Вулкани су познати по својој деструктивној снази. У ствари, мало је природних сила које се такмиче у својој пукој, страшној моћи или су оставиле велики утицај на људску психу. Ко није чуо за Мт. Везув еруптира и сахрањује Помпеје? Ту је и минојска ерупција, ерупција која се догодила у 2. миленијуму пре нове ере на острву Санторини и опустошила тамошње Минојско насеље.
У Јапану, на Хавајима, у Јужној Америци и широм Тихог океана, постоји безброј случајева ерупција који узимају грозан данак. А ко може заборавити ерупције модерног доба попут планине Ст. Хеленс? Али да ли би вас изненадио податак да упркос својој деструктивној снази, вулкани заправо долазе са својим уделом користи? Од обогаћивања тла до стварања нових копнених маса, вулкани су заправо производна сила.
Обогаћивање тла:
Ерупције вулкана резултирају тако да се пепео расипа по широким областима око места ерупције. И у зависности од хемије магме из које је избио, овај пепео ће садржавати различите количине хранљивих материја из земље. Иако су у магми најзаступљенији елементи силицијум и кисеоник, ерупције такође резултирају отпуштањем воде, угљендиоксида (ЦО²), сумпор-диоксида (СО²), водоник-сулфида (Х²С) и хлороводоника (ХЦл).
Поред тога, ерупције ослобађају комадиће стене, попут потоливина, пирокксена, амфибола и фелдспрата, који су заузврат богати гвожђем, магнезијумом и калијумом. Као резултат тога, региони који имају велика лежишта вулканског тла (тј. Обронци планина и долине у близини места ерупције) прилично су плодни. На пример, већи део Италије има лоша тла која се састоје од кречњачких стена.
Али у регионима око Напуља (место планине Везув) постоје плодна подручја која су створена вулканским ерупцијама пре 35.000 и 12.000 година. Тло у овом региону је богато, јер вулканска ерупција депонује неопходне минерале, који се потом истроше и разграде кишом. Кад се апсорбују у тло, они постају стални извор хранљивих материја за живот биљака.
Хаваји су друга локација где је вулканизам довео до богатог тла, што је заузврат омогућило настајање успешних пољопривредних заједница. Између 15. и 18. века на острвима Кауаи, О'аху и Молокаи узгој усева попут тароса и слатког кромпира омогућио је успон моћних поглаварстава и цветање културе коју данас повезујемо са Хавајима.
Вулканске копнене формације:
Поред расипања пепела по великим површинама земље, вулкани такође гурају материјал на површину што може резултирати формирањем нових острва. На пример, цео хавајски ланац острва створен је сталним ерупцијама једног вулканског жаришта. Током више стотина хиљада година, ови вулкани су провалили површину океана постајући острво за становање, а одмор се зауставља током дугих путовања на мору.
То је случај широм Тихог океана, острвски ланци као што су Микронезија, острва Рјукју (између Тајвана и Јапана), алеутска острва (крај обале Аљаске), острва Маријана и архипелаг Бисмарк формирани су дуж лукова који су су паралелне и близу границе између две конвергентне тектонске плоче.
Слично је и са Медитераном. Дуж Хеленског лука (у источном Средоземљу) вулканске ерупције довеле су до стварања Јонских острва, Кипра и Крита. У међувремену, лук Јужног Егеја довео је до формирања Егине, Метхане, Милоша, Санторинија и Колумба, као и Кос, Нисирос и Иали. А на Карибима вулканска активност довела је до стварања античког архипелага.
Тамо где су настала ова острва, јединствене врсте биљака и животиња еволуирале су у нове форме на тим острвима, стварајући уравнотежене екосистеме и водећи ка новим нивоима биодиверзитета.
Вулкански минерали и камење:
Још једна корист вулкана су драгоцени драгуљи, минерали и грађевински материјал који ерупције стављају на располагање. На пример, камење попут бућиног вулканског пепела и перлита (вулканско стакло) минирано је за разне комерцијалне намене. Они укључују деловање абразива у сапунима и средствима за чишћење у домаћинству. Вулкански пепео и пепел се такође користе као лагани агрегат за прављење цемента.
Најфиније врсте ових вулканских стена користе се у металним лаковима и за обраду дрвета. Уситњена и млевена печурка такође се користи за изолацију са слободним уљима, помоћна средства за филтрирање, перад за перад, уређај за прање тла, смеше за мешање, носач инсектицида и облагање аутопута.
Перлит се користи и као агрегат у гипсу, јер се брзо загреје приликом загревања. У префабрицираним зидовима користи се и као агрегат у бетону. Дробљени базалт и дијасаста користе се и за металне цестове, железнички баласт, кровне грануле или као заштитни аранжмани за обале (рипрап). Агрегат базалта и дијабазе високе густине користи се у бетонским штитима нуклеарних реактора.
Ојачан вулкански пепео (зван туф) чини посебно јак, лаган грађевински материјал. Стари Римљани комбиновали су туф и вапно, како би направили снажан, лаган бетон за зидове и зграде. Кров Пантеона у Риму направљен је од ове врсте бетона јер је тако лаган.
Племенити метали који се често налазе у вулканима укључују сумпор, цинк, сребро, бакар, злато и уранијум. Ови метали имају широк спектар употребе у модерним економијама, од фине металне обраде, машина и електронике до нуклеарне енергије, истраживања и медицине. Драгоцено камење и минерали који се налазе у вулканима укључују опал, обсидијан, ватрени ахат, бразит, гипс, оникс, хематит и друге.
