Κυριακή, 7 Ιουνίου 2009

Τι ειναι τα Ηφαίστεια; Πώς δημιουργούνται;

Καλώς ήρθατε στον μαγικό κόσμο των ηφαιστείων! Εδώ, θα μάθουμε ό,τι πρέπει να γνωρίζουμε για αυτά τα «τεράστια θηρία».Ας αρχίσουμε, λοιπόν, το ταξίδι μας μαθαίνοντας πρώτα τι είναι το ηφαίστειο και πως δημιουργείται.

Ηφαίστειο είναι η ανοιχτή δίοδος στο εσωτερικό της Γης (ή άλλου γεωειδούς ουράνιου σώματος) που επιτρέπει την εκροή ή έκρηξη ρευστών πετρωμάτων και αερίων από το εσωτερικό στην επιφάνεια με την μορφή λάβας. Η δραστηριότητα αυτή οδηγεί στη δημιουργία ενός βουνού, το οποίο είναι συνήθως ό,τι ονομάζουμε ηφαίστειο στην καθημερινή γλώσσα.Τα ηφαίστεια δημιουργούνται κυρίως εκεί όπου συγκρούονται οι λιθοσφαιρικές πλάκες. Η λάβα, λιγότερο συμπαγής από τα γύρω πετρώματα, βρίσκει διέξοδο.

Όμως τι είναι εκείνο που προκαλεί την έκρηξη ενός ηφαιστείου;

Η όλη διαδικασία ξεκινά όταν όγκοι λάβας, σαν τεράστιες μπάλες, ανοίγουν δίοδο ανάμεσα στα πετρώματα, όταν δεν περνούν μέσα από τα ήδη υπάρχοντα ρήγματα. Η άνοδος μπορεί να πάρει χρόνια, αλλά όταν προϋπάρχει μια δίοδος - για παράδειγμα, στα ηφαίστεια που έχουν ήδη εκραγεί- συντελείται με ταχύτητα ενός μέτρου ανά δευτερόλεπτο. Συνήθως η λάβα δε φτάνει κατευθείαν στην επιφάνεια, αλλά συγκεντρώνεται πρώτα στη δεξαμενή του ηφαιστείου, κι αυτό γιατί κατά την άνοδο χάνει θερμότητα, γίνεται περισσότερο συμπαγής και ρέει πιο αργά. Εξάλλου, συχνά συναντά πετρώματα με την ίδια πυκνότητα, που τείνουν να τη στεγανοποιήσουν Έτσι η έκρηξη συντελείται όταν στη δεξαμενή, μετά από συνεχή εφοδιασμό, συγκεντρώνεται μια ποσότητα λάβας τόσο μεγάλη, ώστε τα συσσωρευμένα αέρια, ασκώντας πίεση, προκαλούν την αναπήδηση και την εκτίναξη. Να γιατί όταν πλησιάζει η στιγμή της έκρηξης αυτό συνήθως γίνεται αντιληπτό από μικρούς σεισμούς που προκαλούνται από την πίεση των αερίων στα τοιχώματα του κρατήρα.

Δείτε εδώ μια αναπαράσταση ηφαιστειακής έκρηξης.


Η δομή των Ηφαιστείων



Τα μέρη του ηφαιστείου.

1. Ηφαιστειακή περιοχή: Η περιοχή γύρω από το κυρίως η., σε ακτίνα περίπου 2 χλμ. Χαρακτηριστικό της περιοχής αυτής είναι η σύσταση των πετρωμάτων της (ηφαιστειακά πετρώματα), κυρίως ασβεσταλκαλικών (πλούσιων σε ασβέστιο), αλκαλικών (πλούσιων σε νάτριο) και καλιούχων (πλούσιων σε κάλιο).

2. Κρατήρας. Το κεντρικό σημείο του ηφαιστειακού σχηματισμού, απ' όπου εξέρχονται τα ηφαιστειακά αναβλήματα, σε υγρή, στερεή ή αέρια μορφή. Οι κρατήρες δεν είναι πάντοτε όμοιοι μεταξύ τους.


