörösével sújt le, legyen az esőzés, áradás, földrengés vagy akár vulkánkitörés. Ez Auckland esetében sem volt máshogy. A város egy hatalmas parti síkságon épült fel, ahol 53 alacsony fiatal bazaltvulkán keletkezett az elmúlt 200 ezer évben. Ezek a kis vulkánok egy sekélytengeri agyag–homok rétegsorozatra települtek, melyet lomha, rövid folyók alakítottak az utóbbi néhány ezer évben. A terület a legnagyobb eljegesedések idején erdőségekkel fedett, több száz kilométer széles parti mocsarakkal tarkított síkság volt. Az egykori tengerpart úgy 11 ezer éve még majdnem 100 kilométerrel északabbra húzódhatott és a jelenlegi széles és sekély vizű öblök is inkább erdővel borított parti síkságok lehettek. Ez a tengerszintközeli, patakokkal, kisebb folyókkal átjárt felszín jól kirajzolódik a legújabb LiDAR-módszerrel (lézeralapú távérzékeléssel) készített és korrigált digitális felszíntérképeken is.

Auckland esetében kétszer is végeztek teljes LiDAR-felmérést, és mindkettőből született digitális terepmodell is. A 2013-as felmérés adatai kitűnően mutatják azt a drámai változást, amelyet a város növekedése okozott a természetes felszínen. A digitális felszínmodell szerint a reptér környékét aszfaltozott utak, nagy raktárak, egyéb épületek veszik közre, ahol az esővíz a térség alacsony része, a reptér felé veheti csak útját. A digitális terepmodellen viszont az látszik, hogy a reptér területe közvetlenül a mocsaras egykori folyótorkolat mellett, annak szintjén van, mi több, a keleti kifutó egy mocsaras öböl végébe nyúlik, mely két tufagyűrű oldalán lefolyó csapadékot is odavezet. Ebből az következik, hogy a terület még Auckland rohamos növekedése előtt is alapvetően a régió természetes vízgyűjtője volt, sőt a térség földtörténeti léptékben is fontos vízgyűjtőként működött, melynek felszínközeli kőzetei és üledékei vízzel telítettek lehettek. Azaz ha sok felszíni víz gyűlik össze, akkor az valahol a reptér térségében fog felhalmozódni a továbbiakban is. Körülbelül az 1960-as évekig, amíg a város növekedése nem érte el ezt a területet, a természetes vízelfolyás és a talaj képes volt egyensúlyban tartani a környezet vízháztartását, amiben a mocsaras vidék magroveerdői is segítettek.

Hasonló következtetésre juthatunk a hihetetlen mennyiségű földcsuszamlást illetően is. A Coromandel-félszigeten szinte minden adott, hogy nem megfelelő geotechnikai munkálatok miatt még egy viszonylag kis intenzitású, de tartósan esős periódus is földcsuszamlásokat okozzon. Az összetöredezett grauvakke kőzet meredeken dőlő rétegeit sekélytengeri agyag, homok és kavics fedi, amely nem mondható stabil felszínnek. Az erősen átalakult andezitek pedig csak fokozzák a terület földcsuszamlásoknak kitett állapotát.

Mérnöki szempontból az utak építése sem a legmodernebb technológiákkal folyik, és az sem segít, hogy Új-Zélandon a szárazföldi szállítás java részét kamionforgalom teszi ki, ami az utakra óriási terhelést jelent. Ezt a helyzetet csak fokozza, hogy az állandó földrengések, az alapvetően kis erősségűek is, az utakat folyamatosan repesztik, lehetőséget nyújtva az esővíznek a további erózióhoz. A kríziskezelés sem ment mindenütt a legjobban, a katasztrófa teljesen váratlanul érte a döntéshozókat. A kaotikus katasztrófakezelési állapotot kitűnően jellemezte a nemzetközi repü-lőtéren kialakult helyzet. A repteret méteres víz lepte el, két napra teljesen lezárták, több százan rekedtek ott az áradásban, de az utasok szinte semmi információt nem kaptak arra vonatkozóan, hogy mit kellene tenniük, miközben teljesen megszűnt a reptér elérhetősége. Az országba ez idő alatt megérkezni kívánó utasok jó része a világban rekedt valahol, rengetegen 3-5 napot voltak kénytelenek eltölteni teljesen véletlenszerű helyeken.

A szomorú valóság

A január 27-i áradás 25 aucklandi város- és agglomerációrészt és érintett, a legfontosabb autópályák lezárásával járt, szinte minden meredekebb lejtőn csuszamlások voltak, házakat megrongálva. Az áradás során 811 megrongálódott autót kellett az utakról eltávolítani, míg 20 városi busz vált használhatatlanná. A vészterhes napon több ezer lakos kényszerült elhagyni az otthonát, a katasztrófa csúcsidejében 26 500 lakás maradt áram nélkül. A csatornarendszer túlcsordulása miatt szennyvíz jutott több természetes vízfolyásba és a tengerpartra. Szinte mindegyik főúton komoly károk születtek, és egy tehervonat is kisiklott.

Auckland egy hatalmas váratlan természeti katasztrófa áldozata lett. Ráadásul a város egy ideje hatalmas gazdasági gondokkal küzd, lakhatási, illetve megélhetési válság van: egy hihetetlen gyorsan szétnyíló társadalmi ollót kellene kezelni, ami így együttesen és a pandémiát követően szinte lehetetlen feladat. Az utóbbi időben számos fejlesztést függesztettek fel, mint például a csatornahálózat bővítését vagy éppen a természetes területek erősebb védettség alá helyezését, ami legalább részben enyhítené egy ilyen természeti katasztrófa hatását.

Németh Károly

geológus