Ενώ οι σεισμοί και οι τυφώνες μοιάζουν συχνά να είναι οι πιο καταστρεπτικοί τύποι φυσικών καταστροφών, τα ηφαίστεια μπορούν να έχουν περισσότερα εκτεταμένα αποτελέσματα από το καθένα. Όπως η έκρηξη του ηφαιστείου των Φιλιππίνων Pinatubo, το 1991, που έδειξε ότι ένα ηφαίστειο μπορεί να δημιουργήσει ένα τεράστιο νέφος θειικού οξέος, το οποίο να περικυκλώνει ολόκληρο τον πλανήτη.
Στα περισσότερα μέρη του κόσμου, όπου γίνονται σεισμοί, υπάρχουν και ενεργά ηφαίστεια. Γι' αυτό τα 450 ενεργά ηφαίστεια που ξέρουμε στη στεριά και καμιά 80 κάτω από τη θάλασσα βρίσκονται στις σεισμογενείς ζώνες. Υπάρχουν όμως 1.500 εν δυνάμει ενεργά ηφαίστεια σε όλο τον κόσμο και περίπου 550 ηφαίστεια έχουν εκραγεί στην επιφάνεια της Γης κατά τη διάρκεια της ιστορίας.
Από τα ενεργά, το 60% βρίσκεται στην περίμετρο του Ειρηνικού, το 17% στο κέντρο του, το 14% στο τόξο νότια της Ινδονησίας και το 9% στη Μεσόγειο και την Αφρική.
Κανένας δε γνωρίζει το διάστημα μεταξύ δύο εκρήξεων. Το Σούφριερ Χιλ στο νησί Μονσεράτ στις Δυτικές Ινδίες βρυχήθηκε το 1995 μετά από 400 χρόνια σιωπής.
Που αναπτύσσονται τα ηφαίστεια: Θερμά σημεία και ζώνες υποβύθισης
Τ
ο ηφαίστειο είναι ένα άνοιγμα του φλοιού της Γης απ' όπου βγαίνουν αέρια και λιωμένα πετρώματα από τα βαθιά καυτά στρώματα. Τα ηφαίστεια εκτοξεύουν ακόμη και στάχτες. Λάβα και στάχτη παγώνουν και στοιβάζονται γύρο απ' το άνοιγμα κι έτσι το ηφαίστειο παίρνει το σχήμα κώνου (χωνιού).
Η αιτία γι' αυτό το φαινόμενο πρέπει να αναζητηθεί στην κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών εξ' αιτίας των ρευμάτων θερμικής μεταφοράς, που επιπλέουν και ολισθαίνουν πάνω σε έναν ημίρρευστο ορίζοντα - την ασθενόσφαιρα.
Ο γήινος φλοιός βρίσκεται πάνω από μια δωδεκάδα σημαντικές λιθοσφαιρικές πλάκες, με την κάθε μία να μετακινείται περίπου 10 cm κάθε χρόνο. Το μάγμα που ανεβαίνει ωθεί τις γήινες πλάκες να απομακρύνονται μεταξύ τους στο μέσον των ωκεανών. Κατά μήκος άλλων ασθενών σημείων στις πλάκες, εμφανίζονται θερμά σημεία (υπέρθερμη περιοχή μανδυακού υλικού).
Τα νησιά της Χαβάης δημιουργήθηκαν από ένα θερμό σημείο. Όταν μία ωκεάνεια πλάκα γλιστρά κάτω από μία ηπειρωτική πλάκα, δημιουργεί μια θερμική ζώνη υποβύθισης. Ο στερεός βράχος θερμαίνεται πάλι καθώς αυτός καταδύεται μέσα στη Γη, και το μάγμα πάλι ανυψώνεται για να σχηματίσει ηφαίστεια.
Τα ηφαίστεια που υψώνονται επάνω από τα περιβάλλοντα βουνά από την Καλιφόρνια έως την Πολιτεία της Ουάσιγκτον προκαλούνται από θερμικές ζώνες υποβύθισης. Αυτή η ίδια διαδικασία φτιάχνει τα βουνά και προκαλεί τους σεισμούς.
Οι επιστήμονες υπολόγισαν θεωρητικά για τους γιγαντιαίους θαλάμους του καθαρού μάγματος βαθιά μέσα στη Γη, που αναγκάζεται τελικά να έρθει στην επιφάνεια και έτσι αναδιαμορφώνει τον φλοιό του πλανήτη. Άντ' αυτού, το μάγμα φαίνεται να ρέει μέσω ενός δικτύου μικρότερων κάθετων στηλών και διασυνδεδεμένων θαλάμων, σύμφωνα με την πιο πρόσφατη έρευνα.
Δημιουργία ηφαιστείων
Στις περιοχές όπου η μια πλάκα απομακρύνεται από την άλλη, το μάγμα ανέρχεται και οικοδομεί μεγάλες οροσειρές ενεργών υποβρύχιων ηφαιστείων (Μέσο-Ωκεάνιες ράχες) δημιουργώντας νέο ωκεάνιο φλοιό.
Στις περιοχές σύγκλισης των πλακών, όπου η μια βυθίζεται κάτω από την άλλη κατά μήκος πολύ βαθιών ωκεάνιων τάφρων, το νέο μάγμα που γεννάται οικοδομεί μια σειρά, σαν χάντρες, ηφαιστειακών νησιών όταν η υπερκείμενη πλάκα είναι ωκεάνια, ή, εάν είναι ηπειρωτική, τοξοειδείς οροσειρές μεγάλων ηφαιστείων. Εκεί παράγεται ο νέος ηπειρωτικός φλοιός.
Στο εσωτερικό των πλακών, πάνω από τα θερμά σημεία (σταθερές πηγές μάγματος στην ασθενόσφαιρα), απαντούν αλυσίδες ηφαιστειακών κέντρων. Καθώς η λιθοσφαιρική πλάκα κινείται, μαζί της κινούνται και τα ηφαίστεια, που αποκόπτονται έτσι από την πηγή τροφοδοσίας τους και γίνονται ανενεργά, ενώ ένα καινούργιο ενεργό ηφαίστειο δημιουργείται πάνω από το θερμό σημείο.
