mariuscomper.uk English
Lacul Sfânta Ana, liniștit ca o oglindă, cu versantul împădurit al craterului reflectat în apă.

Ciomadul · Lacul Sfânta Ana

Vulcanul Ciomad, considerat „stins”, poate avea încă roci topite sub Lacul Sfânta Ana

Ciomadul a erupt ultima dată acum 27.000–32.000 de ani. În literatura despre Ciomad, „stins” e o etichetă de convenție pentru un vulcan care nu a mai erupt de peste 10.000 de ani. Sub crater, instrumentele indică rocă parțial topită, în proporții estimate între 5 și 58 la sută. Studiile nu indică o erupție iminentă și niciunul nu poate prezice una.

Vezi cât de mare e craterul

Foto: Tokes Laszlo, sursă, CC BY 3.0

Scara

Cât de mare e craterul Lacului Sfânta Ana, de fapt

Lacul Sfânta Ana ocupă un crater de cam 1,6 km lățime, modelat de ultima erupție. Marginea craterului se ridică 300–400 m deasupra apei, iar lacul are 6–7 m adâncime și cam 500 m între maluri. Desenul de mai jos are aceeași scară pe orizontală și pe verticală, așa că proporțiile sunt cele reale.

Ciomadu Mare, 1.301 m lac 500 m

Craterul are cam 1,6 km de la o margine la alta. Pe latura cea mai înaltă, marginea se ridică 300–400 m deasupra apei.

Ambele axe sunt la aceeași scară.

Distanțe în linie dreaptă de la lac până la câteva orașe

  • Brașov57 km · sud
  • Iași175 km · nord-est
  • București189 km · sud
  • Cluj-Napoca189 km · nord-vest
  • Constanța305 km · sud-est
  • Timișoara363 km · vest

Distanța arată doar unde a căzut cenușă în trecut.

Lacul se umple cu nămol. Avea 12 m adâncime în 1867, 8,5 m în 1907 și 6,5 m în 2006. Sub apă sunt peste zece metri de sedimente: un carotaj a scos 17 m.

Terenul vine dintr-un model care măsoară suprafața, inclusiv coroanele copacilor, așa că marginile păduroase apar cu câțiva metri în plus. Apa e desenată la nivelul publicat al lacului, 950 m. În jurul craterului relieful are pasul de 40 m; la distanțe mari, celule de cam un kilometru netezesc vârfurile.

Versant împădurit, cu brazi în prim-plan, deasupra suprafeței albe a lacului înghețat.
Lacul Sfânta Ana înghețat iarna și versantul vârfului Ciomadu Mare (1.301 m).Foto: Lakeof, sursă, CC BY-SA 3.0

Când

Acum 30.000 de ani: cât de departe e asta?

Trei metode de datare au dat pentru ultima erupție vârste publicate între 26.000 și 35.000 de ani; valorile lor centrale cad între 27.000 și 32.000. Rezultatele se suprapun, dar nu coincid, iar echipele nu sunt de acord care strat de cenușă e ultimul. De aceea „30.000” este o rotunjire a unui interval.

Ultima erupție, după fiecare măsurătoare (mii de ani în urmă)
  1. Bloc de lavă, potasiu–argonKarátson et al. 2019
    26,3–29,1
  2. Sediment deasupra cenușii finale, radiocarbon (vârstă minimă)Karátson et al. 2016
    29–30,2
  3. Cristale de zircon din cenușăHarangi et al. 2020
    27,9–31,1
  4. Cărbune de la Bixad, recalibrat: în 2010 atribuit ultimei erupții; după Karátson, cu cam 2.000 de ani mai vechiHarangi et al. 2010; Karátson et al. 2016
    ≈ 31,5
  5. Ultima etapă (interval), zirconMolnár et al. 2019
    29,5–34
  6. Cărbune și sol, radiocarbon (interval larg)Szakács et al. 2015
    27–35

Barele arată, după caz, valoarea publicată cu eroarea ei, o vârstă minimă sau intervalul publicat pentru o etapă eruptivă; fiecare rând spune care. Tipul erorii diferă de la un studiu la altul. Banda colorată marchează intervalul 27–32 de mii de ani, construit aici din valorile centrale ale studiilor; nicio lucrare nu publică exact acest interval.

Un studiu din 2010 a măsurat 27.200 de ani pe cărbune din curentul de cenușă de la Bixad. Sunt ani radiocarbon; în ani calendaristici, aceeași probă are cam 31.500.

Echipele împart diferit erupțiile de la sfârșit. Una datează cenușa de la Târgu Secuiesc la cam 31.500 de ani și atribuie 29.600 unei erupții ulterioare; alta o datează la 29.500 ± 1.600, în cadrul ultimului episod eruptiv, de acum 29.000–33.000 de ani.

