বিজ্ঞানের খবর: টোঙ্গা (Tonga) আগ্নেয়গিরির অতীত আমাদের বলে দিতে পারে এর পরবর্তী কী আশা করা যেতে পারে

প্রিয়জনদের শেয়ার করুন
217 বার লেখাটি পঠিত হয়েছে ~~~

~ কলমে দেবদীপ ঘোষাল~

১৫ই জানুয়ারীর সেই বিস্ফোরণ সূত্রপাত করেছিল বায়ুমণ্ডলীয়/অ্যাটমোসফেরিক শক ওয়েভের এবং এক বিরল আগ্নেয়গিরি-সুনামির। ওইদিন দক্ষিণ প্রশান্ত মহাসাগরের বুকে অবস্থিত ছোট্ট টোঙ্গা দ্বীপের একটি আন্ডারওয়াটার আগ্নেয়গিরি এক পারমাণবিক বোমার ক্ষমতার সমান শক্তিতে বিস্ফোরিত হয়েছিল এবং মনে করা হচ্ছে খুব জলদি ব্যাপারটা মিটে যাওয়ার নয়৷ ওই অগ্ন্যুৎপাতের ফলে বায়ুমণ্ডলে অন্তত ২০ কিলোমিটার ব্যাপী ছাই এবং ধূলিকণার এক বিশাল, মাশরুম-আকৃতির মেঘ (mushroom cloud) উৎপন্ন হয়েছিল, যা সম্ভবত ৩৯ কিলোমিটার পর্যন্ত উঁচু ছিল বলে অনুমান। বিস্ফোরণের শক ওয়েভ ওই ঘটনার এক সপ্তাহ পরেও বায়ুমণ্ডলে কম-বেশি ছড়িয়ে ছিল।

নিচের ছবিতে দেখা যাচ্ছে টোঙ্গা দ্বীপের বিস্তীর্ণ এলাকার ঘর-বাড়ি, ফসল, জমি ইত্যাদি কীভাবে ছাইতে ঢেকে পড়েছে এবং সম্ভবত পানীয় জল-সরবরাহও দূষিত হয়ে পড়েছে। এই ছাই -এর কারণে ফসল নষ্ট বা গাছেদের মারা যাওয়ার যেমন ঝুঁকি রয়েছে, সঙ্গে আরেকটি দ্বিতীয় সমস্যা হল পানীয় জল: ছাইতে লবণ থাকে যা জলে দ্রবীভূত হয় এবং এটিকে অম্লীয় (অ্যাসিডিক) করে তোলে। প্রায় ৫০ শতাংশ স্থানীয় টোঙ্গান অধিবাসীরা তাদের ছাদে সংগ্রহ করা বৃষ্টির জলের সরবরাহ থেকে জল পান করে থাকেন। তাতে ছাই মেশার কারণে সেই জলের স্বাদ এবং গন্ধ অপ্রীতিকর হবে বলেই বিজ্ঞানীদের ধারণা, সঙ্গে পেট খারাপের কারণও হতে পারে; তবে তাঁদের মতে যেহেতু এতে ভারী ধাতুগুলির উচ্চ ঘনত্ব বর্তমান নয়, তাই ওই পানীয় জল বিষাক্ত হবে না। বিস্ফোরণের শক্তি এক বিরল আগ্নেয়গিরির সুনামিকেও ট্রিগার করেছিল যা সমুদ্র জুড়ে ছড়িয়ে গিয়ে ৬৫ কিলোমিটার দূরের ঘনবসতিপূর্ণ দ্বীপ টোঙ্গাটাপুকে প্লাবিত করে দেয় ও বাসিন্দাদের অপেক্ষাকৃত উঁচু জায়গায় পালতে বাধ্য করে। 

আগ্নেয়গিরিটি এখন তার ক্ষোভ প্রকাশ করার পরে চুপ করে যেতে পারে, আবার এমনটা নাও হতে পারে। যে গবেষকরা শক্ত ছাইয়ের ও টুকরোগুলির স্তরে হাঙ্গা-টোঙ্গা-হুঙ্গা-হাপাইয়ের অগ্ন্যুৎপাতের ইতিহাস অধ্যয়ন করেছেন, তাঁরা বলেছেন যে এই আগ্নেয়গিরিটির প্রতি হাজার বছরে বিস্ফোরিত হওয়ার প্রবণতা রয়েছে এবং তা শুধু একবার নয়, একাধিক স্পন্দনের সঙ্গে। নিউজিল্যান্ডের অকল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের আগ্নেয়গিরি বিশেষজ্ঞ শেন ক্রোনিন-এর মতে— এইবারেও এমনটা ঘটবে কি না, এবং যদি তাই হয়, ঠিক আবার কবে, এই মুহুর্তে সেটা বলা খুব কঠিন। এর পরবর্তীতে কী হতে পারে তা ভবিষ্যদ্বাণী করতে আগ্নেয়গিরির তথ্য সংগ্রহের ব্যাপারেও সহকর্মীদের সাথে কাজ করার পাশাপাশি উনি উদ্ধারকার্য, ত্রাণ প্রচেষ্টাতেও নিরলস সাহায্য করে চলেছেন।