Στα ηφαίστεια ξεχύνεται από το εσωτερικό τους το μάγμα, ένα είδος λιωμένου πετρώματος, το οποίο συγκεντρώνεται στους μαγματικούς θαλάμους. Αυτοί οι μαγματικοί θάλαμοι παραμένουν συχνά σφραγισμένοι για εκατοντάδες χρόνια μεταξύ δύο εκρήξεων, έως ότου η πίεση αυξηθεί αρκετά έτσι ώστε να δημιουργηθεί ένα άνοιγμα, ένας αεραγωγός, ο οποίος μπορεί να είναι μια ρωγμή ή ένα αδύνατο σημείο σε ένα βράχο.
Το μάγμα έχει την τάση να ανεβαίνει αργά-αργά προς τα ανώτερα στρώματα του φλοιού της Γης. Στην περίπτωση που διαπερνούν το φλοιό μεγάλα ρήγματα πάνω από τους μαγματικούς θαλάμους, το μάγμα βρίσκει διέξοδο προς την επιφάνεια. Αναβλύζοντας ήπια ή εκτινασσόμενο βίαια, εξέρχεται, ψύχεται, στερεοποιείται σε λάβα και με αυτόν τον τρόπο δημιουργούνται τα ηφαίστεια.
Η λάβα μπορεί να 10 φορές πιο καυτή από το βραστό νερό και να καταστρέφει ότι βρει μπροστά της , καθώς κυλάει προς τα κάτω σαν φλογισμένο ποτάμι. Η ταχύτητα της ροής των πυροκλαστικών υλικών μπορεί να φτάσει τα 160 km/h.
Η έκρηξη τότε δημιουργεί έναν κρατήρα, όπου η λάβα και η τέφρα πετάγονται προς τα έξω, διαμορφώνοντας έτσι τον κώνο. Σε μερικά ηφαίστεια, ο θάλαμος του μάγματος καταρρέει μετά από μια βίαια έκρηξη και σχηματίζεται η περίφημη καλδέρα, που είναι ακριβώς ένας μεγάλος κρατήρας με μορφή κοιλότητας. Μερικές φορές αυτές οι καλδέρες γεμίζουν με νερό, όπως στη λίμνη των Κρατήρων στο Όρεγκον.
Η πρόγνωση των ηφαιστειακών εκρήξεων
Έχουν οι γεωλόγοι παρατηρήσει ότι μερικούς μήνες πριν από την έκρηξη ενός ηφαιστείου, μια σειρά φυσικοχημικά μεγέθη αλλάζουν, προειδοποιώντας με αυτόν τον τρόπο για μια επερχόμενη έκρηξη.
Για παράδειγμα αυξάνεται η σεισμική δραστηριότητα κάτω από το ηφαίστειο, αλλάζει η χημική σύσταση και η θερμοκρασία των θερμών πηγών καθώς και των αερίων που εκλύονται γύρω από αυτό το ηφαίστειο.
Επίσης έχουν αναφερθεί και μεταβολές στο τοπογραφικό ανάγλυφο του χώρου και στο γήινο μαγνητικό και βαρυτικό πεδίο της Γης.
Με τη συνεχή ή περιοδική καταγραφή όλων αυτών των μεταβλητών από δίκτυα παρακολούθησης εγκατεστημένα σε πολλές περιοχές καταφέρνουν οι επιστήμονες να προβλέψουν τις ηφαιστειακές εκρήξεις.
Τα ηφαίστεια και το κλίμα
Έχει παρατηρηθεί ότι οι ηφαιστειακές εκρήξεις επηρεάζουν το κλίμα μόνο αν διαταράξουν τη στρατόσφαιρα. Αυτή εκτείνεται σε ύψος μεγαλύτερο των 12 χιλιομέτρων, στο κατώτερο σημείο της οποίας υπάρχει ένα στρώμα αερολύματος, που αποτελείται κυρίως από μικροσταγονίδια θειικού οξέως και νερού. Ο ορίζοντας αυτός αντανακλά τις ακτίνες του ήλιου ενώ δεν απορροφάει τη θερμική ακτινοβολία που επιστρέφει από τη Γη.
Οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις εισάγουν στη στρατόσφαιρα μεγάλες ποσότητες λεπτής ηφαιστειακής στάχτης και ηφαιστειακών αερίων (διοξείδιο του θείου και του άνθρακα καθώς και νερό).
Ενώ το κύριο μέρος της ηφαιστειακής στάχτης απομακρύνεται πολύ γρήγορα --σε διάστημα λίγων ημερών ή εβδομάδων-- το διοξείδιο του θείου μένει για μεγάλο χρονικό διάστημα στο στρατοσφαιρικό αερόλυμα. Σιγά-σιγά μετατρέπεται σε σταγόνες θειικού οξέως που ανακλούν έντονα το φως του ήλιου και αυξάνουν την απορροφητικότητα στο φως του στρατοσφαιρικού αερολύματος. Το αποτέλεσμα είναι μια μείωση της μέσης γήινης θερμοκρασίας από μισό έως ένα βαθμό Κελσίου για τα επόμενα δύο με τρία χρόνια. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ηφαιστειακός χειμώνας.
Τα ηφαίστεια και το περιβάλλον
Η επίδραση των ηφαιστείων στον άνθρωπο είναι διπλή. Τα ηφαίστεια επιφέρουν σημαντικές βλάβες η καταστροφές, αλλά και συμβάλλουν άμεσα η έμμεσα στη βελτίωση της ζωής του ανθρώπου. Οι αρνητικές συνέπειες εξαρτώνται τόσο από τον τύπο της έκρηξης του ηφαιστείου, όσο και από τη γειτνίαση του με πυκνοκατοικημένες περιοχές.
