Hangágyúval soroztuk meg a Balaton fenekét

Vágólapra másolva!

Cseppet benzinszagú, zavaróan hangos, és nem is igazán interaktív a geofizikusok munkája, ám bejárhatják vele a világot. Kínába tartó németekkel és ELTE-s kutatókkal próbáltuk kideríteni, mi rejlik a Balaton feneke alatt.

Szedlák Ádám

Vágólapra másolva!

Balaton földtörténet geofizika

Nem a megfelelő kép él az emberekben a tudományról - világosodtam meg az egy hétre kutatóhajóvá alakított Aqua Pannonia tatfedélzetén ülve. A laboratórium csendjében dolgozó fehér köpenyes embereknek nyoma sincs, pedig az alapkutatás ott történt a szemeim előtt. Olyan alapkutatás, aminek erős benzinszaga van, és az üvöltő motorhangról lehet felismerni.

A hajót az ELTE geofizikus hallgatói és a Brémai Egyetem csapata töltötte meg, céljuk a Balaton nyugati medencéjének szeizmikai vizsgálata volt. A brémaiak által hozott műszerhez óriási 120 baros nyomású sűrített levegőre van szükség, amit a tavon csak két generátorral és ugyanennyi kompresszorral lehet elérni.

Egy, kettő, három - durr

A hangképet tovább árnyalta, hogy a brémaiak air-gunnak nevezett hidraulikus puskája négy-öt másodpercenként gerjesztett akusztikai rezgéseket, azaz durrant egy nagyot. Az akusztikai jel a Balaton aljzata alatti rétegekről visszaverődött, ezeket a visszatérő jeleket pedig a hajó által vontatott hatvanméteres szenzorfüzér rögzítette. Az egyes hullámok visszaérkezési idejéből azt tudják kiszámolni a kutatók, hogy a kőzetrétegek határai milyen mélyen vannak a földfelszín alatt. Ha ezeket a szárazföldön végzett fúrások eredményeivel is összevetik, akkor az egyes rétegeket tökéletesen lehet azonosítani. A jelekből a tektonikai töréseket, elmozdulásokat is azonosítani lehet.

A tatról lógó szenzorok és műszerek miatt hat kilométer per órával haladhatott a hajó

Az alig egy deciliteres kamrából kiszabaduló nagynyomású levegő hangja kezdetben olyan volt, mintha valaki egy marmonkanna oldalát püfölné tenyérrel, csak a nap végére sikerült megszokni a pufogást. A geofizikusok edzettségéről az adja a legjobb képet, hogy akadtak, akik a kompresszorok és az air-gun között félúton képesek voltak szundítani egyet délután.

Százezer évekre képes visszalátni az ELTE műszere

Az ELTE szögvasakból összetákolt torpedóra emlékeztető, csúcstechnológiás mérőműszere jóval csendesebben végezte a dolgát. Belsejében egy indukciós elven működő, cintányérra hasonlító eszköz keltette a hullámokat, amiket a torpedó közepébe szerelt hidrofon rögzített. Az ELTE-s eszköz előnye, hogy mivel csak egy csatornán dolgozott, a mérési eredményeket rögtön meg is lehetett jeleníteni. Az erre szolgáló berendezés a kilencvenes évek legszebb éveinek emlékét ötvözte az expedíciós kihívásokra is felkészített eszközök szépségével: Windows NT-t futtatott, és még a legtűzőbb napsütésben is olvasható maradt LCD-kijelzője. A műszer 20-30 méterre lát be a föld alá, ami azt jelenti, hogy évmilliókkal korábban lerakódott rétegeket is meg lehet vele vizsgálni.

A távolban feltűnik egy fehér vitorla és hatvanméternyi szenzorfüzér

Hasonló szeizmikai vizsgálatokat a szárazföldön is lehet végezni, ám jóval időigényesebbek. Már a szenzorok kihelyezése is lassúbb, mint a vízi módszer, amely során a hajó egyszerűen húzza maga után a szenzorfüzért. Az adatgyűjtés hatékonyságát rontja az is, hogy a talaj felső, laza rétege könnyen elnyeli a jeleket, amelyeket vagy nehéz hidraulikus rázóautók vagy pöröllyel a földre helyezett fémlapot ütő egyetemisták keltenek.

Cikcakkban jártuk be a Balatont

A vizsgálat célja annak feltérképezése volt, hogyan helyezkednek el a Balaton alatt a földtani rétegek. A tó háromméteres vízmélysége alatt még körülbelül ugyanennyi iszap található, ám ezek átengedik a műszerek által keltett hullámokat. Az iszapréteg alatt viszont már az hatszázezer éve, a pleisztocén korszakban feltöltődött Pannon-tenger üledékei találhatók, ezek szerkezetéről próbáltak képet alkotni a mérés során.