একে টোঙ্গার কোনো সক্রিয় সিসমোমিটার নেই, উপরন্তু দ্বীপরাষ্ট্রটির সঙ্গে যোগাযোগ ব্যবস্থাও অনেকাংশে ছাই এবং বন্যার কারণে ছিন্ন হয়ে পড়েছে। কিন্তু স্যাটেলাইট ইমেজের সাহায্যে, ক্রোনিন এবং অন্যরা এই অঞ্চলের উপর কড়া নজর রাখছেন, যাতে আগ্নেয়গিরির আকৃতি বা উচ্চতা বা অন্যান্য সূচকের পরিবর্তন লক্ষ্য রাখা যায়, যা সংকেত দিতে পারে যে ম্যাগমা আবার সচল হয়ে উঠতে পারে কিনা।

আপাতত, আগ্নেয়গিরির উগ্র ও হিংসাত্মক অতীত তার ভবিষ্যতের কিছু সূত্র দিতে পারে। এই সাম্প্রতিক অগ্ন্যুৎপাতের আগে অবধিও, ক্যালডেরা বা মুখ্য জ্বালামুখ-সহ বেশিরভাগ আগ্নেয়গিরিটিই সমুদ্রগর্ভে নিমজ্জিত ছিল; এখন এটি আরও ডুবে গেছে। কিন্তু জ্বালামুখের দু’প্রান্তে দুটি ছোট, জনবসতিহীন দ্বীপ রয়েছে— হুঙ্গা-টোঙ্গা এবং হুঙ্গা-হাপাই। তারা একবার জলের উপরে একশো মিটার বা তার উপরে উঠেছিল। সেখানেই, ২০১৪–১৫ সালের এক ছোট অগ্নুৎপাতের পরে, একটি নতুন আগ্নেয়গিরি-শঙ্কু (volcanic cone) -র আবির্ভাব হয়, যা মূলত দুটি দ্বীপের মধ্যে সেতুবন্ধন ঘটায়। এটি সেসময় ক্রোনিন এবং তাঁর সহকর্মীদের জন্য একটি অবতরণ স্থান হিসেবে কাজ করেছিল এবং ২০১৫ সালে হুঙ্গা-টোঙ্গা-হুঙ্গা-হাপাইয়ের লুকানো ইতিহাস আবিষ্কার করতে সাহায্য করেছিল। ক্রোনিন-এর মতে, আগ্নেয়গিরি থেকে উৎপন্ন ওই সালফার ডাই অক্সাইডের মেঘ হয়ত জলবায়ুর ওপর দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব ফেলতে যথেষ্ট নয়, তবে অবশ্যই স্থানীয় অঞ্চলে কিছু অ্যাসিড বৃষ্টি তৈরি করার জন্য যথেষ্ট।

ক্রোনিন যদিও বলছেন— ক্যালডেরার নীচে খুব সম্ভবতঃ একটি বড় ম্যাগমা চেম্বার ছিল যা খালি হয়ে ভেঙে পড়ে সবকিছু নিচে ফেলে দিয়েছিল; কিন্তু কিছু অন্যান্য আগ্নেয়গিরিবিদদের মতে— এর এখনও কোন সঠিক প্রমাণ নেই, এবং এখনো অবধি পর্যবেক্ষিত বিস্ফোরিত ম্যাগমার আয়তন বেশ কম। বিস্ফোরণটি সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে ২৫০ মিটারের মতো নীচে হযে থাকতে পারে। আমরা দেখেছি যে বিস্ফোরণের ফলে উপাদানসমূহ উর্ধ্বমুখে নির্গত হতে (অর্থাৎ উল্লম্বভাবে), কিন্তু তার সঙ্গে সঙ্গে অনেকটাই নিশ্চয় চারপাশে অনুভূমিকভাবেও ছড়িয়ে গেছে।

