Vulcan

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Vulcan (dezambiguizare) .
Un vulcan în erupție

Vulcanul este o structură geologică foarte complexă, generată în interiorul scoarței terestre prin ascensiune, ca urmare a activității eruptive , a masei de rocă topită, magma , formată sub sau în interiorul scoarței terestre.

Este format dintr-o structură nevizibilă, în interiorul scoarței, și care include camera magmatică și canalele magmatice, și o structură externă vizibilă formată din relieful vulcanic, în general mai mult sau mai puțin conic, format prin acumularea de lichid, solid sau materiale gazoase care au fost emise de la craterul vulcanic sau de la cratere în timpul diferitelor faze eruptive ale vulcanului însuși. Mai general, toate discontinuitățile din scoarța terestră sunt considerate vulcani prin care, cu diverse manifestări, își fac loc produsele activității magmatice endogene: prafuri, gaze, vapori și materiale solide topite.

Ieșirea de material se numește erupție, iar materialele erupte sunt lavă , cenușă , lapilli , gaze , diverse deșeuri și vapori de apă . Masele de roci care formează un vulcan sunt numite roci magmatice , deoarece derivă din răcirea unei magme care s-a ridicat din interiorul Pământului . Forma și înălțimea unui vulcan depind de diverși factori, inclusiv vârsta vulcanului, tipul de activitate eruptivă, tipul de magmă emisă și caracteristicile structurii vulcanice care stau la baza reliefului vulcanic. La suprafața pământului, 91% dintre vulcani sunt submarini (în cea mai mare parte situați de-a lungul crestelor oceanului mediu), în timp ce aproximativ 1500 sunt cei activi în prezent pe uscat.

Magma cu un conținut ridicat de silice (peste 65%) se numește acid, în timp ce cea cu 52% silice se numește bazică. Vulcanii pot erupe liniștit (efuziv) sau exploziv. Factorii care afectează caracteristicile unui vulcan sunt vâscozitatea magmei și conținutul său de silice, de care depinde compoziția magmei.

Descriere

Schema structurală a unui vulcan

În astenosferă și în scoarța terestră , ca rezultat al proceselor tectonice , se creează mase magmatice mari datorită forțelor tectonice, a fricțiunii și a nivelurilor consecvente de presiune și temperatură . Acești factori reprezintă, de asemenea, chiar cauzele creșterii și scurgerii de magmă pe suprafața pământului, dând naștere erupțiilor și vulcanilor înșiși.

Ceea ce în mod obișnuit se numește vulcan, în terminologia tehnică, se numește clădire vulcanică sau con vulcanic , dar din moment ce cel mai folosit termen este vulcan , clădirea vulcanică este numită foarte des și în geologie .

Vulcanii mărturisesc existența, în zonele profunde ale litosferei , a topiturilor de silicat natural numite magme .

Un vulcan generic este format din:

  • o cameră magmatică sau rezervorul subteran în care este prezentă magma care alimentează vulcanul.
  • un coș sau canal principal vulcanic, un loc de tranzit al magmei de la camera magmatică la suprafață.
  • o gură de crater sau vârf, unde curge conducta principală.
  • una sau mai multe conducte secundare, care, curgând de pe flancurile vulcanului sau din baza însăși, dau viață conurilor secundare și craterelor.
  • fisuri laterale, fracturi longitudinale pe partea vulcanului, cauzate de presiunea magmei. Permit scăparea lavei sub forma unei erupții fisurale.

Coșul de fum nu este neapărat localizat geografic pe perpendicularul defectului din care curge magma, deoarece conducta poate fi și transversală (într-adevăr, este de obicei, cu excepția punctelor fierbinți); un vulcan poate fi coșul de fum al unui defect aflat la câțiva kilometri distanță. Acesta este cazul Vezuviului , a cărui culpă trece la aproximativ 40 km mai spre est.

Con vulcanic

Pu tu ` Ō ` Ō, craterul vulcanului Kīlauea , pe insula Hawaii „Eu

Conul vulcanic este definit ca partea de suprafață a vulcanului formată de clădire care ia forma unui con mai mult sau mai puțin intact pe vârful căruia se deschide un crater principal. Conul vulcanic poate varia în mod natural în formă în funcție de compoziția magmei solidificate care o constituie și de cantitatea de material eliberat din rezervorul de magmă subiacent.

