Wulkany

Wulkany zawsze podniecały wyobraźnię ludzi, którzy patrząc na wybuch lub słuchając opowieści stawali zdumieni i zatrwożeni pod wrażeniem żywiołowej, niemożliwej do ujarzmienia siły.

Dla Greków Etna była kuźnią piekielną, gdzie wulkan kuł pioruny dla Jupitera. W Średniowieczu krater wulkanu uważano za okno do Piekła.

Prowadzone od dwóch stuleci badania naukowe pozwoliły zgromadzić dokumentację dotyczącą budowy i rodzajów aktywności wielu wulkanów świata. Powstała nowa gałąź wiedzy – wulkanologia.

W latach 60 XX w, gdy zaczęto poznawać sekrety głębokiego dna oceanicznego, uczeni znaleźli wyjaśnienie, dlaczego wulkany występują z większą częstotliwością tylko w określonych rejonach świata. Była nim teoria tektoniki płyt (gr. Tektonikos – budowniczy). Powiada ona, że skorupa ziemska jest podzielona na płyty, które dobrze pasują na siebie, jak kamienie w murze cyklopowym. Mianowicie, płyty tektoniczne przesuwają się, zależnie od sił działających głęboko wewnątrz naszej planety. Krawędzie płyt, w miejscu stykania się ze sobą, cisnąc lub oddalając się, są obszarami podwyższonej działalności geologicznej. Tam też występuje większość wulkanów, a natura krawędzi dyktuje, jaki będzie ich rodzaj.

W uproszczeniu wulkan ma kształt stożka, którego pochyłość wzrasta wraz z wysokością, a na szczycie otwiera się lej o stromych zboczach – krater. W czynnych wulkanach biegnie w głąb ziemi szczelina – kanał magmowy. Czasami dodatkowe kanały magmowe torują sobie drogę przez podłoże i wybuchają na zboczach wulkanu. Istnieją wulkany ze stromymi, jak i łagodnymi zboczami. Jest to uzależnione od składu i własności magmy. Najważniejsza, obok temperatury magmy jest zawartość gazów i krzemionki. Krzemionka jest to ten sam materiał, który w postaci kwarcu stanowi ważną część składową piasku i wielu rodzajów skał. Od zawartości gazów uzależnione jest ciśnienie, pod wpływem którego magma wypływa lub wystrzela z krateru. Krzemionka warunkuje natomiast stopień płynności: im więcej krzemionki zawiera magma, tym jest ona bardziej lepka.

W wyniku silnych wybuchów gazów, komora magmowa szybko może ulec opróżnieniu, wierzchołek wulkanu może się załamać.
Takie rozległe kotły wulkaniczne podobne do wielkiego krateru nazywamy kalderą. Tak właśnie w roku 79 utracił swój wierzchołek Wezuwiusz – w miejscu jego powstała kaldera (pogrzebała Pompeje). Najczęściej aktywność wulkaniczna nie kończy się na tworzeniu kaldery. Po kilku latach w kotle olbrzymi wulkan ponownie się wypiętrza.

Wyróżniamy 4 typy wulkanów biorąc pod uwagę proces erupcji i rodzaj wyrzucanej materii:
1. Typ hawajski
2. Typ Stromboli
3. Typ Vulcano
4. Typ Pelee

Na Hawajach można szczególnie wyraźnie obserwować zjawiska wulkaniczne. Z tamtejszych wulkanów wypływa bardzo rzadka lawa, która znajduje sobie drogę i w końcu zastyga. U Hawajczyków lawa nie budzi lęku. W ich języku na różne formy zastygłej lawy funkcjonują różne nazwy.

Gorąca masa skalna twardnieje i tworzy różne wypukłości, placki, zmarszczki, Taką lawę nazywa się pahoehoe, co w języku polinezyjskim oznacza lawę, po której można chodzić boso. Jest ona tak śliska, że nie kaleczy gołych stóp.

Wulkan typu Stromboli zawdzięcza nazwę wulkanowi Stromboli na Wyspach Liparyjskich. Wulkan ten położony wewnątrz łuku Apeninów posiada również bardzo płynną lawę, tak jak wulkan hawajski, lecz różni się bardzo gwałtowną erupcją z wyrzucaniem bomb i kamieni. W konsekwencji powstaje stożek i krater.