Είδη Ηφαιστείων



Ανάλογα με τη δράση, διακρίνουμε τα ηφαίστεια σε:


Ενεργά και εσβεσμένα ηφαίστεια. Η δράση ενός ηφαιστείου είναι ένα φαινόμενο στο οποίο δε βρέθηκε ποτέ καμία κανονικότητα ούτε κανένα είδος περιοδικότητας. Συνήθως την έκρηξη του ηφαιστείου ακολουθεί μια περίοδος ηρεμίας, που πολλές φορές μπορεί να κρατήσει και αιώνες. Η "αφύπνιση" του ηφαιστείου γίνεται εντελώς ξαφνικά, χωρίς να υπάρχει κανένα προηγούμενο δεδομένο. Τα ηφαίστεια που δρουν σήμερα ή έχουν δράσει στο παρελθόν, έστω και μία μόνο φορά, τα ονομάζουμε ενεργά ηφαίστεια. Αντίθετα εκείνα που δεν έχουν δράσει ποτέ και σήμερα και στο παρελθόν (ιστορικοί χρόνοι), τα ονομάζουμε εσβεσμένα (Πόρος, Μήλος, Κίμωλος, Αίγινα, Σουσάκι κ.ά.).

Ο διαχωρισμός αυτός, που γίνεται ανάλογα με τη δράση των ηφαιστείων, δεν έχει γενική ισχύ, είναι άστοχος και αβέβαιος, γιατί σήμερα ο άνθρωπος με τις περιορισμένες γνώσεις του για το υπέδαφος και με τα φτωχά τεχνικά μέσα που έχει στη διάθεσή του, δεν είναι σε θέση να γνωρίσει και να προβλέψει μία ηφαιστειακή δράση ή να καταλήξει στο συμπέρασμα ότι ένα συγκεκριμένο ηφαίστειο δε θα ξαναλειτουργήσει ποτέ ή ακόμα και να στηριχτεί σε ιστορικά δεδομένα για μια τέτοια κατάταξη, π.χ. ο Βεζούβιος μέχρι το 79 μ.Χ. νομιζόταν ως εσβεσμένο ηφαίστειο. Η δράση του εκδηλώθηκε πάλι μετά από 1865 χρόνια (1944). Το ηφαίστειο των Μεθάνων στην Ελλάδα θεωρείται ως εσβεσμένο (τελευταία έκρηξη το 282 π.Χ.). Τίποτε όμως δε μας δείχνει ότι δεν πρόκειται να ξαναλειτουργήσει και να θεωρηθεί ως ενεργό.

Μεταξύ των ενεργών και των εσβεσμένων ηφαιστείων διακρίνουμε μια ενδιάμεση μορφή, κατά την οποία ένα ηφαίστειο δε βρίσκεται ούτε σε κατάσταση ενέργειας, αλλά ούτε σε τέλεια ηρεμία. Στην περίπτωση αυτή από το ηφαίστειο βγαίνουν συνεχώς ατμοί και αέρια από τον κρατήρα του ή ακόμα και από ρωγμές του εδάφους σε πολλές ηφαιστειογενείς περιοχές.

Ανάλογα με την εκρηκτική δράση, τη μορφή και τη σύστασή τους, τα διακρίνουμε σε:


Φάσεις δράσης Ηφαιστείων



Γενικά στη δράση ενός ηφαιστείου διακρίνουμε πέντε φάσεις (καταστάσεις):

1. Ηρεμία (ύπνος, λήθαργος). Τα η. δε βρίσκονται πάντοτε σε κατάσταση ενέργειας (δράσης). Πάντοτε δηλ. μεταξύ δύο διαδοχικών δράσεων υπάρχει ένα χρονικό διάστημα (συνήθως ακανόνιστο), κατά το οποίο η δράση του η. είτε είναι πολύ μικρή είτε δεν υπάρχει καθόλου. Η κατάσταση αυτή λέγεται ηρεμία ή ύπνος ή λήθαργος.

2. Ατμιδική. Είναι η φάση που προαγγέλλει την έκρηξη (δράση) του η. Ακούγονται υποχθόνιοι κρότοι γίνονται δονήσεις, το έδαφος και τα νερά των πλησιέστερων πηγών θερμαίνονται, η φυτική βλάστηση καταστρέφεται, κυρίως όμως παρατηρούνται ατμοί να εξέρχονται από τον κρατήρα του η. και από δευτερεύουσες ρωγμές. Οι ατμίδες είναι μείγμα αερίων, κυρίως υδρατμών, θείου και θειικών αλάτων, θερμοκρασίας 900-1000 βαθμών C.

3. Μέτρια συνεχόμενη εκρηκτική δράση. Παρατηρούνται σεισμικές δονήσεις, που οφείλονται στην άνοδο του μάγματος. Γίνονται εκρήξεις (περιοδικά) και εκσφενδονίζονται κομμάτια λάβας και διάφορα αναβλήματα. Η δράση του η. αρχίζει πλέον να γίνεται καταστρεπτική και πολλές φορές διαρκεί πολλά χρόνια.