Глобално хлађење:
Вулкани такође играју виталну улогу у периодичном хлађењу планете. Када се вулкански пепео и једињења попут сумпор-диоксида испуштају у атмосферу, он може одразити неке Сунчеве зраке назад у свемир, смањујући на тај начин количину топлотне енергије коју апсорбује у атмосфери. Овај процес, познат као "глобално затамњење", стога има расхлађујући ефекат на планету.
Веза између ерупција вулкана и глобалног хлађења предмет је научног проучавања деценијама. У то време примећено је неколико падова на глобалним температурама након великих ерупција. И иако се већина облака пепела брзо распрши, повремено је продужено хладније температуре праћено посебно великим ерупцијама.
Због ове добро успостављене везе, неки научници препоручују да се сумпор-диоксид и други испуштају у атмосферу у циљу борбе против глобалног загревања, процеса који је познат и као еколошки инжењеринг.
Топла врела и геотермална енергија:
Још једна корист вулканизма долази у облику геотермалних поља, што је подручје Земље које карактерише релативно висок проток топлоте. Ова поља, која су резултат садашње или прилично недавне магматске активности, долазе у два облика. Поља ниске температуре (20-100 ° Ц) настају услед вруће стене испод активних грешака, док су поља високих температура (изнад 100 ° Ц) повезана са активним вулканизмом.
Геотермална поља често стварају вруће изворе, гејзере и базене са врелим блатом, који су туристима често популарно одредиште. Али они се могу искористити и за геотермалну енергију, облик енергије која не садржи угљеник, где се цеви постављају у Земљу и усмјеравају паре према горе како би се турбине могле претворити и стварати електричну енергију.
У земљама попут Кеније, Исланда, Новог Зеланда, Филипина, Костарике и Ел Салвадора, геотермална енергија је одговорна за обезбеђивање значајног дела напајања државе - од 14% у Костарики до 51% у Кенији. У свим случајевима, то је због тога што су земље које су у активним вулканским регионима и око њих омогућиле присуство обилних геотермалних поља.
Формирање и атмосферска формација:
Али далеко, најкориснији аспект вулкана је улога коју они играју у стварању атмосфере планете. Укратко, Земљина атмосфера је почела да се формира након што је настала пре 4,6 милијарди ејара, када је вулканско експлозирање довело до стварања гасова ускладиштених у унутрашњости Земље, који би се сакупљали по површини планете. У почетку се та атмосфера састојала од водоник-сулфида, метана и 10 до 200 пута више угљен-диоксида од данашње атмосфере.
Након отприлике пола милијарде година, Земљина се површина охладила и учврстила довољно да се вода сакупи на њој. У том тренутку атмосфера се пребацила на ону која је састављена од водене паре, угљен-диоксида и амонијака (НХ³). Велики део угљен диоксида је растворен у океанима, где су се развиле цијанобактерије које су га конзумирале и ослобађале кисеоник као нуспродукт. У међувремену, амонијак је почео да се разлаже фотолизом, ослобађајући водоник у свемир и остављајући азот иза себе.
Друга кључна улога коју је одиграо вулканизам догодила се пре 2,5 милијарде година, током границе између архејског и протерозојског доба. Управо у том тренутку кисеоник се почео појављивати у нашем кисеонику услед фотосинтезе - што се назива „великим догађајем оксидације“. Међутим, према недавним геолошким истраживањима, биомаркери указују на то да цијанобактерије које производе кисеоник испуштају кисеоник на истим нивоима као и данас. Укратко, кисеоник који се ствара морао је да иде негде да се не би појавио у атмосфери.
Сматра се да је недостатак земаљских вулкана одговоран. Током архејске ере постојали су само подморнички вулкани који су имали ефекат прочишћавања кисеоника из атмосфере, везујући га за минерале који садрже кисеоник. До архејске / протерозојске границе настале су стабилизоване континенталне копнене масе, које су довеле до земаљских вулкана. Од овог тренутка надаље, маркери показују да се у атмосфери почео појављивати кисеоник.
Вулканизам такође игра виталну улогу у атмосфери других планета. Меркуријева танка егзосфера водоника, хелијума, кисеоника, натријума, калцијума, калијума и водене паре долази у делу вулканизма који је периодично пуни. Верује се да је венерова невероватно густа атмосфера такође периодично пуњена вулканима на њеној површини.
И Ио, Јупитеров вулканско активни месец, има изузетно густу атмосферу сумпор-диоксида (СО²), сумпор-моноксида (СО), натријум-хлорида (НаЦл), сумпор-моноксида (СО), атомског сумпора (С) и кисеоника (О). Све ове гасове обезбеђује и надопуњава више стотина вулкана смештених по површини месеца.
Као што видите, вулкани су заправо прилично креативна сила када је све речено и учињено. У ствари, ми земаљски организми зависе од њих за све, од ваздуха који удишемо, до богатог тла које производи наша храна, до геолошке активности која потиче обнављање копна и биолошку разноликост.
Написали смо много чланака о вулканима за Спаце Магазине. Ево чланка о изумрлим вулканима и ево чланка о активним вулканима. Ево чланка о вулканима.
Желите више ресурса на Земљи? Ево линка до НАСА-ине странице о свемирском лету, и ево НАСА-ине видљиве Земље.
Астрономи Цаст такође има релевантне епизоде на тему Земља, у склопу наше турнеје Сунчевим системом - Епизода 51: Земља.