Vulcanii din Insulele Hawaii , cum ar fi Mauna Kea și Mauna Loa , au conuri vulcanice foarte mari, dar versanții lor sunt relativ nu foarte abrupți, datorită magmei lor de bază predominant foarte fluide, care este eruptă în cantități mari. Dimpotrivă, vulcanii precum Vezuviul au conuri cu pante abrupte și o clădire mult mai mică în masă decât frații mai mari menționați mai sus. Acești vulcani au o magmă vâscoasă și acest lucru previne fluxurile lungi și provoacă explozii puternice datorită dopului solid care se formează după erupțiile anterioare în partea terminală a coșului de magmă . Unele conuri vulcanice de pe planetă au o geometrie perfectă, precum Cotopaxi din Ecuador .

Amenajarea vulcanilor

Aranjamentul vulcanilor este situat în cea mai mare parte de-a lungul marginilor dintre plăcile tectonice (de exemplu, centura de foc ) și în special de-a lungul tranșeelor ​​abisale (zone de subducție ) unde scufundarea scoarței oceanice sub alte porțiuni ale scoarței duce la fuziunea unei părți din zona stâncoasă de contact prin frecare sau de-a lungul crestelor oceanice unde magma mantalei pământului se ridică la suprafață prin fracturile crustei oceanice, puncte în care magma solidificată vine la fiecare erupție să „sudeze” plăcile în sine; cutremurele de-a lungul crestelor sunt, prin urmare, ruperea bruscă a acestor suduri atunci când se atinge un anumit nivel de solicitare mecanică . Acesta este și motivul pentru care erupțiile sunt adesea precedate de cutremure. Prin urmare, în aceste zone, vulcanismul este adesea asociat cu fenomene seismice datorită concomitenței forțelor tectonice implicate. Italia este singura țară din Europa continentală care are vulcani activi pe teritoriul său . Un vulcan este o fisură din pământ din care ies lava incandescentă, cantități mari de gaz și cenușă. Erupția poate provoca daune și transformă rapid zona înconjurătoare chiar și de la distanță mare.

Studiul vulcanilor

Erupția Stromboli (1980)

Pentru măreția lor de manifestare, vulcanii au fost obiectul admirației, fricii, curiozității și studiului încă din cele mai vechi timpuri, cu diferite interpretări născute pentru a explica originea lor. Platon a recunoscut existența unui râu subteran de foc, Piroflegetonte , care a găsit o priză în vulcan. Seneca a indicat, ca fiind cauza erupțiilor și cutremurelor, pătrunderea apei în subsol: când apa a ajuns la materia incandescentă, eliberează abur la presiune ridicată. În 79 d.Hr. , Pliniu cel Tânăr descrie erupția Vezuvului care a îngropat Pompeii , Herculanul și Stabia în care a murit unchiul Pliniu cel Bătrân . Dar adevărata știință care studiază vulcanii, vulcanologia , s-a născut abia în secolul al XVII-lea , când naturaliștii au devenit interesați de erupțiile Vezuviu ( 1631 ) și Etna ( 1669 ).

Această știință realizează progrese decisive cu studiile lui Lazzaro Spallanzani și apoi în secolul al XIX-lea , cu ajutorul petrografiei . Originea vulcanilor este explicată cu diferite teorii, dintre care două sunt importante și opuse una la alta:

În teoria lui von Buch, vulcanii ar fi provenit din magma care ar ridica straturile exterioare ale pământului formând conuri, care s-ar rupe apoi în vârf formând cratere. În al doilea rând, vulcanii s-ar datora acumulării de material solid emis sau aruncat de conducta vulcanică.

Căldura care este produsă în interior exercită o presiune uniformă asupra întregii cruste și, acolo unde este cea mai subțire, ar ceda, provocând scăparea magmei, provocând nașterea vulcanilor. Fără a neglija greutatea pe care placa plutitoare o exercită asupra magmei prin forța gravitațională, conform principiului lui Arhimede .

Clasificarea vulcanilor

Vezuviu , la câțiva kilometri de Napoli
Etna , craterul de sud-est (erupția din 2006)

Vulcanii pot fi clasificați în funcție de tipul de aparat vulcanic extern sau de tipul de activitate eruptivă: ambele caracteristici sunt strâns legate de compoziția magmei și a camerei magmatice (și, prin urmare, a lavei pe care o emit). Această clasificare se numește Clasificare Lacroix de către geologul francez Alfred Lacroix, care a conceput-o pentru prima dată.