A magyar műszer által gyűjtött adatok azonnal megtekinthetők

Az összes szükséges mérés elvégzéséhez több időre van szükség egy hétnél, néhány balatoni expedíció még kell, hogy részletes adatok álljanak rendelkezésre az üledékrétegekről. A Global Mapper nevű speciális térképészeti szoftverben azonban már pár nap után is feltűntek olyan jelölések, amelyek később meglátogatandó területekre hívták fel a figyelmet. Egy-egy szelvényből nem lehet biztosan megállapítani, hogy az adott kiemelkedés mi lehet, akár még a Balaton északi partján található vulkanikus eredetű tanúhegyek víz alatti megfelelőit is megtalálhatta a kutatóhajó. Amennyiben a kiemelkedések valóban egy eltemetett Badacsonyt rejtenek, úgy még régebbi, körülbelül hárommillió éves rétegeket lát a műszer.

Cikcakkban bejárva még nagyobbnak tűnik a tó (a fehér foltok gázos területeket jelölnek)

A mérés a legnagyobb jóindulattal sem nevezhető mozgalmasnak: a célok közt szerepelt, hogy minél hosszabb egyenes szelvényekről gyűjtsön adatokat a csapat. A hatvanméternyi hidrofon és az ELTE-s műszer miatt pedig csak kényelmes kocogótempóban, 5,5-6 kilométer per órás sebességgel haladhatott a hajó. A hídon a körülményeknek megfelelő nyugalom uralkodott, a kapitány egy bárszéken ülve, lábát a műszerfalra rakva nézett el a messzeségbe, a két matróz pedig a zsír nevű kártyajáték okostelefonon futó verziójával szórakoztatta magát, mintha csak egy modernizált Rejtő-regényből léptek volna ki.

Egy teljes monitort megtöltenek a brémai eszköz adatai (a vastag zöld sáv a hibás csatornák helye)

Az izgalom csak a tudósokra volt jellemző. A hajón töltött nap jórészt műszaki hibák nélkül telt, ám még így is megesett, hogy a brémai csapat negyedmillió eurós - prototípus fázisban lévő - szenzorfüzérének egyötöde felhagyott a működéssel. Mivel eddigre már túl voltak a hidraulikus puska háromórányi szerelgetést igénylő meghibásodásán és a hidrofonok teljes elnémulásán, a tizenkét csatorna kiestét viszonylagos nyugalommal viselte a csapat.

A hajó arra található, mutatja a nyíl a digitális szenzorfüzéren

A füzér megmaradt negyvennyolc hidrofonja adta tovább a jeleket, és akkor sem tudták volna szétszerelni, ha van rá hely az Aqua Pannonián. A jeleket a hatvanméteres szenzorsorba szerelt eszközök alakítják digitálissá, a terepen nem lehet semmit javítani vagy drótozni a streameren. A kötöttségekért cserébe lényegesen nagyobb pontosságra képes, mint a korábbi analóg típusok - mondta Volkhard Spiess, a német csoport vezetője.

Menj geofizikusnak, járd be a világot?

A hatvancsatornás, akár négyszáz méter mélységig is belátó német eszközzel készült mérések eredményeit csak némi utómunka után lehet megtekinteni. Dr. Spiess szerint azonban a műszer olyan helyeken is képes volt adatokat gyűjteni, ahol addig a tükörként működő gázrétegek megakadályozták a vizsgálatot. Az adatbázis végleges feldolgozásához viszont még diákok, PhD-hallgatók és tanárok munkája szükséges.

Az adatokból számos érdekes következtetést vonhatnak le a geofizikusok. Kiderülhet, hogy pontosan milyen irányban fut a Balaton alatti törésvonal, és ennek alapján meg lehet jósolni, hogy melyik falvaknak, régióknak van félnivalójuk a földrengésektől. Az alapkutatás segíthet azt is megmondani, hogy a zalai olajmezők milyen irányban folytatódhatnak, és hol érdemes a tó környékén földgázt keresve fúrni. A nyár eleji, OTKA-támogatásból megvalósult német-magyar közös vizsgálat csak az egyik első lépés a tó nyugati medencéjének felmérésében, az ELTE-nek 2015-ig tartó kutatási terve van, amelynek során adatokat gyűjtenek a Balatonról, a hallgatók pedig olyan műszerek kezelését tanulják meg, amelyekkel az iparban is találkoznak, ha valamelyik olajcég kutatóhajóján folytatják pályájukat az egyetem után.

Tartalék szenzorsort is hoztak magukkal a német kutatók

Az adatok feldolgozását már nem várta meg a brémai csoport. A drága műszer Kína felé veszi az irányt, hogy ott végezzenek vele méréseket a diákok. Az év során jártak már a Gangeszen, Afrikában és az Amazonas deltájában. Az egyhetes balatoni kiruccanás szokatlanul rövid volt a csoportnak, a nagyobb tengeri mérési gyakorlataik több hetet vesznek igénybe, és el se hagyják a hajót, amíg tart a mérés.