Τα ρεύματα λάβας δημιουργούν μικρά σχετικά προβλήματα, αφού μπορεί να προβλεφθεί η πορεία τους και να ελεγχθεί κατά κάποιο τρόπο. Οι μεγαλύτεροι κίνδυνοι προέρχονται από τις βίαιες εκρήξεις τύπου Πελέ ή Πλίνιου, που δημιουργούν μεγάλες ποσότητες τέφρας, διάπυρα νέφη και τοξικά αέρια, από τα παλιρροϊκά κύματα που δημιουργούνται σε μεγάλες εκρήξεις ηφαιστείων κοντά στη θάλασσα και από ρεύματα λάσπης και πυροκλαστικών υλικών που προέρχονται από καταρρακτώδεις βροχές, υπερχειλίσεις λιμνών κρατήρων ή λιώσιμο πάγων.
Όμως, η υδρόσφαιρα και το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας δημιουργήθηκαν από την ηφαιστειακή δραστηριότητα διαμέσου των αιώνων του γεωλογικού χρόνου. Έτσι, δεν θα ήταν υπερβολικό να θεωρηθεί ότι η ύπαρξη ζωής στη Γη σχετίζεται με τη δράση των ηφαιστείων στο μακρινό παρελθόν.
Αλλά και ένα μεγάλο μέρος της ξηράς καλύπτεται από ηφαιστειακά πετρώματα, τα οποία έχουν δώσει σημαντικά κοιτάσματα ορυκτών πρώτων υλών. Λόγω της εύφορης γης που δημιουργείται κοντά στα ηφαίστεια, μεγάλες πόλεις και χωριά κτίστηκαν εκεί, παρά την επικινδυνότητα της διαβίωσης.
Οι θερμές πηγές χρησιμοποιούνται κυρίως για ιαματικούς σκοπούς, ενώ τα τεράστια ποσά γεωθερμικής ενέργειας, που είναι διαθέσιμα σε ηφαιστειακές περιοχές, αξιοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και για άλλες χρήσεις, χωρίς επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Τέλος, για τους γεωλόγους τα ηφαίστεια είναι παράθυρα που επιτρέπουν μια άμεση ματιά στο άγνωστο εσωτερικό του πλανήτη μας.
Τα ηφαίστεια στην παγκόσμια ιστορία
Ελληνικά ηφαίστεια
Στην Ελλάδα υπάρχουν 39 ηφαίστεια, με μεγαλύτερα ? εκτός της Σαντορίνης αυτά της Μήλου, της Νισύρου και των Μεθάνων.
Τα ηφαίστεια του Αιγαίου
Ο γεωγραφικός χώρος του Αιγαίου είναι μία από τις πιο σεισμογενείς περιοχές της Γης, καθώς οι γεωλογικές μεταβολές που συμβαίνουν σε τακτά χρονικά διαστήματα είναι έντονες και συνεχείς. Η περιοχή του Αιγαίου διαμορφώθηκε τα τελευταία 23 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή στη διάρκεια της πιο πρόσφατης γεωλογικής περιόδου του ανώτερου καινοζωικού.
Η γεωλογική κατάσταση στην περιοχή του Αιγαίου καθορίζεται από τη βύθιση της Αφρικανικής λιθοσφαιρικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική. Η λιθοσφαιρική πλάκα της Αφρικής βυθίζεται νότια της Κρήτης, κάτω από την περιοχή του Αιγαίου, καθώς αυτή μετατοπίζεται προς τα νοτιοδυτικά με ταχύτητες που εκτιμώνται σε 4 με 5 εκατοστά κάθε χρόνο. Η διαδικασία αυτή συμβαίνει τα τελευταία 15 εκατομμύρια χρόνια, σε βάθη που κυμαίνονται μεταξύ 120 και 140 χιλιομέτρων. Στα βάθη αυτά, η παρουσία της βυθισμένης λιθόσφαιρας μέσα στο μανδύα της γης δημιουργεί συνθήκες τέτοιες, που επιτρέπουν τη γένεση του μάγματος.
Όλη αυτή η γεωλογική διεργασία είχε ως αποτέλεσμά της να δημιουργηθεί το ηφαιστειακό τόξο του Νοτίου Αιγαίου. Στο ηφαιστειακό τόξο του Νότιου Αιγαίου ανήκουν τα ηφαίστεια στο Σουσάκι (Κρομμυωνίας), στα Μέθανα, στον Πόρο, στη Μήλο, στη Νίσυρο και στη Σαντορίνη. Όλα αυτά τα ηφαιστειακά κέντρα βρίσκονται κατανεμημένα κατά μήκος μιας ζώνης πλάτους λίγων δεκάδων χιλιομέτρων και μήκους 450 χιλιομέτρων, η οποία αρχίζει από τον ισθμό της Κορίνθου και καταλήγει στη Νίσυρο. Κατά μήκος του τόξου μόνο τρία είναι τα ενεργά ηφαίστεια (Σαντορίνη, Νίσυρος, Μέθανα), από τα οποία αυτό των Μεθάνων βρίσκεται σε μεταηφαιστειακή δράση, ενώ τα ηφαίστεια της Νισύρου και της Σαντορίνης παρουσιάζουν σημαντική ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Το ηφαίστειο της Σαντορίνης
Η έκρηξη του ηφαιστείου της Σαντορίνης το 1.650 πΧ ήταν μια από τις μεγαλύτερες στα τελευταία 10.000 χρόνια. Το μάγμα που αναπήδησε ήταν περίπου 30 κυβικά χιλιόμετρα. Η τέφρα σκέπασε μια μεγάλη έκταση στην ανατολική Μεσόγειο και την Τουρκία. Πιθανά, η έκρηξη ήταν η αιτία για το τέλος του Μινωικού πολιτισμού στην Κρήτη.