Cât e 30.000 de ani, pe o axă?

Axa de mai jos arată, la scară, cu cât timp în urmă a avut loc ultima erupție. Schimbă intervalul ca să vezi cât loc ocupă epoca romană.

  • Astăzi: astăzi
  • Roma cucerește Dacia (105–106): acum 1.920 de ani
  • Neoliticul timpuriu (Starčevo–Criș): acum 7.500–8.500 de ani
  • Calotele glaciare la maxim: acum 19.500–26.500 de ani
  • Ultima erupție a Ciomadului: acum 27.000–32.000 de ani
  • Omul de la Oase: acum 37.000–42.000 de ani

Ultima erupție e de peste 14 ori mai departe în timp decât cucerirea romană a Daciei și de peste 3 ori mai departe decât începutul neoliticului în România.

Erupția a venit când calotele glaciare încă creșteau: au ajuns la extinderea maximă între 33.000 și 26.500 de ani în urmă.

Când a erupt Ciomadul, oamenii moderni ajunseseră deja în România. Mandibula de la Oase, din sud-vestul țării, are 37.000–42.000 de ani după cele mai recente estimări, deci e mai veche decât ultima erupție cu mai multe mii de ani.

Cuvântul „stins”

Stins, adormit sau activ: cine ce spune

Regula obișnuită: un vulcan e „activ” dacă a erupt în ultimii 10.000 de ani, adică în holocen, și „stins” dacă tace de mai mult timp. De la ultima erupție a Ciomadului au trecut vreo 30.000 de ani, de circa trei ori pragul convențional. Dar clasificarea e discutată chiar în lucrările despre el.

Ce spune fiecare

  • folosește „stins”
  • nu-l poate socoti stins
  • magmă potențial activă
  • altă poziție
  • folosește „stins”

    Presa românească, 2019

    Adevărul scrie „un vulcan stins” și adaugă, în aceeași frază, că „nu pare cu totul mort”. Același text a dat volumul de topitură greșit (vezi mai jos).

  • folosește „stins”

    Convenția de 10.000 de ani

    Un vulcan „stins” nu a mai erupt de peste 10.000 de ani; unul „potențial activ” a erupt în holocen. Harangi et al. (2010) o atribuie lui Simkin și Siebert (1984); Laumonier et al. o citează ca regulă generală, fără să numească pe cineva.

  • altă poziție

    Smithsonian Global Volcanism Program

    Trece Ciomadul (sub numele „Munții Harghita de Sud”) printre vulcanii din pleistocen, fără nicio erupție cunoscută în holocen. Pe pagina consultată nu folosește cuvintele stins, adormit sau activ.

  • nu-l poate socoti stins

    Kis et al., 2019

    Notează că vulcanul e „de obicei considerat inactiv”, din cauza celor 30.000 de ani de liniște, dar concluzionează că Ciomadul, aflat de mult în repaus, nu poate fi considerat stins.

  • nu-l poate socoti stins

    Lahitte et al., 2019

    Liniștea de acum e mai scurtă decât cele din trecutul vulcanului, deci Ciomadul nu poate fi socotit stins. Prima pauză a fost de circa 250.000 de ani.

  • magmă potențial activă

    Harangi et al., 2015

    Propun termenul „vulcan cu rezervor de magmă potențial activ”. Precizează că topitura singură nu îl face „potențial activ” după regula de 10.000 de ani, pentru că nu s-au detectat semne de activitate vulcanică anormală.

  • nu-l poate socoti stins

    Laumonier et al., 2019

    „Aparent stins” în titlu, „capabil să erupă” în rezumat; în concluzii îl numesc „potențial activ”. Autorul principal scrie pe blog că statutul unui vulcan ar trebui stabilit după sistemul din adâncime; o perioadă fără activitate vizibilă nu este suficientă.

  • altă poziție

    Szakács et al., 2015; Popa et al., 2012

    Lucrările sugerează că magma din sistemul de alimentare nu s-a solidificat complet (Szakács et al.) și că activitatea viitoare nu poate fi exclusă (Popa et al.).

  • altă poziție

    Szakács și Kovács, 2023

    Pun sub semnul întrebării modelul termic din studiul Laumonier: condițiile de plecare sunt nerealiste, iar zonele conductoare ar putea veni din cantități mici de fluide urcate din manta. Rezumatul e tot ce s-a putut citi; nu s-a găsit un răspuns publicat.

