Vulkánkitörési termékek- ESKP
Mi jön ki egy vulkánból? A lávafolyásoktól a tephra-csapadékig a vulkáni gázokig és a savas csapadékig.
A vulkánkitörésekből származó kitörési termékek áttekintése. (Grafika: Föld és környezet tudásplatform, eskp.de, licenc: CC BY 4.0)
Láva folyik: effuzív vulkanizmus
Folyó láva. (Fotó: GEOMAR)
A láva a kémény közelében nagyjából 10 km/h sebességgel, kissé távolabb pedig kevesebb mint 1 km/h sebességgel áramlik. Gravitációnak van kitéve, azaz lefelé folyik. Főleg völgyeken és völgyeken keresztül működik. A lávafolyások többnyire helyi jelenségek, amelyek akár néhány tíz kilométerre is terjedhetnek. Csak ritka, nagy effúziós kitörésekben alkotnak széles, akár több száz méter vastag lávamezőket. A láva kifolyása általában néhány napot vagy hónapot vesz igénybe, de akár évtizedekig is eltarthat.
A lávafolyások felületi hőmérséklete 500 és 1000 ° C között van. Számos tényező befolyásolja áramlási viselkedését: a láva kifolyásának sebessége a földből, a környezet morfológiája és maga a láva fizikai paraméterei. Minél kevésbé viszkózus a láva, annál tovább és gyorsabban folyhat. Amikor lehűl, különböző felületi alakzatok alakulnak ki, amelyek megkülönböztetik az Aa (tömbszerű) lávát és a Pahoehoe (kötélszerű) lávát.
A lávafolyások gyakran csak veszélyt jelentenek az emberekre, az infrastruktúrára és a közvetlen közelében lévő ökoszisztémára. Általában olyan lassan folynak, hogy el lehet menekülni előlük. Ugyanakkor mindent elpusztíthatnak a környéken, és erdőtüzet okozhatnak. Egyes esetekben a polgári védelemnek sikerült elterelnie a lávafolyásokat a gátakon keresztül a települések vagy az egyéni házak előtt. Ha egy lávafolyás folyóba vagy tóba áramlik, az áradást is okozhat.
Tephra Fallout, piroklasztikus sűrűségű áramok: robbanásvulkanizmus
A Sakura-jima vulkán (Japán) kitörése példa egy robbanásszerű kitörésre. (Fotó: GEOMAR)
Piroklasztika akkor merülnek fel, amikor a felemelkedő magma széttöredezik egy robbanásszerű vulkánkitörés során a kisülési szakaszban. Gázban gazdag olvadékban a buborékok felrepednek, és nagyon porózus kőzettöredékek, például salak, habkő és hamu képződnek. 400–1000 km/h sebesség felett a kőzet a vulkáni gázokkal együtt a légkörbe kerül. Kitörési oszlop képződik, amely akár 40 km magas is lehet. A légkörben az úgynevezett terjed Tephra kitörési felhőben. A Tephrát szemcseméretük szerint osztályozzák: a hamu 2 mm-nél kisebb, a lapilli 2 és 64 mm között van. A blokkok és bombák nagyobbak, mint 64 mm, és alakjukban különböznek egymástól: Ha az anyag a kilökés során még mindig nagyon forró, akkor a repülési szakaszban lekerekített, orsó alakú bombákká deformálódik. Ha a nagy piroklasztok nincsenek lekerekítve, akkor blokkoknak nevezzük őket.
Ha a piroklasztikus részecskék már nincsenek a kitörési felhőben, akkor az úgynevezett kitörés következik be Tephrafall. Tömbök és bombák esnek a kémény közvetlen közelében, akár néhány kilométerre is. A Lapilli akár több tíz kilométert is szállíthat, a hamut akár több száz kilométerig is el lehet szállítani. Az ilyen piroklaszt esési lerakódások méter vastag rétegeket képezhetnek, amelyek több száz négyzetkilométert fednek le. A néhány centiméter vastagabb hamu rétegek akár több ezer négyzetkilométerre is elterjedhetnek.
A Tephrafall különféle kockázatokat rejt magában az emberek, az infrastruktúra és a természet szempontjából. Ide tartozik például az élelmiszerek és a víz szennyezése, valamint a tetők összeomlásának veszélye, különösen akkor, ha a hamu nedves lesz. A Tephrafall korlátozott látást okozhat a járművezetők és pilóták számára, turbina meghibásodásokat vagy a rádiókommunikáció károsodását, valamint áram- és telefonvezetékeket vagy egészségügyi következményeket, például légzési nehézségeket és a légzőszervi megbetegedések kockázatát.
Ha a kitörési oszlop az anyagellátás csökkenése miatt összeomlik, úgynevezett "sejtek" keletkeznek Piroklasztikus áramlások. Ezek forró vulkanikus gázok felhalmozódása és magával ragadott részecskék, például habkő, hamu, tömbök és forró láva. Főleg völgyeken és mélyedéseken keresztül találják meg az utat. Ha elegendő energiád van, legyőzheted a hegygerinceket is. Akár 800 ° C-os hőmérsékleten akár 300 km/h sebességet is elérhetnek. Ha leállnak, ignimbrit (vulkanikus kőzet) képződik.
A csúcson a magma-víz érintkezés okozta erős robbanás során úgynevezett túlfeszültségek keletkeznek. Ezek piroklasztikus sűrűségű áramok, amelyek egyre inkább gázokból állnak és nagyon gyorsan mozognak. A műtétek viharosan folynak. Mozgásuk erősebb, mint a föld gravitációs vonzereje. Képesek legyőzni a nagy akadályokat, amelyek néha felfelé folynak, és akár hegygerinceket is tárgyalhatnak. Valaha a legpusztítóbb vulkáni jelenségek közé tartoznak. Például, amikor a Szent Helens-hegy 1980-ban kitört, egy hullámvíz vezetett a lejtőn lévő fák átdőléséhez.
Vulkanikus gázok és savas csapadék
Vulkáni gázok és savas csapadék sokféle kitörésből fakadnak. Szén-dioxid (CO2), hidrogén, szulfidok és kloridok kerülnek a légkörbe a kitörési felhőkkel, de lassú gázmentesítéssel is. A kén-dioxid, a víz és a hamu aeroszolokat képez, amelyek károsak az emberi egészségre. A vulkáni régiókban gyakran észrevehetetlen csendes gázkiáramlás veszélyeket is rejt magában. A vulkanikus tavakban bizonyos vízrétegekben lehetnek oldott gázok, például metán vagy szén-dioxid, amelyek a vízrétegek hirtelen elmozdulásakor juthatnak el a felszínre. Ez a jelenség egy 1986-os tragédiához vezetett a kameruni Nyos-tónál, amelyben egy szén-dioxid-felhő 1700 embert ölt meg a környező völgyekben. Egész falvakat teljesen kiirtottak.
Szöveg: Christina Bonanati, GEOMAR Helmholtz Óceánkutatási Központ Kiel, az ESKP szerkesztősége frissítette 2020 áprilisában.