4. Εκρηκτική δράση. Μπορεί να παρουσιάσει, ακόμα και στο ίδιο η., διάφορους βαθμούς έντασης. Η έκρηξη συνοδεύεται πάντοτε από ηχητικά και σεισμικά φαινόμενα, ενώ ταυτόχρονα εκτινάσσονται στερεά υλικά αέρια και χύνεται λάβα. Το φαινόμενο είναι θεαματικό, αλλά και καταστρεπτικό ταυτόχρονα. Η ενέργεια που ελευθερώνεται μπορεί να είναι από μερικές εκατοντάδες κιλοβάτ μέχρι χιλιάδες δισεκατομμύρια κιλοβάτ. Ανάλογη είναι και η θερμοκρασία.


Υπάρχει σχέση ανάμεσα στους σεισμούς και τα ηφαίστεια;



Οι σεισμοί μπορούν να πυροδοτήσουν τις εκρήξεις των ηφαιστείων κουνώντας το υπόγειο μάγμα σαν μπουκάλι σαμπάνιας μέχρι να πεταχτεί ο φελλός, σύμφωνα με νέα έρευνα ερευνητών του πανεπιστημίου της Οξφόρδης, υπό τον ηφαιστειολόγο Ντέηβιντ Πάιλ.

Η έρευνα, σύμφωνα με δημοσιεύματα των Times του Λονδίνου και του περιοδικού Science, δείχνει ότι τα ηφαίστεια εκρήγνυνται μέχρι τέσσερις φορές συχνότερα μετά από ένα μεγάλο σεισμό, από ό,τι όταν δεν υπάρχει σεισμική διέγερση. Οι επιπτώσεις ενός σεισμού μπορούν να γίνουν αντιληπτές εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά από το επίκεντρό του και είναι αρκετά ισχυρές για να ξυπνήσουν τα «κοιμισμένα» ηφαίστεια. Παρόλα αυτά, μπορεί να χρειαστεί πολύς καιρός - συνήθως πολλοί μήνες- μετά την αρχική πυροδότηση γι’ αυτό το υπόγειο «κούνημα της σαμπάνιας», μέχρι ο λιωμένος βράχος να αποκτήσει αρκετή πίεση για να εκραγεί.

Η σύνδεση ανάμεσα στα ηφαίστεια και τους σεισμούς ήταν γνωστή εδώ και χρόνια, όμως η νέα έρευνα παρέχει την πρώτη μακροπρόθεσμη στατιστική διαβεβαίωση για την πρόκληση ηφαιστειακών εκρήξεων μετά από μακρινούς σεισμούς. Η έρευνα στηρίχτηκε σε σεισμικά και ηφαιστειακά δεδομένα από τη Νότια Χιλή - εκεί ακριβώς που ο Δαρβίνος είχε πρωτο-υποψιαστεί την πιθανή σχέση σεισμών-ηφαιστείων το 1835.

Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό "Earth and Planetary Science Letters", επισημαίνει ότι όλοι οι μεγάλοι σεισμοί δεν πυροδοτούν κατ’ ανάγκην και μια ηφαιστειακή έκρηξη. Όταν όμως σε μια ευρύτερη περιοχή υπάρχει τόσο ένα ηφαίστειο, όσο και συχνή σεισμική δραστηριότητα, τότε είναι πολύ πιθανό το ένα φαινόμενο να οδηγήσει στο άλλο μετά από αρκετούς μήνες. Ένας μεγάλος σεισμός ταρακουνά τα έγκατα της Γης με ενέργεια εκατομμυρίων πυρηνικών βομβών, πράγμα που αναδεύει το μάγμα κάτω από τα ανενεργά ηφαίστεια.

Την ισχύ των σεισμών την μετράμε με την
κλίμακα Ρίχτερ.
Πατώντας
εδώ, μπορείτε να μεταφερθείτε στον δικτυακό τόπο πληροφόρησης για τα μέτρα προφύλαξης σε περίπτωση σεισμού και εδώ στον δικτυακό τόπο για τα μέτρα προφύλαξης σε περίπτωση ηφαιστειακής έκρηξης.

Ας παίξουμε και ένα παιχνίδι για να μάθουμε περισσότερα για τους σεισμούς και τα μέτρα προστασίας, πατώντας
εδώ.

Ας δούμε και την
κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών!


Ποιά ειναι η σχέση των ηφαιστείων με την αλλαγή του κλίματος;


Μια έρευνα για τις ηφαιστειακές εκρήξεις των προηγούμενων 300 χρόνων δείχνει ότι η ξαφνική δραστηριότητα στους μαγματικούς θαλάμους κάτω από τα ηφαίστεια μπορεί να είναι εποχιακή, αλλά και να επηρεάζεται από τη στάθμη των θαλασσών και τις μεταβολές του κλίματος.