  • altă poziție

    Institutul Geologic al României, 2015

    Un post de radio a relatat că institutul a spus că vulcanul „nu prezintă semne de reactivare”. E o relatare de mâna a doua: nu s-a găsit niciun document al institutului.

  • altă poziție

    Janine Krippner, vulcanolog la Smithsonian, 2019

    Într-un interviu pentru National Geographic, „stins” e „un cuvânt foarte nesigur”, iar linia de 10.000 de ani i se pare oarecum arbitrară. Nu a făcut parte din echipa studiului.

Dintre lucrările al căror text integral a putut fi consultat, niciuna nu susține pe baza unor măsurători că Ciomadul e stins. Capitolul lui Szakács din 2022, „Adormit sau stins?”, e disponibil doar ca rezumat, iar concluzia lui nu se cunoaște.

Două numere din presă care nu sunt în studiu

Presa românească a scris că sub Ciomad sunt „între 8 și 24 de kilometri cubi” de magmă. Studiul dă 20–58 km³ de topitură în rezumat și circa 15–58 în text. Cei 8–14 km³ sunt tot ce a emis vulcanul în istoria lui.

Presa în engleză a scris că în unele zone roca ar fi topită în proporție de până la 45 la sută. Numărul 0,45 din studiu este pragul de la care o magmă e considerată capabilă să erupă. Modelul termic dă în medie 14 la sută și local cel mult circa 40; experimentele de conductivitate dau 20–58 la sută în anumite părți ale masei.

Sub lac

Ce e sub Lacul Sfânta Ana: câțiva metri de apă și, mult mai jos, rocă parțial topită

Lacul are 6–7 m adâncime. Cinci kilometri mai jos, instrumentele arată ceva ce nu se vede de la suprafață: roci care conduc curentul electric ca o rocă parțial topită. Coboară pe aceeași scară, de la metri la zeci de kilometri.

scoarță / manta, cam 40 km 0 km10 km20 km30 km40 kmzonă conductoare, 5–25 kmcristale, 8–12 kmmagmă fierbinte, 30–40 km
  1. măsurat · adâncime 0 m

    Suprafața lacului · 950 m altitudine

    Marginea craterului se ridică 300–400 m deasupra apei. Aici începe scara: fiecare pas de mai jos coboară mai adânc decât cel dinainte.

  2. măsurat · adâncime 6,5 m

    Fundul lacului · 6–7 m

    Adâncimea a fost 12 m în 1867, 8,5 m în 1907 și 6,5 m în 2006: lacul se umple. Ceilalți autori dau 6 sau 7,1 m.

  3. măsurat · adâncime 20 m

    Nămolul · peste 10 m

    Un carotaj de 17 m a trecut prin sedimentele lacului. Cel mai vechi strat datat are aproape 27.200 de ani, deci lacul e cel puțin atât de vechi.

  4. dedus · adâncime 5.000 m

    5 km · începe zona care conduce curentul

    Metoda magnetotelurică măsoară cât de bine conduc rocile curentul electric natural al Pământului, ca să găsească rocă parțial topită sau fluide. Sub vulcan, între 5 și 25 km, rocile conduc mult mai bine decât roca solidă. Autorii spun că măsurătorile disting cu greu topitura de fluide. Adâncimile vin dintr-un model calculat din măsurători.

  5. dedus · adâncime 10.000 m

    8–12 km · unde a stat magma dinainte de erupții

    Mineralele din lava ultimelor erupții arată că o masă de cristale, cu puțină topitură între ele, a stat la 8–12 km. Tomografia seismică arată dedesubt o zonă în care undele merg mai încet, cu un posibil rezervor între 8 și 20 km.

  6. model · adâncime 12.000 m

    5–18 km · cât de multă topitură?

    Aici estimările se despart. Măsurătorile electrice și petrologia dau cel puțin 5–15 la sută topitură; experimentele și modelul lui Laumonier, 15–58 km³ de topitură în total. O lucrare din 2023 contestă modelul. Diagramele de mai jos le pun alături.

  7. dedus · adâncime 35.000 m

    30–40 km · baza scoarței

    Un al doilea corp conductor apare la 30–40 km, într-un model bidimensional. Autorii deduc acolo o magmă fierbinte, bogată în fier și magneziu, până la limita dintre scoarță și manta, la cam 40 km. Nu au dovezi că se leagă de rezervorul de deasupra.

Zona care conduce curentul începe la peste 700 de ori adâncimea lacului.