একটি ‘মাল্টিবিম সীফ্লোর ম্যাপিং সিস্টেম’ নিয়ে ক্রোনিন ও তার টীম যেবার ২০১৫ সালে ওখানে পাড়ি জমিয়েছিলেন ওই সমুদ্রগর্ভস্থ আগ্নেয়গিরি-শঙ্কুর আকৃতি ম্যাপ করার চেষ্টায়, সেবার তাঁরা আশেপাশে আরও কিছু ঐরকম ছোট আকারের সম্পূর্ণ বা অর্ধনিমজ্জিত শঙ্কু (volcanic cone) লক্ষ্য করেন। পরে তাঁরা বুঝতে পারেন যে ওগুলো সবই একটি ১৫০ মিটারের গভীর বেসিনের মধ্যে রয়েছে। ছোট শঙ্কুগুলি আসলে প্রায় ৬ কিলোমিটার জুড়ে একটি বড় নিমজ্জিত ক্যাল্ডেরার ভিতরে ছিল। 

বিজ্ঞানীরা হুঙ্গা-টোঙ্গা এবং হুঙ্গা-হাপাই-এর অবশেষ-আমানতের (deposit) ওপর অনুসন্ধান কাজ চালিয়ে এটা স্পষ্ট করেছিলেন যে অপেক্ষাকৃত নতুন শঙ্কুগুলোর গঠনের চেয়ে ওগুলো বরং অনেক বেশি উগ্র প্রক্রিয়া দ্বারা উৎপাদিত হয়েছিল; পরীক্ষা দ্বারা অনুমেয় প্রায় ১১০০ বছরের পুরোনো তৈরি হওয়া ওই ডিপোজিটগুলো ছিল জ্বলন্ত এবং গরম কাঠকয়লায় ভরপুর। আর তারও নিচের এক সেরকমই স্তর পাওয়া যায়, যে ডিপোজিটগুলো আনুমানিক ২০০ খ্রিস্টাব্দের। অর্থাৎ এর থেকেই অনুমান যে— কম বেশি প্রতি হাজার বছর বা তার পরে, একটি শক্তিশালী অগ্ন্যুৎপাত হয়েছে সেখানে। 

অন্য বড় অগ্নুৎপাতের ঘটনাগুলির সঙ্গে এই আগ্নেয়গিরির বিস্ফোরণের প্রধান পার্থক্য হল— ওই ঘটনাগুলোতে ম্যাগমা সম্ভবত ম্যাগমা-চেম্বারের মধ্যে একটু বেশিক্ষণ থাকার সময় পায়, যখন তা আরও গ্যাস পুঞ্জীভূত করতে পারে। তারপর ম্যাগমা ভূপৃষ্ঠের দিকে উঠলে এবং চাপ কমে গেলে, ওর মধ্যে থাকা গ্যাস প্রসারিত হয়, আর ম্যাগমাকে তার সম্ভাব্য বিস্ফোরক শক্তি প্রদান করে। যখন চারপাশে প্রচুর জল থাকে এবং গ্যাস-মিশ্রিত ম্যাগমা দ্রুত সমুদ্রে গিয়ে পড়ে, তখন বাড়তি কিছু বিস্ফোরণও হতে পারে। ঠান্ডা সমুদ্রের জলের সাথে গরম ম্যাগমার ইন্টারঅ্যাকশন এবং প্রচন্ড উষ্ণ বাষ্পে সেই জলের ফ্ল্যাশ করা বিস্ফোরণের প্রচুর শক্তি যোগ করে। এটাকে ”phreatomagmatic eruption’ বলা হয়ে থাকে।

তবে একটি আগ্নেয়গিরির জন্য সুনামি তৈরি করা খুবই অস্বাভাবিক। আগ্নেয়গিরি দিয়ে পর্যাপ্ত শক্তি তৈরি করা কঠিন, কারণ তারা যথেষ্ট বড় হওয়ার প্রবণতা রাখে না এবং ভূমিকম্পের মতন একটি শক্তিশালী সুনামি তৈরি করার জন্য যথেষ্ট জল স্থানান্তর করেনা। এমনকি কেউ যদি জলস্তরের নীচের গর্তের পুরো ওই ৬ কিলোমিটার ব্যাসটাই বিবেচনা করে এবং পুরো জিনিসটি ১০ বা এমনকি ১০০ মিটার নীচে পর্যন্ত নেমে থাকে, তবুও সেটা খুব একটা বড় এলাকা নয় যা কিনা সুনামি তৈরির জন্য ওই বিশাল আয়তনের জল স্থানচ্যুত করতে পারবে। 