Η Σαντορίνη έχει γίνει από πολυσύνθετες μεταπτώσεις ηφαιστείων. Έχουν γίνει τουλάχιστον 12 μεγάλες ισχυρές εκρήξεις στα τελευταία 200.000 χρόνια, στο νησί. Το Ακρωτήρι είναι μια Μινωική πόλη στα νότια της Θήρας και ήρθε στο φως από αρχαιολογικές έρευνες. Περίπου, 1-2 μέτρα από τέφρα σκέπασε την πόλη η οποία είχε πληθυσμό περίπου 30.000 κατοίκους.
Φαίνεται από τις ανασκαφές ότι οι κάτοικοι είχαν εκκενώσει με επιτυχία την πόλη πριν την έκρηξη, εξ αιτίας του γεγονότος ότι κανένα ανθρώπινο σώμα δεν βρέθηκε μέσα στην τέφρα. Οι αρχαιολόγοι λέγουν, επίσης, ότι οτιδήποτε αντικείμενο μπορούσαν να μεταφέρουν από τα σπίτια, το είχαν πάρει.
Ένδεκα εκρήξεις έγιναν μέχρι το 197 πΧ, στα δύο νησιά, τη Σαντορίνη και στη Νέα Καμμένη. Η πιο πρόσφατη έκρηξη της Σαντορίνης ήταν το 1950, στην Νέα Καμμένη. Η έκρηξη κράτησε λιγότερο από ένα μήνα. Το αποτέλεσμα της ήταν η δημιουργία ενός θόλου και η παραγωγή ροή λάβας.
πηγή: Physics4u.gr
Στα περισσότερα μέρη του κόσμου, όπου γίνονται σεισμοί, υπάρχουν και ενεργά ηφαίστεια. Γι' αυτό τα 450 ενεργά ηφαίστεια που ξέρουμε στη στεριά και καμιά 80 κάτω από τη θάλασσα βρίσκονται στις σεισμογενείς ζώνες. Υπάρχουν όμως 1.500 εν δυνάμει ενεργά ηφαίστεια σε όλο τον κόσμο και περίπου 550 ηφαίστεια έχουν εκραγεί στην επιφάνεια της Γης κατά τη διάρκεια της ιστορίας.
Από τα ενεργά, το 60% βρίσκεται στην περίμετρο του Ειρηνικού, το 17% στο κέντρο του, το 14% στο τόξο νότια της Ινδονησίας και το 9% στη Μεσόγειο και την Αφρική.
Κανένας δε γνωρίζει το διάστημα μεταξύ δύο εκρήξεων. Το Σούφριερ Χιλ στο νησί Μονσεράτ στις Δυτικές Ινδίες βρυχήθηκε το 1995 μετά από 400 χρόνια σιωπής.
Που αναπτύσσονται τα ηφαίστεια: Θερμά σημεία και ζώνες υποβύθισης
Το ηφαίστειο είναι ένα άνοιγμα του φλοιού της Γης απ' όπου βγαίνουν αέρια και λιωμένα πετρώματα από τα βαθιά καυτά στρώματα. Τα ηφαίστεια εκτοξεύουν ακόμη και στάχτες. Λάβα και στάχτη παγώνουν και στοιβάζονται γύρο απ' το άνοιγμα κι έτσι το ηφαίστειο παίρνει το σχήμα κώνου (χωνιού).
Η αιτία γι' αυτό το φαινόμενο πρέπει να αναζητηθεί στην κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών εξ' αιτίας των ρευμάτων θερμικής μεταφοράς, που επιπλέουν και ολισθαίνουν πάνω σε έναν ημίρρευστο ορίζοντα - την ασθενόσφαιρα.
Ο γήινος φλοιός βρίσκεται πάνω από μια δωδεκάδα σημαντικές λιθοσφαιρικές πλάκες, με την κάθε μία να μετακινείται περίπου 10 cm κάθε χρόνο. Το μάγμα που ανεβαίνει ωθεί τις γήινες πλάκες να απομακρύνονται μεταξύ τους στο μέσον των ωκεανών. Κατά μήκος άλλων ασθενών σημείων στις πλάκες, εμφανίζονται θερμά σημεία (υπέρθερμη περιοχή μανδυακού υλικού).
Τα νησιά της Χαβάης δημιουργήθηκαν από ένα θερμό σημείο. Όταν μία ωκεάνεια πλάκα γλιστρά κάτω από μία ηπειρωτική πλάκα, δημιουργεί μια θερμική ζώνη υποβύθισης. Ο στερεός βράχος θερμαίνεται πάλι καθώς αυτός καταδύεται μέσα στη Γη, και το μάγμα πάλι ανυψώνεται για να σχηματίσει ηφαίστεια.
Τα ηφαίστεια που υψώνονται επάνω από τα περιβάλλοντα βουνά από την Καλιφόρνια έως την Πολιτεία της Ουάσιγκτον προκαλούνται από θερμικές ζώνες υποβύθισης. Αυτή η ίδια διαδικασία φτιάχνει τα βουνά και προκαλεί τους σεισμούς.
Οι επιστήμονες υπολόγισαν θεωρητικά για τους γιγαντιαίους θαλάμους του καθαρού μάγματος βαθιά μέσα στη Γη, που αναγκάζεται τελικά να έρθει στην επιφάνεια και έτσι αναδιαμορφώνει τον φλοιό του πλανήτη. Άντ' αυτού, το μάγμα φαίνεται να ρέει μέσω ενός δικτύου μικρότερων κάθετων στηλών και διασυνδεδεμένων θαλάμων, σύμφωνα με την πιο πρόσφατη έρευνα.
Δημιουργία ηφαιστείων
Στις περιοχές όπου η μια πλάκα απομακρύνεται από την άλλη, το μάγμα ανέρχεται και οικοδομεί μεγάλες οροσειρές ενεργών υποβρύχιων ηφαιστείων (Μέσο-Ωκεάνιες ράχες) δημιουργώντας νέο ωκεάνιο φλοιό.