Cât de multă topitură? Estimările alături

Topitură, ca procent din roca zonei
  1. Magnetotelurică și petrologie (Harangi et al. 2015), cel puțin
    5–15
  2. Model termic (Laumonier et al. 2019): medie 14, local până la 40
    14–40
  3. Conductivitate în laborator (Laumonier et al. 2019)
    20–58
Volum, în kilometri cubi
  1. Tot ce a emis vulcanul în istoria lui
    8–14
  2. Topitură estimată acum (Laumonier et al.)
    15–58
  3. Masă cristalină încă prezentă (Lukács et al. 2021)
    ≈ 35
  4. Masă de cristale cu topitură între ele, total (Laumonier et al.)
    ≈ 100

Dacă modelul lui Laumonier are dreptate, topitura de acum ar depăși tot ce a emis vulcanul. Rezumatul lui spune „poate încă avea” 20–58 km³; textul, 15–58. Cea mai mică valoare, 15, o depășește puțin pe cea mai mare estimare pentru tot ce a erupt, 14; ambele sunt aproximative.

Alte estimări sunt mai mici. Un model din 2021 (Lukács et al.), semnat și de mai mulți autori ai studiului anterior, estimează circa 35 km³ de masă cristalină cu topitură între cristale. Volumul nu reprezintă topitură pură; autorii scriu că o nouă injecție de magmă ar putea duce la o reactivare rapidă. Laumonier et al. precizează că topitura nu înseamnă o erupție iminentă.

Un ochi de apă întunecată, cu cerul în oglindă, în mijlocul turbăriei cu pini.
Tinovul Mohoș, al doilea crater, astăzi mlaștină de turbă. E mai vechi și mai lat decât Sfânta Ana.Foto: RodicaB, sursă, CC BY-SA 4.0

Gazul

Mofetele: gazul nevăzut care iese din munte

În jurul Ciomadului iese din pământ dioxid de carbon rece, pe la gropi și peșteri numite mofete. Un studiu estimează cel puțin 8.700 de tone pe an pentru toată zona. Dioxidul de carbon nu se vede și nu are miros, iar în locul greșit poate omorî.

Izotopii gazului sugerează o componentă din manta și una provenită din calcare. Mofete apar în partea de sud a lanțului vulcanic Călimani–Gurghiu–Harghita, inclusiv la Covasna, la 38 km de lac. În sursele consultate, nimeni nu leagă gazul de la Covasna anume de magma Ciomadului.

Dioxidul de carbon e mai greu decât aerul și se adună în gropi, peșteri și pivnițe. Cercetătorii care au numărat animalele moarte în peșterile de la Turia, pe flancul sud-estic al masivului, scriu că gazul „formează capcane mortale” la fundul gropilor.

O lucrare din 2018 descrie gropile cu CO₂ de acolo drept „capcane de sufocare pentru insecte, păsări și mamifere”; liliecii care zboară sub stratul de gaz mor. Între 1997 și 2012 s-au numărat 204 pârși mari morți în peșteri. Numărătoarea se oprește în 2012. Despre orașul Covasna nu există o descriere științifică a animalelor moarte în sursele consultate.

aer gazul iese din pământ strat de CO₂ nivelul se schimbă Schemă, nu la scară.

La Covasna, gazul e folosit în tratamentul bolilor cardiovasculare la spitalul de recuperare, într-un cadru medical cu contraindicații. Gazul mofetelor naturale are 90–98% CO₂.

Ce nu se știe

Ce nu poate spune nimeni

Cât de probabilă e o nouă erupție? Nicio sursă nu dă un număr: nicio probabilitate și niciun interval de revenire. Autorii spun că nu pot prezice o erupție și că topitura nu înseamnă o erupție iminentă.

Cei 30.000 de ani de liniște nu spun mare lucru. Vulcanul a avut pauze de 100.000–200.000 de ani, iar una de circa 250.000. Autorii avertizează că o liniște lungă poate induce în eroare când se estimează cât de des erupe.

Nu există un răspuns la „când”. După o reîncălzire, erupția poate veni în săptămâni sau luni, iar semnele pot trece neobservate la un vulcan nemonitorizat. Aceste scenarii petrologice descriu cât de repede ar putea reacționa magma după o reîncălzire. Nu prezic probabilitatea sau data unei erupții.

Baza de date a Smithsonian nu are pentru acest vulcan date despre deformarea terenului sau despre emisii, deși CO₂ a fost măsurat în studii publicate. În 2015, cercetătorii cereau monitorizare mai atentă a gazelor și nu detectau semne de activitate vulcanică anormală. În sursele consultate nu e descrisă o rețea permanentă de monitorizare.

Un rezervor de magmă complet solidificat ar avea mult mai puține șanse să erupă din nou. Întrebarea de la care pornesc toate studiile e dacă a rămas topitură, iar răspunsurile de până acum diferă.

