Vulcanii si mediul
Desi, de obicei, oamenii considera vulcanii si activitatea vulcanica un fenomen înfricosator, ca fenomene geologice periculoase vulcanii nu sunt chiar atât de rai. Ei sunt atractivi într-o varietate de moduri, multi dintre ei oferind chiar peisaje deosebit de frumoase si unele dintre cele mai bune statiuni de schi sau de excursii montane din lume, iar solurile vulcanice sunt foarte productive. Asadar, ce anume este îngrijorator în privinta lor?
Acest lucru l-au putut afla locuitorii oraselor Pompeii si Herculaneum situate în apropierea vulcanului Vesuviu, în ziua de 24 august 79 A.D., când vulcanul a erupt pe neasteptate, îngropând cele doua orase. Vesuviul era inactiv de câteva sute de ani si era considerat un vulcan "stins". Pantele sale erau acoperite de vegetatie, iar craterul sau central nu prezenta niciun semn de activitate recenta. În doua zile orasul Pompeii a fost acoperit atât de complet, încât ruinele sale nu au mai fost descoperite pâna în secolul al 16-lea în timpul unor excavatii pentru o conducta de apa. Sapaturile sistematice pentru a 232w221c ducerea la laumina a ruinelor nu au început însa pâna în anul 1738. Aceasta data marcheaza începuturile disciplinei pe care noi o cunoastem sub numele de arheologie. Caderile masive de cenusa au sufocat mai mult de 3000 de locuitori ai orasului Pompeii si au îngropat orasul sub 6 metri de material piroclastic ("rupt de foc"). Herculaneum, situat mai la nord si în afara directiei de deplasare a norului de cenusa purtat de vânt, a avut o soarta diferita. Vaporii de apa emisi de vulcan au precipitat sub forma de ploaie pe versantii vulcanului si s-au amestecat cu cenusa neconsolidata de pe versantul nordic, transformându-se în curgeri de noroi. Curgerile de noroi au acoperit Heculaneum pe o grosime de 20 de metri. Desi asemenea curgeri se misca, de obicei, foarte repede, locuitorii orasului probabil ca au reusit sa evecueze orasul, deoarece au fost gasite doar 30 de corpuri sub stratul de noroi consolidat. Probabil ca nu se va sti niciodata care a fost numarul victimelor de la Heculaneum, datorita adâncimii mari la care au fost îngropati.
Eruptia Vesuviului din anul 79 A.D. ilustreaza natura problemelor pe care le pun vulcanii. Vulcanii pot fi activi cu intermitente pentru milioane de ani, cunoscându-se ca unii vulcani continentali au erupt sporadic de-a lungul a peste 10 milioane de ani. Astfel, daca perioadele de adormire sunt suficient de lungi, pe sau lânga conul vulcanic care va erupe mai târziu se pot forma asezari umane. Cu toate acestea, cunoscându-se faptul ca exista o potentiala problema vulcanica, politicienii, oamenii de stiinta si altii pot planifica diverse scenarii de eruptie si evacuare, reducându-se astfel pierderile în cazul aparitiei unei eruptii.
Vulcanii. Distributie, masuratori.
Cea mai mare parte a activitatii geologice periculoase pentru oameni apare de-a lungul limitelor de placi tectonice: cutremurele si vulcanii.
Activitatea vulcanica exploziva, care prezinta cea mai mare provocare pentru viata oamenilor si bunurile lor, apare în principal la limitele convergente de placi. Exemplul cel mai tipic îl reprezinta asa-numitul Cerc de Foc Pacificului, unde se întâlnesc 900 dintre cei 1350 de vulcani activi în ultimii 10000 de ani (Noua Zeelanda, Japonia, Alaska, Mexic, America Centrala si Chile). Vulcanul Erebus din Antarctica este cel mai sudic vulcan din aceasta centura. Circa 250 de vulcani activi se gasesc în Mediterana, incluzând faimosii vulcani Vesuviu, Etna si Stromboli. Acesta din urma a fost numit "farul Mediteranei", datorita activitatii aproape continui care are loc de mai bine de un secol. Centrele vulcanice cele mai productive, cu activitate mai blânda, mai putin spectaculoasa, apar de-a lungul placilor divergente, în zona crestelor medio-oceanice.
Vulcanismul petelor fierbinti ("hot spots") poate fi exploziv sau linistit si poate aparea pe continente sau în bazinele oceanice.