Στις περιοχές σύγκλισης των πλακών, όπου η μια βυθίζεται κάτω από την άλλη κατά μήκος πολύ βαθιών ωκεάνιων τάφρων, το νέο μάγμα που γεννάται οικοδομεί μια σειρά, σαν χάντρες, ηφαιστειακών νησιών όταν η υπερκείμενη πλάκα είναι ωκεάνια, ή, εάν είναι ηπειρωτική, τοξοειδείς οροσειρές μεγάλων ηφαιστείων. Εκεί παράγεται ο νέος ηπειρωτικός φλοιός.
Στο εσωτερικό των πλακών, πάνω από τα θερμά σημεία (σταθερές πηγές μάγματος στην ασθενόσφαιρα), απαντούν αλυσίδες ηφαιστειακών κέντρων. Καθώς η λιθοσφαιρική πλάκα κινείται, μαζί της κινούνται και τα ηφαίστεια, που αποκόπτονται έτσι από την πηγή τροφοδοσίας τους και γίνονται ανενεργά, ενώ ένα καινούργιο ενεργό ηφαίστειο δημιουργείται πάνω από το θερμό σημείο.
Στα ηφαίστεια ξεχύνεται από το εσωτερικό τους το μάγμα, ένα είδος λιωμένου πετρώματος, το οποίο συγκεντρώνεται στους μαγματικούς θαλάμους. Αυτοί οι μαγματικοί θάλαμοι παραμένουν συχνά σφραγισμένοι για εκατοντάδες χρόνια μεταξύ δύο εκρήξεων, έως ότου η πίεση αυξηθεί αρκετά έτσι ώστε να δημιουργηθεί ένα άνοιγμα, ένας αεραγωγός, ο οποίος μπορεί να είναι μια ρωγμή ή ένα αδύνατο σημείο σε ένα βράχο.
Το μάγμα έχει την τάση να ανεβαίνει αργά-αργά προς τα ανώτερα στρώματα του φλοιού της Γης. Στην περίπτωση που διαπερνούν το φλοιό μεγάλα ρήγματα πάνω από τους μαγματικούς θαλάμους, το μάγμα βρίσκει διέξοδο προς την επιφάνεια. Αναβλύζοντας ήπια ή εκτινασσόμενο βίαια, εξέρχεται, ψύχεται, στερεοποιείται σε λάβα και με αυτόν τον τρόπο δημιουργούνται τα ηφαίστεια.
Η λάβα μπορεί να 10 φορές πιο καυτή από το βραστό νερό και να καταστρέφει ότι βρει μπροστά της , καθώς κυλάει προς τα κάτω σαν φλογισμένο ποτάμι. Η ταχύτητα της ροής των πυροκλαστικών υλικών μπορεί να φτάσει τα 160 km/h.
Η έκρηξη τότε δημιουργεί έναν κρατήρα, όπου η λάβα και η τέφρα πετάγονται προς τα έξω, διαμορφώνοντας έτσι τον κώνο. Σε μερικά ηφαίστεια, ο θάλαμος του μάγματος καταρρέει μετά από μια βίαια έκρηξη και σχηματίζεται η περίφημη καλδέρα, που είναι ακριβώς ένας μεγάλος κρατήρας με μορφή κοιλότητας. Μερικές φορές αυτές οι καλδέρες γεμίζουν με νερό, όπως στη λίμνη των Κρατήρων στο Όρεγκον.
Η πρόγνωση των ηφαιστειακών εκρήξεων
Έχουν οι γεωλόγοι παρατηρήσει ότι μερικούς μήνες πριν από την έκρηξη ενός ηφαιστείου, μια σειρά φυσικοχημικά μεγέθη αλλάζουν, προειδοποιώντας με αυτόν τον τρόπο για μια επερχόμενη έκρηξη.
Για παράδειγμα αυξάνεται η σεισμική δραστηριότητα κάτω από το ηφαίστειο, αλλάζει η χημική σύσταση και η θερμοκρασία των θερμών πηγών καθώς και των αερίων που εκλύονται γύρω από αυτό το ηφαίστειο.
Επίσης έχουν αναφερθεί και μεταβολές στο τοπογραφικό ανάγλυφο του χώρου και στο γήινο μαγνητικό και βαρυτικό πεδίο της Γης.
Με τη συνεχή ή περιοδική καταγραφή όλων αυτών των μεταβλητών από δίκτυα παρακολούθησης εγκατεστημένα σε πολλές περιοχές καταφέρνουν οι επιστήμονες να προβλέψουν τις ηφαιστειακές εκρήξεις.
Τα ηφαίστεια και το κλίμα
Έχει παρατηρηθεί ότι οι ηφαιστειακές εκρήξεις επηρεάζουν το κλίμα μόνο αν διαταράξουν τη στρατόσφαιρα. Αυτή εκτείνεται σε ύψος μεγαλύτερο των 12 χιλιομέτρων, στο κατώτερο σημείο της οποίας υπάρχει ένα στρώμα αερολύματος, που αποτελείται κυρίως από μικροσταγονίδια θειικού οξέως και νερού. Ο ορίζοντας αυτός αντανακλά τις ακτίνες του ήλιου ενώ δεν απορροφάει τη θερμική ακτινοβολία που επιστρέφει από τη Γη.
Οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις εισάγουν στη στρατόσφαιρα μεγάλες ποσότητες λεπτής ηφαιστειακής στάχτης και ηφαιστειακών αερίων (διοξείδιο του θείου και του άνθρακα καθώς και νερό).
Ενώ το κύριο μέρος της ηφαιστειακής στάχτης απομακρύνεται πολύ γρήγορα --σε διάστημα λίγων ημερών ή εβδομάδων-- το διοξείδιο του θείου μένει για μεγάλο χρονικό διάστημα στο στρατοσφαιρικό αερόλυμα. Σιγά-σιγά μετατρέπεται σε σταγόνες θειικού οξέως που ανακλούν έντονα το φως του ήλιου και αυξάνουν την απορροφητικότητα στο φως του στρατοσφαιρικού αερολύματος. Το αποτέλεσμα είναι μια μείωση της μέσης γήινης θερμοκρασίας από μισό έως ένα βαθμό Κελσίου για τα επόμενα δύο με τρία χρόνια. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ηφαιστειακός χειμώνας.
