Vulcanii si mediul
Desi, de obicei, oamenii considera vulcanii si activitatea vulcanica un fenomen īnfricosator, ca fenomene geologice periculoase vulcanii nu sunt chiar atāt de rai. Ei sunt atractivi īntr-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 īngrijorator īn privinta lor?
Acest lucru l-au putut afla locuitorii oraselor Pompeii si Herculaneum situate īn apropierea vulcanului Vesuviu, īn ziua de 24 august 79 A.D., cānd vulcanul a erupt pe neasteptate, īngropānd cele doua orase. Vesuviul era inactiv de cāteva 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. Īn doua zile orasul Pompeii a fost acoperit atāt de complet, īncāt ruinele sale nu au mai fost descoperite pāna īn secolul al 16-lea īn timpul unor excavatii pentru o conducta de apa. Sapaturile sistematice pentru a 232w221c ducerea la laumina a ruinelor nu au īnceput īnsa pāna īn anul 1738. Aceasta data marcheaza īnceputurile 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 īngropat orasul sub 6 metri de material piroclastic ("rupt de foc"). Herculaneum, situat mai la nord si īn afara directiei de deplasare a norului de cenusa purtat de vānt, 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, transformāndu-se īn 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 adāncimii mari la care au fost īngropati.
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, cunoscāndu-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 lānga conul vulcanic care va erupe mai tārziu se pot forma asezari umane. Cu toate acestea, cunoscāndu-se faptul ca exista o potentiala problema vulcanica, politicienii, oamenii de stiinta si altii pot planifica diverse scenarii de eruptie si evacuare, reducāndu-se astfel pierderile īn 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 īn principal la limitele convergente de placi. Exemplul cel mai tipic īl reprezinta asa-numitul Cerc de Foc Pacificului, unde se īntālnesc 900 dintre cei 1350 de vulcani activi īn 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 īn Mediterana, incluzānd 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 blānda, mai putin spectaculoasa, apar de-a lungul placilor divergente, īn zona crestelor medio-oceanice.
Vulcanismul petelor fierbinti ("hot spots") poate fi exploziv sau linistit si poate aparea pe continente sau īn bazinele oceanice.
Vulcanii sunt mult mai numerosi īn emisfera nordica, ceea ce este de interes mai ales pentru meteorologi, deoarece mari cantitati de cenusa vulcanica īn stratosfera duc la o crestere neta a pierderii de caldura a Pamāntului, 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 īn 1815, eruptia vulcanului El Chich n din Mexic, īn 1982 sau cea a vulcanului Pinatubo din Filipine īn 1991).
Impactul asupra oamenilor este determinat de modul īn 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, īn functie de volumul de material ejectat, de īnaltimea pāna 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 blānd, 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 cānd data ultimei eruptii este cunoscuta. Un alt factor determinant al explozivitatii unui vulcan este vāscozitatea lavei. Aceasta depinde de temperatura lavei si de compozitia ei. Vāscozitatea variaza invers cu temperatura pentru cele mai multe fluide, inclusiv lava. Compozitia lavei, īn special continutul ei īn silice (SiO2), influenteaza, de asemenea, vāscozitatea. Cu cāt continutul īn silice este mai mare, cu atāt lava este mai vāscoasa. Lavele vāscoase cu un continut mare de gaze pot acumula o presiune a gazelor asa de mare, īncāt devin explozive, īn 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 īntālniti īn Islanda, Insulele Gal pagos si Insulele Hawaii. Ei sunt construiti īncepānd de la fundul oceanunlui, strat cu strat, pāna la elevatii de mii de metri deasupra nivelului marii.
eruptii fisurale: īn unele zone cu vulcani de tip scut, lavele curg numai din fisuri lungi, formānd platouri extinse de lave. Astfel de platouri se īntālnesc īn 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, constānd din alternante de strate de produse piroclastice ejectate de vulcan īn 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 īn Italia, Muntele Fujiyama din Japonia, Muntele Rainier din Statele Unite etc.
caldera este un crater vulcanic mult mai larg decāt cosul care īl alimenteaza. Se poate forma prin dezintegrarea exploziva a vārfului unui vulcan, prin colapsul īn camera magmatica sau prin ambele mecanisme. Parcul Yellowstone ocupa cāteva caldere uriase, iar īn europa este binecunoscuta caldera formata dupa eruptia din anul 79 A.D. a vulcanului Vesuviu.
domurile de lave sunt structuri vulcanice cu flancurile abrupte, rezultānd din eruptia unei magme foarte vāscoase, 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 īn anul 1943 īn lanul de porumb al unui taran Mexican.
Hazarde vulcanice
Vulcanii se afla pe pozitia a treia īn 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, īn 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 īn anul 1902 īn 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 īn 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 rāu pot mobiliza fragmentele (debrite) de pe flancurile unui vulcan si le pot deplasa la mare distanta, formānd depuneri groase de roca si cenusa. Ele mai sunt cunoscute si sub numele de lahar, de la termenul utilizat īn Indonezia. Astfel de curgeri masive de debrite s-au produs īn 1980 ca urmare a eruptiei vulcanului St. Helens (SUA) sau, cu efecte mult mai catastrofale, īn 1985 ca urmare a eruptiei, de altfel blānde, a vulcanului Nevado del Ruiz din Columbia, cānd au fost īngropati 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 decāt cele generate de cutremure si au loc, īn general, īn vestul Oceanului Pacific si Indonezia. Explozia din 1883 a vulcanului Krakatoa din Indonezia, care a fost auzita pāna la o distanta de circa 3000 de kilometri si a generat un nor de cenusa care a ajuns pāna la 80 de km īn atmosfera, a stat la originea unui val oceanic de 35 de metri īnaltime, care a fost, de fapt, cauza mortii celor 36000 de mii de oameni. Valul a facut ocolul Pamāntului traversānd Pacificul si ajungānd īn Canalul Mānecii cu o īnaltime de un metru.
Probleme climatice. Cenusile fine aruncate īn atmosfera īn urma eruptiilor explozive pot produce dereglari de amploare ale climatului pe termen scurt, dar uneori cu urmari importante, datorita particulelor de material vulcanic care īmpiedica patrunderea radiatiei solare spre suprafata Pamāntului. Cantitatea mare de material aruncat īn atmosfera de catre eruptia fisurii Laki din Islanda īn anul 1783 a avut drept consecinta o iarna deosebit de grea īn Europa. Eruptia din 1815 a vulcanului Tambora din Indonezia a avut ca urmare un an fara vara si fara recolte īn zona Indoneziei, ceea ce agenerat o perioada de foamete īn regiune.
Emanatiile de gaze. Gazele asociate eruptiilor vulcanice, reprezentate īn 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 cānd este emanat īn cantitati foarte mari poate duce la evenimente precum cel care avut loc īn 1982 lānga lacul Nyos din Camerun, cānd īn 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. Īn Islanda se practica stropirea cu apa de mare a curgerilor de lave, care stfel se solidifica cīt mai departe de zonele locuite, evitāndu-se distrugerile.
Predictia eruptiilor vulcanice se poate face cu multa precizie, masurānd miscarile seismice de mica amploare produse de miscarea lavei īn camera magmatica. De asemenea, se poate masura deformarea flancurilor cu ajutorul senzorilor dispusi pe suprafata vulcanului.
|