Vulcanii sunt mult mai numerosi în emisfera nordica, ceea ce este de interes mai ales pentru meteorologi, deoarece mari cantitati de cenusa vulcanica în stratosfera duc la o crestere neta a pierderii de caldura a Pamântului, ceea ce afecteaza climatul. De asemenea, sunt afectate avioanele cu reactie care zboara la altitudine mare. Orice concentrare de vulcani activi la o anumita latitudine trebuie considerata ca un agent potential al schimbarii climatului global. Desi cea mai mare parte a variabilitatii climatice este legata de alte cauze, exista exemple istorice de eruptii vulcanice care au afectat clima (eruptia vulcanului Tambora din Indonezia în 1815, eruptia vulcanului El Chich n din Mexic, în 1982 sau cea a vulcanului Pinatubo din Filipine în 1991).
Impactul asupra oamenilor este determinat de modul în care erupe un vulcan.
O eruptie catastrofala, cum a fost cea a vulcanului St. Helens (Statul Whashinton, SUA) din 1980, are urmari serioase. Simple revarsari de lave ca acelea ale vulcanului Kilauea din Hawaii pot, pe de alta parte, sa fie utile pentru turism si afaceri (cu exceptia agriculturii).
Din pacate nu exista scari de masurare pentru a descrie "marimea" unei eruptii vulcanice, asa cum exista pentru cutremure. Indexul de Explozivitate Vulcanica are valori care variaza de la 0 la 8, în functie de volumul de material ejectat, de înaltimea pâna la care se ridica materialul si de durata eruptiei. Scara "Clasificarii" asociaza o anumita eruptie cu un vulcan bine cunoscut, care a avut acelasi tip de eruptie (Stromboliana, Hawaiiana, Vulcaniana, Pliniana etc.). Scara "Descrieri" implica adjective de tipul blând, exploziv, catastrofal etc.
S-a constatat ca potentialul exploziv al unui vulcan creste odata cu timpul scurs de la eruptia anterioara. Acest fapt permite recunoasterea riscului vulcanic al unei regiuni, atunci când data ultimei eruptii este cunoscuta. Un alt factor determinant al explozivitatii unui vulcan este vâscozitatea lavei. Aceasta depinde de temperatura lavei si de compozitia ei. Vâscozitatea variaza invers cu temperatura pentru cele mai multe fluide, inclusiv lava. Compozitia lavei, în special continutul ei în silice (SiO2), influenteaza, de asemenea, vâscozitatea. Cu cât continutul în silice este mai mare, cu atât lava este mai vâscoasa. Lavele vâscoase cu un continut mare de gaze pot acumula o presiune a gazelor asa de mare, încât devin explozive, în timp ce din lavele fluide gazele scapa cu usurinta, fiind deci mai putin periculoase.
Tipuri de vulcani
Tipul eruptiei vulcanice determina formarea structurii sau a conului care este construit si numai dupa aspectul lui se poate obtine o informatie cu privire la potentialul de hazard al unui vulcan.
Eruptii linistite
vulcanii scut: construiti de curgeri linistite de lave dintr-un cos sau conducta centrala; prinracire lavele formeaza bazalte, rocile vulcanice cele mai comune. Cei mai multi vulcani scut au origine oceanica, ei fiind întâlniti în Islanda, Insulele Gal pagos si Insulele Hawaii. Ei sunt construiti începând de la fundul oceanunlui, strat cu strat, pâna la elevatii de mii de metri deasupra nivelului marii.
eruptii fisurale: în unele zone cu vulcani de tip scut, lavele curg numai din fisuri lungi, formând platouri extinse de lave. Astfel de platouri se întâlnesc în Islanda, India si Statele Unite.
Eruptii explozive:
conuri compuse (stratovulcani): aceste conuri au sute de metri grosime, cu un profil concav si un cos central. Conurile compuse sunt stratificate, constând din alternante de strate de produse piroclastice ejectate de vulcan în timpul eruptiei cu curgeri de lave. Unele dintre cele mai frumose atractii turistice din lume sunt reprezentate de astfel de conuri, cum ar fi Muntele Vesuviu în Italia, Muntele Fujiyama din Japonia, Muntele Rainier din Statele Unite etc.
caldera este un crater vulcanic mult mai larg decât cosul care îl alimenteaza. Se poate forma prin dezintegrarea exploziva a vârfului unui vulcan, prin colapsul în camera magmatica sau prin ambele mecanisme. Parcul Yellowstone ocupa câteva caldere uriase, iar în europa este binecunoscuta caldera formata dupa eruptia din anul 79 A.D. a vulcanului Vesuviu.
domurile de lave sunt structuri vulcanice cu flancurile abrupte, rezultând din eruptia unei magme foarte vâscoase, cu continut scazut de gaze.
conurile de cenusa sunt cele mai mici si mai numeroase conuri vulcanice. Sunt construite din material piroclastic de toate dimensiunile. Un astfel de con vulcanic, numit Paricut n, a aparut peste noapte în anul 1943 în lanul de porumb al unui taran Mexican.