După tipul de aparat vulcanic

Având în vedere tipul de aparat vulcanic există 4 tipuri de vulcani: vulcani scut, vulcani conici (sau stratovulcani), vulcani fisurali (sau liniari) și vulcani submarini.

Scuti vulcanii

Un vulcan scut are flancuri moderat înclinate și este construit din erupția lavei bazaltice fluide. Lava bazaltică tinde să construiască conuri uriașe cu pantă redusă, deoarece vâscozitatea redusă îi permite să curgă ușor pe sol sau sub ea, în tuburi de lavă, până la mulți kilometri distanță, fără răcire consistentă. Cei mai mari vulcani de pe planetă sunt vulcani scut. Numele provine din geometria lor, ceea ce îi face să arate ca niște scuturi așezate pe pământ.

Cel mai mare vulcan scut activ este Mauna Loa , în Hawaii ; se ridică la 4169 metri deasupra nivelului mării , dar baza sa este situată la aproximativ 5000 de metri sub nivelul mării, prin urmare înălțimea sa reală este de peste 9000 de metri. Diametrul său de bază este de aproximativ 250 km, pentru o suprafață totală de aproximativ 5000 de kilometri pătrați.

Con sau stratovulcani

Găsim un vulcan în formă de con atunci când lavele sunt acide. În aceste cazuri, magma este foarte vâscoasă și îi este greu să se ridice, solidificându-se rapid odată afară. Emisiile de lavă alternează cu emisiile piroclastice, un material solid care este expulzat și care, alternând cu fluxurile, formează straturile clădirii. Erupțiile de acest tip pot fi foarte violente (cum ar fi cea a Vezuvului care a îngropat Pompeii și Herculaneul ), deoarece magma tinde să obstrucționeze coșul vulcanic creând un „dop”; numai atunci când presiunile interne sunt suficiente pentru a depăși obstrucția, erupția reia (erupția de tip Vulcan), dar în cazuri extreme poate exista o explozie care poate distruge întregul vulcan (erupția de tip Pelean). Vulcanismul de acest tip este prezent de-a lungul marginii continentale a tranșeelor ​​sau a sistemelor arc-tranșee, unde magma provine din scoarță și unde rocile sunt de compoziție mai exogenă.

Vulcanii fisurali sau liniari

Vulcanii liniari sunt tipul de vulcan care se formează de-a lungul marginilor divergente, puncte în care două plăci tectonice care se îndepărtează una de alta au creat fracturi în scoarța terestră. Acumularea de material erupt de-a lungul acestor crăpături creează vulcanul.

Având în vedere natura lor, acești vulcani sunt localizați în principal de-a lungul crestelor oceanice și, prin urmare, erupțiile lor, deși frecvente, trec neobservate, având în vedere adâncimea marină la care se află. Cu toate acestea, există excepții, de fapt unii dintre acești vulcani aflați la suprafață pot fi observați în Islanda și în apropierea Văii Riftului African și acest lucru este posibil deoarece aceste două teritorii sunt situate între diferite plăci tectonice divergente.

Vulcanii subacvatici

Al patrulea tip de vulcan este vulcanul subacvatic , adesea o singură fisură din scoarța oceanică din care scapă magma și gazul . Aceștia sunt cei mai răspândiți vulcani de pe planetă și, provocând mișcări în scoarța terestră, au dat naștere la creste oceanice de-a lungul istoriei geologice a Pământului. Mai mult, ei sunt creatorii insulelor vulcanice și ale arhipelagelor . Vulcanii de acest tip, pe lângă crăpăturile simple ale crustei, pot fi atât vulcani scut, cât și vulcani conici și pot erupe efuziv sau exploziv.