আগ্নেয়গিরি থেকে জল-তরঙ্গে ওই মারাত্মক শক্তি স্থানান্তরের ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেছেন ক্রোনিন। একটি বিস্ফোরক অগ্ন্যুৎপাতের প্রক্রিয়াটি অন্তর্বর্তী উপাদানগুলিকে উপরের দিকে বিস্ফোরিত করে প্রধান বিস্ফোরণ-কলাম(column) তৈরি করে। কিন্তু যদি আমরা সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি বা এমনকি জলের তলাটিকে বিবেচনা করি, তখন সমুদ্রগর্ভেও খুব ঘন বিস্ফোরণ-কলাম তৈরি হয় যা ভেঙে গিয়ে এবং অনুভূমিকভাবে ছড়িয়ে পড়ে। সুতরাং গরম শিলা-কণা, বায়ু এবং জলকণার মিশ্রণে তৈরি অনুভূমিকভাবে নির্দেশিত এই স্রোত/প্রবাহ তৈরি হয় জলের তরঙ্গের নীচে, যেগুলি অনেক বেশি অতিরিক্ত আয়তন ও প্রচুর অনুভূমিক শক্তির এক সম্ভাব্য উৎস বা কারণ, যা শেষমেশ সুনামি তৈরি করতে পারে।

এখন বড় প্রশ্নটি হল: আমরা পরবর্তী কী আশা করতে পারি? বিজ্ঞানীরা জানিয়েছেন— আমাদের বেশি কিছু করার নেই। এই আগ্নেয়গিরির কাছাকাছি বা টোঙ্গায় কোথাও কোনো সিসমোগ্রাফ যন্ত্র নেই, যা একটি বাস্তব সমস্যা। এখন পর্যন্ত করা সমস্ত পর্যবেক্ষণ একটি নৌকা থেকে নেওয়া হয়েছে, বা এই এরিয়াল ইমেজগুলোর দ্বারা। তাই সহজে কোন ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন।

তাই আগ্নেয়গিরিবিদরা ভূতাত্ত্বিক পটভূমির উপর ভিত্তি করে তিনটি সম্ভাব্য পরিস্থিতির কথা বলেছেন— ছোট, মাঝারি এবং বড়। 

বড় দৃশ্যকল্পটি হল— এই গ্যাস-চার্জড ম্যাগমাটি প্রচন্ড বেগে নির্গত হয়ে একটা খুব বড় বিস্ফোরণ ঘটিয়েছে এবং আগ্নেয়গিরির উপরের অংশের আকৃতি পরিবর্তন করেছে। সুতরাং, যদি নতুন ম্যাগমা দ্রুত তার জায়গা নিতে ওই অস্থিতিশীল পৃষ্ঠতলে আসে, তবে এটি আরও বিস্ফোরক অগ্ন্যুৎপাত তৈরি শুরু করতে পারে, আর সম্ভবত তা আরও সুনামি ঘটাবে।

মাঝারি সম্ভাবনাটি হল— নতুন ম্যাগমা মজুত আছে, কিন্তু আগ্নেয়গিরির মেঝেতে নতুন ফাটলের অর্থ হল ম্যাগমা বিস্ফোরণের আগে ডি-গ্যাস (degassing process) হতে পারে, ফলে বিস্ফোরণের সম্ভাবনা কম হতে পারে। যদিও এখনও ম্যাগমা-জলের ইন্টারঅ্যাকশনের সুযোগ থাকবে, এবং ছোট অগ্ন্যুৎপাত এবং সম্ভবত একটি ছোট সুনামির সম্ভাবনা রয়েছে।

আর ছোট ও সবচেয়ে নিরাপদ সম্ভাবনাটি হল— কিছু অবশিষ্ট ক্রিয়াকলাপ চলবে, কিছু ছোট ওয়াটার-ম্যাগমা ইভেন্টস ইত্যাদি, এবং তারপরে সবকিছু শান্ত হয়ে যাবে।

সময়ই এখন বাকিটা বলবে, এবং আমরা দেখতে থাকব। 

Sources:

[1] https://www.sciencenews.org/article/tonga-volcano-eruption-history-south-pacific

[2] S.J. Cronin et al. New volcanic island unveils explosive past. Eos. Published online June 26, 2017. Doi:. 10.1029/2017EO076589

——————————-

লেখক পরিচিতি: দেবদীপ ঘোষাল সুইজারল্যান্ডের বাসেল বিশ্ববিদ্যালয় থেকে পদার্থবিজ্ঞানে (হ্যাড্রন ফিজিক্স) পিএইচডি শেষ করে বর্তমানে ওখানেই নিউক্লিয়ার এন্ড পার্টিকল ফিজিক্স-এ পোস্ট ডক হিসেবে কর্মরত। তার সাথে, জব কন্ট্রাক্ট অনুসারে লেখক ওই বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন সায়েন্টিফিক এমপ্লয়ী। লেখক বিভিন্ন বিজ্ঞানমূলক সংস্থা যেমন মার্চ ফর সায়েন্স, ব্রেকথ্রু সাইন্স সোসাইটির সাথে যুক্ত। লেখক সদ্য এলেবেলে দলবলের মেম্বার হিসেবে যুক্ত হয়েছেন।  

 

Leave a Reply

free hit counter
error

লেখা ভালো লেগে থাকলে দয়া করে শেয়ার করবেন।