Hazarde vulcanice
Vulcanii se afla pe pozitia a treia în topul celor mai periculoase hazarde naturale, din punct de vedere al pierderilor de vieti omenesti, dupa inundatiile din zonele de coasta datorate taifunurilor sau uraganelor si cutremure.
Hazardele vulcanice sunt reprezentate de:
Curgeri de lave, care pot distruge locuinte si alte constructii, drumuri, terenuri agricole si forestiere. Pericolul, în general, nu scade cu cresterea distantei fata de centrul eruptiei;
Caderi si curgeri de piroclastite. Curgerile de piroclastite sunt amestecuri de gaze fierbinti si material piroclastic care se deplaseaza peste formele de relief cu viteze mari. O astfel de curgere de piroclastite a ucis 30000 de oameni în anul 1902 în timpul eruptiei vulcanului Mont Pelée din Martinica. Materialul piroclastic mai fin (cenusi) poate fi purtat de curentii de aer la distante mari de centrul de eruptie si la altitudini mari în stratosfera, constituind apoi caderile de cenusi, care pot avea efecte dezastruoase pentru agricultura, dar nu numai.
Curgeri de debrite. Apa din precipitatiile abundente, zapada care se topeste, un lac sau un râu pot mobiliza fragmentele (debrite) de pe flancurile unui vulcan si le pot deplasa la mare distanta, formând depuneri groase de roca si cenusa. Ele mai sunt cunoscute si sub numele de lahar, de la termenul utilizat în Indonezia. Astfel de curgeri masive de debrite s-au produs în 1980 ca urmare a eruptiei vulcanului St. Helens (SUA) sau, cu efecte mult mai catastrofale, în 1985 ca urmare a eruptiei, de altfel blânde, a vulcanului Nevado del Ruiz din Columbia, când au fost îngropati sub curgerile de material mobilizat de topirea zapezii si ghetii mai mult de douazeci de mii de oameni.
Tsunami. Valurile uriasi generate de eruptii vulcanice sunt mult mai rare decât cele generate de cutremure si au loc, în general, în vestul Oceanului Pacific si Indonezia. Explozia din 1883 a vulcanului Krakatoa din Indonezia, care a fost auzita pâna la o distanta de circa 3000 de kilometri si a generat un nor de cenusa care a ajuns pâna la 80 de km în atmosfera, a stat la originea unui val oceanic de 35 de metri înaltime, care a fost, de fapt, cauza mortii celor 36000 de mii de oameni. Valul a facut ocolul Pamântului traversând Pacificul si ajungând în Canalul Mânecii cu o înaltime de un metru.
Probleme climatice. Cenusile fine aruncate în atmosfera în urma eruptiilor explozive pot produce dereglari de amploare ale climatului pe termen scurt, dar uneori cu urmari importante, datorita particulelor de material vulcanic care împiedica patrunderea radiatiei solare spre suprafata Pamântului. Cantitatea mare de material aruncat în atmosfera de catre eruptia fisurii Laki din Islanda în anul 1783 a avut drept consecinta o iarna deosebit de grea în Europa. Eruptia din 1815 a vulcanului Tambora din Indonezia a avut ca urmare un an fara vara si fara recolte în zona Indoneziei, ceea ce agenerat o perioada de foamete în regiune.
Emanatiile de gaze. Gazele asociate eruptiilor vulcanice, reprezentate în principal de vapori de apa si gaze sulfuraoase, pot duce prin combinarea lor la aparitia acidului sulfuric, care este coroziv pentru metale si poate distruge sau avaria partile metalice ale constructiilor. Un alt gaz asociat eruptiilor vulcanice este dioxidul de carbon, care chiar daca nu este un gaz otravitor, atunci când este emanat în cantitati foarte mari poate duce la evenimente precum cel care avut loc în 1982 lânga lacul Nyos din Camerun, când în urmaeliberarii de pe fundul lacului a unei cantitati imense de dioxid de carbon de origine vulcanica peste 1700 de oameni au murit asfixiati.
Micsorarea efectelor eruptiilor vulcanice si predictie
Pentru reducerea efectelor curgerilor de lave se folosesc diguri si baraje care sa devieze curgerile spre zone neconstruite sau unde pagubele sunt minore. În Islanda se practica stropirea cu apa de mare a curgerilor de lave, care stfel se solidifica cît mai departe de zonele locuite, evitându-se distrugerile.
Predictia eruptiilor vulcanice se poate face cu multa precizie, masurând miscarile seismice de mica amploare produse de miscarea lavei în camera magmatica. De asemenea, se poate masura deformarea flancurilor cu ajutorul senzorilor dispusi pe suprafata vulcanului.
|