Pe baza tipului de activitate eruptivă

În linii mari, putem distinge vulcanii roșii (caracterizați prin emisii efuzive în care acumularea fluxurilor de lavă conferă clădirii vulcanice un aspect „maroniu-roșcat”) și vulcanii gri (vulcani cu erupții explozive în care acumularea de cenușă conferă clădirii vulcanice o aspect cenușiu-negru). [ fără sursă ]

Tipurile de erupție existentă sunt șapte și au fost clasificate după cum urmează:

  1. Hawaiană
  2. islandez
  3. Strombolian
  4. Vulcan
  5. Vesuvian
  6. plinian (sau pelean)
  7. calderele mari

Tip hawaian

Erupțiile nu sunt atribuite tectonicii, adică nu se datorează mișcărilor plăcilor, ci mai degrabă fenomenelor care văd magma crescând de la penele fierbinți către punctele fierbinți; vârful vulcanului este ocupat de o mare depresiune numită caldera , limitată de ziduri abrupte din cauza prăbușirii fundului. Alte prăbușiri apar în interiorul caldei, creând o structură de puț . Lava este foarte simplă și, prin urmare, foarte fluidă; produce clădiri vulcanice cu o formă tipică de „scut”, cu pante foarte slabe ale reliefurilor. Prin urmare, ele reprezintă „orificii” ale presiunii pe care placa o exercită prin gravitație asupra magmei, în interiorul plăcii, și nu puncte de sudură între diferite plăci (așa cum sunt vulcanii explozivi); imaginați-vă ca un exemplu banal budinca în timp ce se solidifică: dacă punem o greutate pe pelicula solidă, partea lichidă încă subiacentă va tinde atât să scape deasupra părții deja solide de pe marginile containerului (vulcanii eruptivi), cât și să se rupă ( după ce a ridicat-o) într-un punct mai slab și mai subțire este scoarța din centru.

Tip islandez

De asemenea, sunt numiți vulcani fisuri, deoarece erupțiile apar prin fisuri lungi și nu dintr-un crater circular. Fluxurile, alimentate de magme de bază și ultra-bază, tind să formeze bazaltic platouri (platourilor bazaltic). La sfârșitul unei erupții fisurale (sau liniare), fisura eruptivă poate dispărea deoarece este acoperită de lava care scapă și solidificată, până când reapare la următoarea erupție. Cele mai caracteristice exemple se găsesc în Islanda , de unde și denumirea specială a tipului; un exemplu excelent de erupție vulcanică islandeză este cel al lui Laki din 1783 , una dintre cele mai faimoase erupții vulcanice din istoria europeană .

De tip strombolian

Magmele bazaltice foarte vâscoase dau naștere unei activități de durată caracterizată prin emisia la intervale regulate de fântâni și fragmente de lavă, care ating sute de metri înălțime, și prin lansarea de lapilli și bombe vulcanice. Rezultatele acestor produse creează conuri de zgură cu laturi destul de abrupte. Stromboli , insula-vulcan de la care își ia numele acest tip de activitate efuzivă, se află în afaceri de două milenii, atât de mult încât a fost cunoscut, încă din vremea primelor civilizații, ca „ farul Mediteranei ”. .

De tip Vulcan

Vulcano ( Insulele Eoliene )

De la numele insulei Vulcano din arhipelagul eolian . Sunt erupții explozive în cursul cărora sunt emise bombe de lavă și nori de gaz încărcați cu cenușă. Exploziile pot produce fracturi, ruperea craterului și deschiderea orificiilor laterale. Termenul „Vulcan” a fost atribuit acestui tip de erupție de vulcanologul Orazio Silvestri [1] .

De tip vesuvian (sau sub-pelean)

Muzeul Național de Arheologie din Napoli (nr. Inv. 112286). De la Pompei, Casa del Centenario (IX, 8, 3-6) - Fresca larariului casei, cu Bacchus sub forma unui ciorchine de struguri, turnând vin animalului său preferat, pantera; în vârf un feston cu bandaje și păsări; dedesubtul șarpelui agatodemon genius loci, îndreptat spre un altar cilindric; muntele vizibil este probabil Vezuviul așa cum a apărut înainte de erupția din 79 d.Hr., caracterizat printr-un singur vârf și acoperit cu vegetație, printre care se pot recunoaște la picioarele sale rânduri de viță de vie.

De la numele vulcanului Vezuviu , este similar cu tipul Vulcan, dar cu diferența că explozia inițială este extrem de violentă pentru a goli o mare parte din camera magmatică: magma se ridică apoi din zonele adânci la viteze mari până când iese din crater și se dizolvă în picături mici. Când acest tip de erupție atinge aspectul său cel mai violent, se numește erupție Pliniană (în onoarea lui Pliniu cel Tânăr care a descris-o prima dată, în 79 d.Hr.).