Ce se poate spune fără rezerve: Ciomadul, ultimul vulcan care a erupt pe teritoriul României, este și cel mai tânăr din regiunea carpato-panonică. După cele mai multe date, ultima erupție a avut loc acum vreo 30.000 de ani.

Surse

Surse și limite

Afirmațiile de pe pagină se sprijină pe lucrări științifice și pe surse oficiale, iar calculele se pot reface din numerele publicate. Unde s-a putut citi doar rezumatul, lista de mai jos spune „rezumat”. Presa e folosită doar pentru cuvântul „stins”, pentru două numere greșite, pentru o declarație a Institutului Geologic și pentru sfaturile despre mofete, și e marcată separat.

Terenul: Copernicus DEM GLO-30 (30 m) în jurul craterului și GLO-90 (mediat la cam 1 km) la distanțe mari; e un model al suprafeței, cu coroanele copacilor. Conturul lacului și al Mohoșului vine din OpenStreetMap. Localitățile (peste 1.000 de locuitori) vin din GeoNames. Distanțele sunt în linie dreaptă, de la centrul lacului.

Pagina se revizuiește până la 20 martie 2027 sau mai devreme, dacă apare un răspuns publicat la Szakács și Kovács (2023), un buletin de monitorizare a Ciomadului sau o dată nouă pentru ultima erupție.

Când a erupt și cum s-a datat

  • Harangi, Sz. et al. 2010. Radiocarbon dating of the last volcanic eruptions of Ciomadul volcano. Radiocarbon 52. doi.org/10.1017/S0033822200046580
  • Karátson, D. et al. 2016. The latest explosive eruptions of Ciomadul volcano: a tephrostratigraphic approach for the 51–29 ka BP time interval. J. Volcanol. Geotherm. Res. 319. doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2016.03.005
  • Karátson, D. et al. 2019. Eruptive history of the Late Quaternary Ciomadul volcano, part II: magma output rates. Bull. Volcanol. 81: 28. doi.org/10.1007/s00445-019-1287-8
  • Harangi, S. et al. 2020. Fingerprinting the Late Pleistocene tephras of Ciomadul volcano. J. Quaternary Sci. 35. doi.org/10.1002/jqs.3177
  • Molnár, K. et al. 2019. Episodes of dormancy and eruption of the Late Pleistocene Ciomadul volcanic complex constrained by zircon geochronology. J. Volcanol. Geotherm. Res. 373. doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2019.01.025
  • Szakács, A., Seghedi, I., Pécskay, Z., Mirea, V. 2015. Eruptive history of a low-frequency and low-output rate Pleistocene volcano, Ciomadul. Bull. Volcanol. 77: 12. doi.org/10.1007/s00445-014-0894-7 rezumat
  • Túri, M. et al. 2021. Holocene paleoclimate inferred from stable isotope values in Sphagnum cellulose, Mohos peat bog. J. Paleolimnol. 66. doi.org/10.1007/s10933-021-00202-z

Istoria vulcanului, craterele și lacul

Cuvântul „stins”

Ce e sub lac

  • Laumonier, M. et al. 2019. Evidence for a persistent magma reservoir with large melt content beneath an apparently extinct volcano. Earth Planet. Sci. Lett. 521. doi.org/10.1016/j.epsl.2019.06.004
  • Harangi, S. et al. 2015. Combined magnetotelluric and petrologic constraints for the nature of the magma storage system beneath Ciomadul. J. Volcanol. Geotherm. Res. 290. doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2014.12.006
  • Lukács, R. et al. 2021. Zircon geochronology suggests a long-living and active magmatic system beneath the Ciomadul volcanic dome field. Earth Planet. Sci. Lett. 565. doi.org/10.1016/j.epsl.2021.116965
  • Cserép, B. et al. 2023. Constraints on the pre-eruptive magma storage conditions of the 56–30 ka explosive volcanism of Ciomadul. Contrib. Mineral. Petrol. doi.org/10.1007/s00410-023-02075-z
  • Kiss, B. et al. 2014. Amphibole perspective to unravel pre-eruptive processes and conditions: Ciomadul volcano. Contrib. Mineral. Petrol. 167. doi.org/10.1007/s00410-014-0986-6 rezumat
  • Popa, M. et al. 2012. New seismic and tomography data in the southern part of the Harghita Mountains. Pure Appl. Geophys. 169. doi.org/10.1007/s00024-011-0428-6 rezumat

Gazul și pericolul lui

Axa timpului

Date și fotografii

Fotografii

Siluete

  • Adult, ca reper de mărime: Cagri CEVRIM, PhyloPic, CC0 1.0