Αλλά και οι τεράστιες ηφαιστειακές εκρήξεις μπορούν να αλλάξουν το κλίμα σε όλο τον πλανήτη, όπως συνέβη πριν από λίγα χρόνια στην περίπτωση του ηφαιστείου Pinatubo στις Φιλιππίνες. Οι εκρήξεις απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες αερίων στην ατμόσφαιρα, όπως θειικό οξύ,διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς, τα οποία ενισχύουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου και περικυκλώνουν ολόκληρο τον πλανήτη, μπλοκάροντας έτσι την ηλιακή ακτινοβολία και προκαλώντας πτώση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της Γης. Οι μεγαλύτερες εκρήξεις εκσφενδονίζουν, επίσης, πολύ μεγάλα ποσά αιθάλης και τέφρας στη στρατόσφαιρα, μειώνοντας έτσι το φως του ήλιου που πέφτει πάνω στον πλανήτη και κατά εντυπωσιακό τρόπο ελαττώνουν τη θερμοκρασία για χρόνια.

Αυτή η εποχικότητα στις εκρήξεις προσθέτει άλλο ένα κομμάτι στο παζλ της δραστηριότητας στα βάθη της Γης, που φανερώνει ότι αλλαγές στο περιβάλλον, δηλαδή στον καιρό, στο κλίμα και στη στάθμη της θάλασσας, επηρεάζουν τα ηφαίστεια όσο και τα ηφαίστεια επιδρούν στο περιβάλλον.

Το 1816 έμεινε γνωστό ως το "έτος χωρίς καλοκαίρι", στο οποίο καταστράφηκαν οι συγκομιδές ενώ προκλήθηκαν λιμοί καθώς και επιδημίες της χολέρας στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική. Αυτή η χρονιά έχει συνδεθεί με μια τρομερή ηφαιστειακή έκρηξη του Όρους Tambora στην Ινδονησία το 1815, που σκότωσε 70.000 ανθρώπους.




Μία σειρά από θεωρίες χρησιμοποιούνται για να εξηγήσουν την σύνδεση της αλλαγής της στάθμης του νερού με την ηφαιστιότητα. Διαφοροποιήσεις στη στάθμη προκαλεί κατάρρευση των πρανών ηφαιστείων σε παράλια και νησιά, λόγω απότομης διάβρωσης όταν το επίπεδο των υδάτων ανεβαίνει ή πέφτει ξαφνικά. Επίσης, την εποχή που έλιωναν οι πάγοι, οι τεράστιες ποσότητες νερού που απελευθερώθηκαν πίεσαν τον φλοιό της Γης κάτω από τα ηφαίστεια επιτρέποντας στο εγκλωβισμένο μάγμα να πεταχτεί προς την επιφάνεια με μεγάλη ώθηση.





Πώς μπορούμε να επωφεληθούμε από τα Ηφαίστεια;


Πέρα από τις ζημιές, όσο παράξενο κι αν ακούγεται, η λάβα που βγαίνει από το ηφαίστειο φέρνει και θετικά αποτελέσματα.


  • Συγκεκριμένα, η λάβα με τον καιρό κρυώνει και στερεοποιείται σχηματίζοντας νέα εδάφη. Έτσι λοιπόν, η λάβα με την ηφαιστειακή τέφρα (στάχτη που βγαίνει από το ηφαίστειο), μπορεί να καταστρέφουν τις καλλιέργειες για πολλά χρόνια, όμως το έδαφος εμπλουτίζεται με κάλιο και φωσφορικό οξύ που ειναι πολύ γόνιμο και κατάλληλο για καλλιέργεια (ηφαιστειογενή εδάφη).


  • Στις περιοχές που είτε εμφανίζουν ηφαιστειότητα σε πρόσφατη γεωλογική περίοδο είτε παρουσιάζουν άνοδο ζεστού νερού από μεγάλα εδάφη μέσω ρηγμάτων, παρατηρείται γεωθερμική ενέργεια που ειναι σημαντικά μεγαλύτερη από τη μέση γήινη με αποτέλεσμα σε μικρό σχετικά βάθος να απαντώνται υδροφόροι ορίζοντες που περιέχουν νερό ή ατμό υψηλής θερμοκρασίας. Οι περιοχές αυτές ονομάζονται γεωθερμικά πεδία και, εκεί η εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας ειναι εξαιρετικά συμφέρουσα.
    Οι εφαρμογές της γεωθερμικής ενέργειας ποικίλουν ανάλογα με τη θερμοκρασία που περιλαμβάνουν. Ενδεικτικά αναφέρονται οι παρακάτω:



    1. Ηλεκτροπαραγωγή

    2. Θέρμανση Χώρων

    3. Ψύξη και Κλιματισμό

    4. Ιχθυοκαλλιέργειες

    5. Βιομηχανικές Εφαρμογές όπως αφαλάτωση θαλασσινού νερού

    6. Θερμά Λουτρά
Περιοχές στη χώρα μας με γεωθερμική ενέργεια, ειναι τα ηφαιστειακά νησιά του Αιγαίου (Μύλος, Νίσυρος, Σαντορίνη, Λέσβος, Σαμοθράκη κ.α), πολλές περιοχές στη Μακεδονία και τη Θράκη (Σιδηρόκαστρο, Νιγρίτα, Νέα Κεσσάνη, Νέο Εράσμιο, Τυχερό Έβρου κ.α)

Πατώντας εδώ, μπορείτε να δείτε τη διαδικασία αξιοποίησης της γεωθερμικής ενέργειας. Και εδώ, πως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την γεωθερμική ενέργεια στο σπίτι.

Τα μεγαλύτερα ηφαίστεια



Το μεγαλύτερο ηφαίστειο του κόσμου, λέγεται "Mauna Loa" (δηλαδή: "Μακρύ Βουνό") και βρίσκεται στη Χαβάη.
Οι μεγάλες του πλαγιές καλύπτουν ένα σημαντικό μέρος από το νησί της Χαβάης και το ύψος του φτάνει τα 4170 μέτρα επάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Ο κρατήρας του ηφαιστείου, που ονομάζεται Μοκουαβέοβεο, καλύπτει 10 τετραγωνικά χιλιόμετρα και έχει βάθος 180 μέτρα. Το ύψος του Μάουνα Λόα ξεπερνά τα 9000 μέτρα, εάν μετρηθεί από τον πυθμένα του ωκεανού. Είναι δηλαδή υψηλότερο από το Έβερεστ.




Το μεγαλύτερο ηφαίστειο του ηλιακού συστήματος όμως, δεν ειναι το "Mauna Loa", αλλά το "Όρος Όλυμπος" στον πλανήτη Άρη. Έχει ύψος 25 χλμ.(!). Δηλαδή τρεις φορές το ύψος του Έβερεστ. Αλλά και ως ηφαίστειο αν μετρηθεί με το "Μauna Loa" από τον πυθμένα του Ειρηνικού που φθάνει τα 9 χλμ. γίνεται αντιληπτή η διαφορά. Αν ο Όλυμπος του Άρη βρισκόταν στη Γη η βάση του θα κάλυπτε όλο τον ελληνικό ηπειρωτικό χώρο μαζί με το Αιγαίο. Ο κρατήρας του Ολύμπου του Άρη έχει διάμετρο 85 χλμ. Παρά ταύτα ο μεγαλύτερος ηφαιστειακός κρατήρας είναι ο κρατήρας Άρσια επί του ομώνυμου ηφαιστείου, που βρίσκεται επίσης στον Άρη και έχει διάμετρο 110 χλμ.
Μπορείτε να δείτε το "Όρος Όλυμπος" όπως φαίνεται από το διάστημα, πατώντας εδώ.






Μέσα στα μεγαλύτερα ηφαίστεια του κόσμου, συγκαταλέγονται και τα:
Όρος Mazama (Στο Όρεγκον)
Etna (Στη Σικελία)
Vesuvius (Στην Ιταλία)
Όρος Tambora (Στν Ινδονησία)
Όρος Krakatau (Στην Ινδονησία)
Paricutin (Στο Μεξικό)
Nevada del Ruiz (Στην Κολομβία)
Όρος Pinatubo (Στις Φιλιππίνες)




Τα πιό επικίνδυνα ηφαίστεια του κόσμου, ειναι τα:

Vesuvius (στην Ιταλία)
Popocatepetl (στο Μεξικό)
Merapi (στην Ινδονησία)
Unzen (στην Ινδονησία)
Galeras (στην Κολομβία)


Όσον αφορά την Ευρώπη, μερικά από τα πιο γνωστά ηφαίστεια ειναι: Στην Ιταλία τα:

Campi Felgrei
Etna
Lipari
Stromboli
Vesuvius
Vulcano

Στην Ισλανδία τα:
Hekla
Snæfellsjökull
Öræfajökull
Askja
Vestmannaeyjar
Grímsvötn

Στην Ελλάδα:
Της Σαντορίνης
Της Μύλου
Της Νισύρου
Της Βόρειας Εύβοιας
Της Σκύρου
Της Χίου
Των Μεθάνων