De tip Plinian sau Pelean

Erupțiile sunt produse de magmă foarte vâscoasă . Se formează frecvent nori arși, formați din gaz și lavă pulverizată. Sunt erupții foarte periculoase care se termină, în general, cu prăbușirea parțială sau totală a clădirii vulcanice sau cu eliberarea unui dop de lavă numit dop sau cupolă vulcanică . În unele cazuri apar ambele fenomene. Sistemele vulcanice care arată acest comportament eruptiv se caracterizează prin forma conului. Aceste erupții poartă numele lui Pliniu cel Tânăr, care a descris pentru prima dată acest tip de erupție observând erupția Vezuviului din 79 d.Hr., în care a murit unchiul său Pliniu cel Bătrân, care a scufundat Pompei și Herculanul cu cenușă. O variantă a erupției Plinian este Peleana: dacă în timpul unei erupții Plinian corpul principal al norului de foc iese din craterul de vârf și merge în sus, în timpul unei erupții Pelean (care își ia numele de la vulcanul La Pelée din Martinica ), vulcanul erupe nu central din crater, ci dezmembrând lateral o parte a clădirii vulcanice. Această erupție are efecte devastatoare concentrate în direcția erupției norului principal care arde, care poate ajunge până la mai mult de 20 km de clădirea vulcanică (așa cum sa întâmplat în 1980 în erupția muntelui Saint Helens ).

Alte variante ale erupției Plinian sunt erupțiile ultrapliniene (sau krakatoane) : acest tip de erupție se caracterizează atât prin faptul că are un indice de explozie și mai mare, care poate distruge complet clădirea vulcanică (un exemplu este Krakatoa sau Santorini ), cât și mai sus totul pentru cantitățile enorme de cenușă vulcanică care sunt emise. Exploziile de acest tip, bazate pe cantitatea mare de cenușă care rămâne suspendată în atmosferă, au repercusiuni mai mult sau mai puțin mari asupra climatului mondial în anii care au urmat erupției.

Calderas mari („ supervolcani ”)

Deși nu este recunoscut ca vulcani adevărați, cazul celor 7-8 calde mari identificate pe suprafața pământului merită o discuție separată. Aceste structuri se caracterizează prin faptul că nu au o clădire vulcanică, ci mai degrabă o depresiune de origine vulcanică, care acoperă o suprafață foarte mare, de peste 10-15 km pătrați. În interiorul caldei este posibil să observăm dezvoltarea diferitelor cratere mai mult sau mai puțin formate. Nu a fost observată niciodată o erupție a acestui tip de calde (care au perioade de erupție de sute de mii de ani), iar astăzi aceste zone sunt supuse doar vulcanismului secundar (gheizere, fumarole, izvoare termale, ...). Cele mai cunoscute exemple ale acestui tip de echipament sunt parcul Yellowstone , câmpurile flegrei , Muntele Aso , Dealurile Alban , Lacul Toba .

Activitatea vulcanului

Magma se ridică prin manta sau scoarța terestră, deoarece este mai puțin densă decât rocile din jur (ascensiune prin flotabilitate ). În timpul ascensiunii, datorită scăderii presiunii , gazele dizolvate în topitură se dizolvă provocând o scădere suplimentară a densității . În scoarța terestră, magma se poate acumula, răci și solidifica sau se poate ridica la suprafața pământului, dând astfel naștere unei erupții .

Erupțiile pot fi de diferite tipuri: pot da naștere la fenomene explozive, în care cenușa și lapilele sunt proiectate cu zeci de km deasupra craterului și sunt depuse până la sute de kilometri distanță de centrul eruptiv sau efuzive, dacă magma scapă formând un flux de lavă care se propagă pe distanțe mai mici (zeci de metri până la câțiva km de centrul eruptiv). Una dintre caracteristicile care influențează tipul de erupție este vâscozitatea magmei, care depinde de conținutul de siliciu , care prin legarea cu oxigenul formează molecule care tind să se lege continuu împreună și să formeze lanțuri indestructibile. Dacă magma are mai mult de 60% silice [SiO2], aceasta este considerată vâscoasă și va duce mai probabil la o erupție explozivă, dacă în schimb magma are mai puțin de 50% silice, va fi probabil eruptă cu o dinamică efuzivă și emisă sub formă de curgeri de lavă. Acestea fiind spuse, pot fi enumerate 3 tipuri de erupție vulcanică:

  1. Erupții efuzive sau curgeri de lavă care curg lent de-a lungul versanților muntelui urmând canioane și văi. În acest tip de erupție, magma conține puține gaze și nu este foarte vâscoasă.
  2. Erupțiile explozive apar atunci când lava este vâscoasă și gazele acumulate explodează „dopul” de lavă care închide craterul. Fragmente de magmă, numite piroclaste , sunt arse în sus.
  3. Erupții mixte, în care activitatea efuzivă alternează cu cea explozivă. Conul vulcanic are o pantă mai pronunțată decât vulcanul efuziv și materialele care îl formează alternează fluxuri de lavă cu straturi piroclastice

Magma

Magma este un amestec format din rocă topită, semi-topită și gaz, în cantități variabile, oxizi de siliciu , aluminiu , fier , calciu , magneziu , potasiu , sodiu și titan ; minerale și din gaze dizolvate, în special apă, dar și dioxid de carbon , acid fluorhidric , acid clorhidric , hidrogen sulfurat , care sunt foarte periculoase. Temperatura sa este foarte ridicată, între 800 și 1200 ° C. Atunci când magma și-a pierdut cea mai mare parte a conținutului său original de gaze și nu mai poate erupe exploziv, se numește lavă .

Calderas, vulcani activi, latenți și dispăruți

Calderas: clădirile vulcanilor activi pot fi evacuați de explozii deosebit de violente și se pot scufunda în camera magmatică de mai jos din cauza prăbușirii bolții. Depresiunea care rezultă din prăbușirea clădirii vulcanice se numește caldera. Un exemplu de caldare sunt Campi Flegrei , în Campania , sau caldarea Santorino din Marea Egee . Dacă acțiunea reia odată cu reconstrucția clădirii vulcanice din interiorul caldei, întreaga structură se numește „vulcan de incintă”. Cea mai mare caldeiră cunoscută se află pe planeta Marte și face parte din Muntele Olimp .

Vulcani activi: vulcanii activi sunt definiți ca producând erupții în ultimii ani, care erup frecvent și care, din cauza condițiilor de conducte deschise, prezintă un pericol redus pe termen scurt.

Vulcani liniștiți: Liniștiți sau în repaus sunt definiți ca acei vulcani care au erupt în ultimii zece mii de ani, dar sunt în prezent într-o fază de odihnă. O definiție mai strictă are în vedere vulcanii liniștiți al căror timp de odihnă actual este mai mic decât cea mai lungă perioadă de odihnă observată anterior. Unii vulcani adormiți prezintă fenomene de vulcanism secundar, cum ar fi degazarea din sol și fumarole.

Vulcani dispăruți: Vulcanii dispăruți sau dispăruți sunt definiți ca acei vulcani a căror ultimă erupție certă și documentabilă datează de acum peste zece mii de ani. [2]

Vulcanismul secundar

Vulcanismul secundar reprezintă o serie de fenomene care sunt manifestarea secundară a activității unui vulcan sau când vulcanul este declarat dispărut, dar magma reziduală rămâne încă adâncă în camera magmatică răcindu-se și solidificându-se de-a lungul a milioane de ani, pe parcursul căreia continuă să interacționeze cu solul, apa subterană , gazele în creștere, provocând eliberarea de gaze sau încălzirea apelor subterane, cu consecința emisiilor ulterioare de gaze și vapori de apă. Această masă de răcire se numește pluto și dă naștere la fenomene populare numite manifestări tardive . Exemple ale acestor fenomene sunt gheizerele , izvoarele termale , fumarolele , mofetele , fumarolele boracifere , sulfații , sosurile . Un alt fenomen al vulcanismului secundar este bradizismul , care constă în mișcarea verticală a solului rapid din punct de vedere geologic, dar extrem de lent și perceptibil la nivel instrumental.