Τα ηφαίστεια και το περιβάλλον
Η επίδραση των ηφαιστείων στον άνθρωπο είναι διπλή. Τα ηφαίστεια επιφέρουν σημαντικές βλάβες η καταστροφές, αλλά και συμβάλλουν άμεσα η έμμεσα στη βελτίωση της ζωής του ανθρώπου. Οι αρνητικές συνέπειες εξαρτώνται τόσο από τον τύπο της έκρηξης του ηφαιστείου, όσο και από τη γειτνίαση του με πυκνοκατοικημένες περιοχές.
Τα ρεύματα λάβας δημιουργούν μικρά σχετικά προβλήματα, αφού μπορεί να προβλεφθεί η πορεία τους και να ελεγχθεί κατά κάποιο τρόπο. Οι μεγαλύτεροι κίνδυνοι προέρχονται από τις βίαιες εκρήξεις τύπου Πελέ ή Πλίνιου, που δημιουργούν μεγάλες ποσότητες τέφρας, διάπυρα νέφη και τοξικά αέρια, από τα παλιρροϊκά κύματα που δημιουργούνται σε μεγάλες εκρήξεις ηφαιστείων κοντά στη θάλασσα και από ρεύματα λάσπης και πυροκλαστικών υλικών που προέρχονται από καταρρακτώδεις βροχές, υπερχειλίσεις λιμνών κρατήρων ή λιώσιμο πάγων.
Όμως, η υδρόσφαιρα και το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας δημιουργήθηκαν από την ηφαιστειακή δραστηριότητα διαμέσου των αιώνων του γεωλογικού χρόνου. Έτσι, δεν θα ήταν υπερβολικό να θεωρηθεί ότι η ύπαρξη ζωής στη Γη σχετίζεται με τη δράση των ηφαιστείων στο μακρινό παρελθόν.
Αλλά και ένα μεγάλο μέρος της ξηράς καλύπτεται από ηφαιστειακά πετρώματα, τα οποία έχουν δώσει σημαντικά κοιτάσματα ορυκτών πρώτων υλών. Λόγω της εύφορης γης που δημιουργείται κοντά στα ηφαίστεια, μεγάλες πόλεις και χωριά κτίστηκαν εκεί, παρά την επικινδυνότητα της διαβίωσης.
Οι θερμές πηγές χρησιμοποιούνται κυρίως για ιαματικούς σκοπούς, ενώ τα τεράστια ποσά γεωθερμικής ενέργειας, που είναι διαθέσιμα σε ηφαιστειακές περιοχές, αξιοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και για άλλες χρήσεις, χωρίς επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Τέλος, για τους γεωλόγους τα ηφαίστεια είναι παράθυρα που επιτρέπουν μια άμεση ματιά στο άγνωστο εσωτερικό του πλανήτη μας.
Τα ηφαίστεια στην παγκόσμια ιστορία
- 160.000 π.Χ.: Μια τεράστια έκρηξη που ξεκίνησε από ένα μεγάλο ηφαίστειο που βρισκόταν πολύ κοντά στο βόρειο Γυαλί της Νισύρου, τίναξε στον αέρα 240 δισεκατομμύρια τόνους λιωμένο πέτρωμα και κάλυψε το μεγαλύτερο μέρος της Κω, με στρώματα ελαφρόπετρας και ηφαιστειακής στάχτης πάχους δεκάδων μέτρων. Την εποχή εκείνη το Γυαλί και η Στρογγυλή δεν υπήρχαν, ενώ η Νίσυρος ήταν ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο που πιθανά μόνο η κορυφή του βρισκόταν πάνω από τη θάλασσα. Το ηφαίστειο άρχισε να αναδύεται από τη θάλασσα και να οικοδομεί ένα χερσαίο κώνο πριν από περίπου 150.000 χρόνια.
- 1630 π.Χ.: Σε ένα από τα ωραιότερα νησιά του Αιγαίου, τη Σαντορίνη, πραγματοποιήθηκε μια τρομερή ηφαιστειακή έκρηξη με συνέπεια να ανατιναχθεί ολόκληρο το κεντρικό μέρος της Στρογγύλης και να σχηματισθεί η καλδέρα που βλέπουμε σήμερα και θεωρείται η μεγαλύτερη και εντυπωσιακότερη καλδέρα του κόσμου. Τότε το νησί είχε την ονομασία Καλλίστη, ένα όνομα που δεν ήταν καθόλου τυχαίο καθώς ήταν πάρα πολύ όμορφο. Την ονομασία Σαντορίνη, την πήρε πολλά χρόνια αργότερα, όταν το νησί κατέλαβαν οι Ενετοί, προς τιμήν της Αγίας Ειρήνης.Την χρονολογία της έκρηξης την επιβεβαιώνουν πλήθος γεωλογικών στοιχείων. Μεταξύ των άλλων η έκρηξη του ηφαιστείου της Σαντορίνης (στην Ύστερη Εποχή του Χαλκού) έχει αφήσει ίχνη τόσο στους πάγους της Γροιλανδίας, όσο και στα αιωνόβια δέντρα της Καλιφόρνιας. Έτσι γνωρίζουμε ότι η καταστροφή του πολιτισμού του Ακρωτηρίου έγινε μεταξύ του 1628 και 1630 π.Χ..
- 79 μ.Χ. 24 Αυγούστου: Ένα από τα διασημότερα ηφαίστεια είναι ο Βεζούβιος, ο οποίος βρίσκεται στον κόλπο της Νάπολης στη Νότια Ιταλία. Έχει εκραγεί για περισσότερες από 50 φορές στα προηγούμενα 2.000 χρόνια. Το 79 πΧ έγινε η έκρηξη, η οποία έθαψε την Πομπηία και την Ηράκλεια, σκοτώνοντας 16.000 ανθρώπους. Επίσης ο Βεζούβιος είναι διάσημος και για μια άλλη έκρηξη το 1631 που σκότωσε κάπου 4.000 ανθρώπους.