Lacuri vulcanice

Lacurile vulcanice își au originea atunci când formele vulcanice negative, cum ar fi craterele vulcanice extinse și latente sau calderele generate în diferite moduri de activitatea vulcanică, sunt parțial sau complet umplute de apele meteorice sau de izvor. De exemplu, Lacul Crater ( Oregon ) este un lac adăpostit într-o caldare care s-a format atunci când vârful muntelui Mazama s-a prăbușit în urmă cu aproximativ 6.600 de ani. Mai găsim unele în Italia , în special în Lazio și Campania ( Lacul Bolsena , Lacul Vico , Lacul Bracciano , Lacul Albano , Lacul Nemi , Lacul Averno ). În Basilicata există lacurile Monticchio , situate pe versantul sud-vestic al Muntelui Vultur , care ocupă gurile craterului vulcanului antic. Prezența unui lac în interiorul craterului unui vulcan neextins crește considerabil riscul vulcanic asociat, înțeles ca potențial distructiv al vulcanului. Reluarea activității vulcanice poate declanșa, de fapt, atât fluxuri de noroi fierbinți ( laharuri fierbinți), care coboară cu viteză mare de-a lungul flancurilor vulcanului cu efecte catastrofale, cât și fenomenologii hidromagmatice explozive inițiale, chiar foarte intense, datorită interacțiunii violente apă - magmă . și, în consecință, fragmentarea bruscă a magmei chiar și atunci când aceasta este săracă în componentele volatile primare.

Efectele activității vulcanice

Pozitive

Încă din primele momente din istoria Pământului, vulcanii au fost implicați în erupții violente, iar în ultimele milenii au contribuit la distrugerea a numeroase civilizații. Vulcanii, cu toate acestea, au un aspect mai puțin critic: sunt esențiali în crearea vieții pe o planetă.

Mulți oameni de știință tind să identifice vulcanii drept creatorii oceanelor și atmosferei terestre, prin emisia și condensarea ulterioară a gazelor și vaporilor, emise de-a lungul mileniilor. Straturile de cenușă care acoperă solurile din jurul vulcanilor au, de asemenea, un efect benefic. Particulele care le compun, rupându-se, eliberează unele îngrășăminte, precum potasiul sau fosforul, esențiale pentru agricultură.

Vulcani și climă

Erupția vulcanică

Vulcanii au creat atmosfera primordială a pământului : fără ei nu ar exista nici atmosfera prezentă, nici oceanele, nici viața pe Pământ. [3] [4] [5]

Odată cu activitatea primilor vulcani, au fost eliberate cantități mari de lavă, gaze și vapori care au format atmosfera primitivă a Pământului. Mai târziu, când temperatura Pământului a scăzut, vaporii de apă s-au condensat și prin ploaie au format întreaga hidrosferă terestră: astfel s-au pus bazele nașterii vieții pe Pământ. Grazie poi all'azione dei vari organismi viventi (batteri, piante e animali) l'atmosfera si è arricchita di vari gas fino ad arrivare a come la troviamo oggi.

Ancora oggi, durante un'eruzione vulcanica, vengono immesse in atmosfera enormi quantità di materiali. La nube vulcanica, oltre che polveri e ceneri, contiene anche vapore acqueo (60% circa) e altri gas come anidride carbonica (10-30% circa) o anidride solforosa , che è senz'altro uno dei più importanti. Polveri e gas vengono iniettati nell'aria e ci rimarranno per un lungo periodo, date le loro dimensioni infinitesimali e la loro leggerezza, viaggiando secondo i sistemi di circolazione principali e finendo alla fine per interessare l'intero pianeta. Gli scienziati riconoscono una stretta correlazione tra grandi eventi eruttivi e variazioni climatiche . Le grandi eruzioni vulcaniche, immettendo ingenti quantità di aerosol nella stratosfera , producono una diminuzione della temperatura media sulla superficie terrestre con effetti sensibili sul clima globale.

Eruzione del Pinatubo nel 1991

Le ingenti quantità di polveri e gas riflettono infatti una buona fetta delle radiazioni solari in arrivo causando un abbassamento della temperatura media su vaste regioni.

L'eruzione del vulcano Tambora in Indonesia , avvenuta nel 1815, immise nell'atmosfera una quantità di ceneri tale da causare la completa oscurità per tre giorni per un raggio di 500 km intorno al vulcano. La permanenza delle particelle di cenere e gas in sospensione causò l'abbassamento della temperatura media mondiale di più di un grado con forti danni per l'agricoltura, tanto che il 1816 fu conosciuto come l' anno senza estate e come l'anno della grande carestia . Il meccanismo fondamentale messo in atto in seguito a un'eruzione vulcanica consiste nella formazione in stratosfera di acido solforico dai gas emessi dal vulcano. L'acido solforico viene a trovarsi in soluzione acquosa sotto forma di minuscole gocce. L'effetto predominante di questa nube è quello di riflettere la radiazione solare il che, in assenza di altri meccanismi, provocherebbe un raffreddamento della parte bassa dell'atmosfera e quindi della superficie.