- 1669: Στη Σικελία, από το Όρος Αίτνα έφυγε ένα ποτάμι λάβας και ξεχύθηκε μέσα στα δρομάκια της Κατάνια, που σκότωσε περίπου 20.000 ανθρώπους στην γύρω περιβάλλουσα περιοχή.
- 1783: Η έκρηξη του Όρους Skaptar στην Ισλανδία κατέστρεψε την καλλιέργεια και την αλιεία, προκαλώντας έτσι πείνα στον κόσμο, από την οποία πέθανε το ένα πέμπτο των ανθρώπων της χώρας.
- 1815: Οι ανεμοστρόβιλοι και τα τσουνάμι από την έκρηξη του Όρους Tambora, στο νησί Sumbawa στην Ινδονησία, σκότωσαν κάπου 12.000 ανθρώπους, που ήταν η πιο θανάσιμη έκρηξη ηφαιστείου. Το ηφαίστειο έστειλε ένα νέφος υλικών ψηλά στην ατμόσφαιρα, που ήταν περισσότερο από τέσσερις φορές της ποσότητας που εκτινάχθηκε από το Όρος Pinatubo το 1991. Αργότερα χιλιάδες άνθρωποι πέθανα από πείνα.
- 1883: Ένα άλλο ινδονησιακό ηφαίστειο, το Κρακατόα, εξερράγη στις 27 Αυγούστου του 1883 και η ισχύς της έκρηξης υπολογίστηκε ότι ήταν υπερδιπλάσια και από την έκρηξη της ισχυρότερης υδρογονοβόμβας. Οι επιστήμονες λένε ότι ήταν και η ισχυρότερη έκρηξη ηφαιστείου που έγινε ποτέ.Η έκρηξη ακούστηκε μέχρι την Αυστραλία που απέχει από το Κρακατόα 3.600 χιλιόμετρα μακριά. Πέτρες των 30 κιλών έπεσαν σε γειτονικά νησιά 80 km μακριά, και ένα τσουνάμι ύψους 40 μέτρων κατάστρεψε εκατοντάδες χωριών, συμπεριλαμβανομένης και της Ιάβας και της Σουμάτρα. Περίπου 36.000 άνθρωποι πέθαναν τότε. Η σκόνη ψηλά στην ατμόσφαιρα ανάγκασε το φεγγάρι να εμφανιστεί μπλε, και μερικές φορές πράσινο, επί δύο έτη.Το νησί Κρακατόα, που βρίσκεται ανάμεσα στην Ιάβα και τη Σουμάτρα, σχίστηκε στα δύο και τινάχτηκε στον αέρα. Τις μεγαλύτερες όμως καταστροφές προκάλεσε το παλιρροϊκό κύμα, ύψους 40 μέτρων , που δημιουργήθηκε από την έκρηξη, και που τρέχοντας με φοβερή ταχύτητα και δύναμη ισοπέδωσε όλες τις παράλιες περιοχές εκεί γύρω.
- 1902: Όρος Pel?e, στο νησί της Μαρτινίκα, έπνιξε την πόλη του Saint-Pierre με ένα θανάσιμο αέριο και καυτή τέφρα, που σκότωσε 29.933 από τους 29.937 συνολικά κατοίκους εξαιτίας της ηφαιστειακής στάχτης. Ήταν η μεγαλύτερη ηφαιστειακή καταστροφή του 20ου αιώνα.
- 1980: Από την κορυφή του όρους St. Helens, στην Πολιτεία της Ουάσιγκτον, πετάχτηκε ψηλά 400 μέτρα λάβα, που σκότωσε 57 ανθρώπους, προκαλώντας μέρα μεσημέρι σκοτάδι, σε πόλεις, 140 km μακριά. Εν τούτοις η έκρηξη του ΄Όρους St. Helens ήταν σχετικά μικρή αν κριθεί με ιστορικά μέτρα. Το νέφος του υλικού που εκτινάχθηκε ήταν μόνο το 5% του υλικού που έβγαλε το Pinatubo.
- 1991: Μετά από 600 χρόνια λήθαργου, το Όρος Pinatubo στις Φιλιππίνες βούιζε για ημέρες πριν τελικά εκραγεί και σκοτώσει περίπου 750 ανθρώπους, συμπεριλαμβανομένων διάφορων δημοσιογράφων που ξαγρυπνούσαν σε μια ορισμένη περιοχή γύρω από το Pinatubo για να περιμένουν την έκρηξη. Η τέφρα ήταν σε βάθος περισσότερο από 2 μέτρα και σε μια ακτίνα 4 km γύρω από το ηφαίστειο. Μάλιστα είχε θάψει μια Αμερικανική αεροπορική βάση 24 km μακριά. Το νέφος του Pinatubo από θειικό οξύ, κάπου 20 εκατομμύρια τόνοι, έφτασε σε ύψος περισσότερο από 20 km στη στρατόσφαιρα. Κατά τη διάρκεια των επόμενων εβδομάδων, το νέφος περικύκλωσε τον ισημερινό και διαδόθηκε στους πόλους, καλύπτοντας ολόκληρο τον πλανήτη μας. Τα σωματίδια του νέφους μείωσαν κατά 2% την ακτινοβολία του ήλιου, λόγω αντανάκλαση της ακτινοβολίας πάνω στα σωματίδια, και έψυξαν τη Γη, σχεδόν έναν βαθμό fahrenheit.
Ελληνικά ηφαίστεια
Στην Ελλάδα υπάρχουν 39 ηφαίστεια, με μεγαλύτερα ? εκτός της Σαντορίνης αυτά της Μήλου, της Νισύρου και των Μεθάνων.
- Σαντορίνη. Έχει τη μεγαλύτερη καλδέρα όλου του κόσμου, με ύψος 300 m και διαμέτρου 11 km
- Μήλος. Ηφαίστειο Φυριπλάκας, ύψους 220 m και διαμέτρου 1700 m
- Νίσυρος. Μια από τις μεγαλύτερες καλδέρες στο κόσμο, με ύψος 650 m και διαμέτρου 3000m
- Βόρεια Εύβοια. Πολλά και μικρά ηφαίστεια (Μαλιακός κόλπος, Παγασητικός, Κολπίσκος Αγίου Γεωργίου, Όριο, Μετόχι, Λυχάδα, Οξύλιθος και αλλού)
- Σκύρος. Ηφαίστειο Μπάρες και νησίδες Ψαθούρας, Ψαθουροπούλας
- Χίος. Περιοχή Αντιστρόβιλα και Εμπορικού
- Λήμνος
- Μέθανα. Ύψος 417μ. διάμετρος 150μ.
- Μικροθήβες. Μεταξύ Βελεστίνου και Αλμυρού.
- Έβρος. Περιοχή Φερρών-Σαππών. Πολλά μικρά ηφαίστεια.
- Έδεσσα. Περιοχή Αλμωπίας, πολλά και μικρά ηφαίστεια.
Τα ηφαίστεια του Αιγαίου
Ο γεωγραφικός χώρος του Αιγαίου είναι μία από τις πιο σεισμογενείς περιοχές της Γης, καθώς οι γεωλογικές μεταβολές που συμβαίνουν σε τακτά χρονικά διαστήματα είναι έντονες και συνεχείς. Η περιοχή του Αιγαίου διαμορφώθηκε τα τελευταία 23 εκατομμύρια χρόνια, δηλαδή στη διάρκεια της πιο πρόσφατης γεωλογικής περιόδου του ανώτερου καινοζωικού.
Η γεωλογική κατάσταση στην περιοχή του Αιγαίου καθορίζεται από τη βύθιση της Αφρικανικής λιθοσφαιρικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική. Η λιθοσφαιρική πλάκα της Αφρικής βυθίζεται νότια της Κρήτης, κάτω από την περιοχή του Αιγαίου, καθώς αυτή μετατοπίζεται προς τα νοτιοδυτικά με ταχύτητες που εκτιμώνται σε 4 με 5 εκατοστά κάθε χρόνο. Η διαδικασία αυτή συμβαίνει τα τελευταία 15 εκατομμύρια χρόνια, σε βάθη που κυμαίνονται μεταξύ 120 και 140 χιλιομέτρων. Στα βάθη αυτά, η παρουσία της βυθισμένης λιθόσφαιρας μέσα στο μανδύα της γης δημιουργεί συνθήκες τέτοιες, που επιτρέπουν τη γένεση του μάγματος.
Όλη αυτή η γεωλογική διεργασία είχε ως αποτέλεσμά της να δημιουργηθεί το ηφαιστειακό τόξο του Νοτίου Αιγαίου. Στο ηφαιστειακό τόξο του Νότιου Αιγαίου ανήκουν τα ηφαίστεια στο Σουσάκι (Κρομμυωνίας), στα Μέθανα, στον Πόρο, στη Μήλο, στη Νίσυρο και στη Σαντορίνη. Όλα αυτά τα ηφαιστειακά κέντρα βρίσκονται κατανεμημένα κατά μήκος μιας ζώνης πλάτους λίγων δεκάδων χιλιομέτρων και μήκους 450 χιλιομέτρων, η οποία αρχίζει από τον ισθμό της Κορίνθου και καταλήγει στη Νίσυρο. Κατά μήκος του τόξου μόνο τρία είναι τα ενεργά ηφαίστεια (Σαντορίνη, Νίσυρος, Μέθανα), από τα οποία αυτό των Μεθάνων βρίσκεται σε μεταηφαιστειακή δράση, ενώ τα ηφαίστεια της Νισύρου και της Σαντορίνης παρουσιάζουν σημαντική ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Το ηφαίστειο της Σαντορίνης
Η έκρηξη του ηφαιστείου της Σαντορίνης το 1.650 πΧ ήταν μια από τις μεγαλύτερες στα τελευταία 10.000 χρόνια. Το μάγμα που αναπήδησε ήταν περίπου 30 κυβικά χιλιόμετρα. Η τέφρα σκέπασε μια μεγάλη έκταση στην ανατολική Μεσόγειο και την Τουρκία. Πιθανά, η έκρηξη ήταν η αιτία για το τέλος του Μινωικού πολιτισμού στην Κρήτη.
Η Σαντορίνη έχει γίνει από πολυσύνθετες μεταπτώσεις ηφαιστείων. Έχουν γίνει τουλάχιστον 12 μεγάλες ισχυρές εκρήξεις στα τελευταία 200.000 χρόνια, στο νησί. Το Ακρωτήρι είναι μια Μινωική πόλη στα νότια της Θήρας και ήρθε στο φως από αρχαιολογικές έρευνες. Περίπου, 1-2 μέτρα από τέφρα σκέπασε την πόλη η οποία είχε πληθυσμό περίπου 30.000 κατοίκους.
Φαίνεται από τις ανασκαφές ότι οι κάτοικοι είχαν εκκενώσει με επιτυχία την πόλη πριν την έκρηξη, εξ αιτίας του γεγονότος ότι κανένα ανθρώπινο σώμα δεν βρέθηκε μέσα στην τέφρα. Οι αρχαιολόγοι λέγουν, επίσης, ότι οτιδήποτε αντικείμενο μπορούσαν να μεταφέρουν από τα σπίτια, το είχαν πάρει.
Ένδεκα εκρήξεις έγιναν μέχρι το 197 πΧ, στα δύο νησιά, τη Σαντορίνη και στη Νέα Καμμένη. Η πιο πρόσφατη έκρηξη της Σαντορίνης ήταν το 1950, στην Νέα Καμμένη. Η έκρηξη κράτησε λιγότερο από ένα μήνα. Το αποτέλεσμα της ήταν η δημιουργία ενός θόλου και η παραγωγή ροή λάβας.
πηγή: Physics4u.gr