Un'altra grande eruzione fu quella del Pinatubo verificatasi il 15 giugno 1991 nelle Filippine . L'attività eruttiva è durata circa 9 ore ed ha eiettato in atmosfera circa 7 chilometri cubi di materiale. Si ritiene che quella del Pinatubo sia per importanza seconda solo all'eruzione del 1883 del Krakatoa . La ridotta radiazione solare alla superficie terrestre, a causa degli aerosol prodotti, provocò una diminuzione della temperatura di circa 0,4 °C su gran parte della Terra per gli anni 1992-1993. Questo effetto ha superato di gran lunga il previsto effetto serra di origine antropica. Negli stessi anni si è anche assistito al più basso livello di ozono mai registrato. Vi sono quindi due effetti da considerare, e cioè l'emissione di gas serra come la CO2 da un lato e l'emissione di SO2 dall'altro, che combinandosi con l'acqua tende a formare acido solforoso e quindi a diffondere la radiazione incidente .

Altri sforzi vengono fatti per capire quali siano le emissioni diffuse dei vulcani: un vulcano emette gas (soprattutto vapore acqueo e CO2) non solo quando erutta dai crateri, ma direttamente dai fianchi dell'edificio vulcanico. Tali emissioni avvengono continuamente giorno dopo giorno e in maniera diversa a seconda dell'attività che attraversa un vulcano, e per questo sono difficili da misurare [6] [7] [8] .

Altre importanti relazioni sono state trovate tra eruzioni vulcaniche e il fenomeno noto come buco dell'ozono : le eruzioni vulcaniche emettono, tra le altre cose, diverse particelle che possono interagire con l'ozono stratosferico, tra cui acido cloridrico , aerosol e cloro . Queste sono in grado, quando raggiungono lo strato di ozono, di ridurlo in maniera significativa. Tale correlazione tra vulcani e ozono è stata osservata e misurata dopo alcune grandi eruzioni vulcaniche. [9]

Studi condotti nel 2010 dalla Woods Hole Oceanographic Institution in cooperazione con la NASA hanno evidenziato per la prima volta sotto i ghiacci eterni dell' Artico (grazie all'uso di telecamere robot sottomarine), un'enorme attività vulcanica che ha sorpreso i ricercatori. I risultati, riportati sulla rivista " Nature ", hanno evidenziato la presenza di decine di vulcani che, a quattromila metri di profondità, emettono magma e nubi ardenti alla velocità di 500 m/s che si mescolano con l'acqua gelida e formano grandi nuvole sottomarine di particolato vulcanico che poi si depositano in uno spesso tappeto esteso per chilometri.


Note

  1. ^ Guglielmo Manitta, Orazio Silvestri e la vulcanologia dell'Etna e delle Isole Eolie, Il Convivio Editore, 2017, ISBN 978-8832740073 . .
  2. ^ Vulcani in Italia , su Dipartimento delle Protezione Civile , http://www.protezionecivile.gov.it . URL consultato il 22 settembre 2015 .
  3. ^ Vulcani antichi e atmosfera , su lescienze.espresso.repubblica.it .
  4. ^ ( EN ) William Reville, Did life begin on Earth in volcanic pools? , su The Irish Times , 20 dicembre 2018. URL consultato il 3 agosto 2021 .
  5. ^ ( EN ) M. Hopkins, Did volcanoes help create life? , in Nature , 2004, DOI : https://doi.org/10.1038/news041004-16 . URL consultato il 3 agosto 2021 .
  6. ^ Tunable diode laser measurements of hydrothermal/volcanic CO2 and implications for the global CO2 budget. ( PDF ), su solid-earth.net . URL consultato il 6 giugno 2015 (archiviato dall' url originale il 10 agosto 2017) .
  7. ^ Flussi di CO2 nel versante Meridionale dell'Etna , su geologia.com (archiviato dall' url originale il 3 novembre 2012) .
  8. ^ La misura del flusso di CO2 dal suolo di un'area vulcanica , su earth-prints.org .
  9. ^ Arctic “ozone hole” in a cold volcanic stratosphere , su pnas.org .

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 33381 · LCCN ( EN ) sh85144257 · GND ( DE ) 4128339-9 · BNF ( FR ) cb11933762p (data) · NDL ( EN , JA ) 00565264
Scienze della Terra Portale Scienze della Terra : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di scienze della Terra