W odróżnieniu od poprzednich typów – typ Vulcano nie zawiera tak płynnej lawy. Duża jej lepkość powoduje, że wulkan zatyka się po wstrząsie skamieniałym korkiem lawowym. W cyklu kolejnych wybuchów korek pod wpływem nacisku stale uchodzącego gazu eksplodujei zostaje sproszkowany na popiół. Olbrzymi pióropusz (chmura wulkaniczna) wznosi się
pionowo ku niebu, a następnie rozkłada tworząc parasol w kształcie pinii. Z pióropusza spada deszcz popiołu i bomby popękane w charakterystyczny sposób przypominają kromki chleba.

Klasycznym przykładem takiej erupcji był wybuch wulkanu Krakatau w 1883 r. Połowa góry została zamieniona w pył. Krakatau wybuchł ponownie w 1929 r.

W 1902 r. sekretarz Francuskiej Akademii Nauk prof. Lacroix wprowadził do klasyfikacji czwarty typ, który szczegółowo obserwował w trakcie wybuchu Mont Pelee na Martynice (w końcu kwietnia 1902 r.). W ciągu kilku minut z miasta Saint-Pierre zostały zwały ruin. Niszczycielska chmura była taka sama, jak pióropusz dymu wydobywający się w wulkanów przed wybuchem lawy. Do typu Pelee należą ogólnie biorąc, kopuły lawowe, w których magma, osiągnąwszy ujście komina, ma konsystencję lepką, co nie pozwala jej rozlać się.

Na Ziemi znanych jest około 700 czynnych wulkanów, czego większość występuje na wybrzeżach oceanicznych.
Najwięcej wulkanów – około 460 znajduje się na lądach otaczających Ocean Spokojny. Tworzą one niemal zamknięty krąg zwany „Ognistym pierścieniem Pacyfiku”.

Rejonem o największej liczbie wulkanów są Wyspy Sunadyjskie. Znajduje się tu ponad 90 czynnych wulkanów i około 500 wygasłych.
Największe wulkany świata to Mauna Loa i Kilauea położone na Wyspach Hawajskich, które są wierzchołkami olbrzymiego podwodnego łańcucha górskiego, który tworzył się przez miliony lat.

Gigantyczny wulkan Mauna Loa, zbudowany przez niezliczone wypływy lawy, wznosi się na 4159 m n. p. m. Pierwszy raz wybuchł w 1801 r., a ostatni przejaw jego działalności miał miejsce dopiero w 1984 r., kiedy to trwająca 22 dni erupcja utworzyła rzekę lawy długości ponad 26 km.

Mniejszy wulkan Kilauea (1247 m) wybuchł w listopadzie 1959 r. Otworzyła się wówczas szczelina w ścianie krateru i lawa wystrzeliła ponad 300 metrów w powietrze. Obecnie przez dno krateru po skorupie zastygłej lawy, biegnie trasa wycieczkowa. Dno stanowi warstwa lawy o grubości 110 m, a para wydobywająca się z każdego pęknięcia przypomina, że pod spodem znajduje się roztopiona skała.

W skład „Ognistego Pierścienia” wchodzi Półwysep Kamczacki. Na całej jego powierzchni 370 000 km² odkryto do tej pory około 200 wulkanów, w tym 30 czynnych.

Europa ma ok. 77 czynnych wulkanów, z których połowa jest zlokalizowana na Islandii. Najlepiej zbadane są wulkany Morza Śródziemnego. Etna na Sycylii wybuchała ok. 232 razy.

W obliczu straszliwych katastrof wulkanicznych, które pociągnęły za sobą śmierć tysięcy ludzi, można by sądzić, że wulkany są dla człowieka szczególnie niebezpieczne. Pomimo tego, np. na stokach Etny na Sycylii ludzie budowali wioski, zakładali pola uprawne i winnice. Gdy zbliżał się wybuch, mieszkańcy uciekali, lecz jak tylko zapanował spokój, powracali do pokrytych popiołem i lawą pól. Przyczyną takiego zachowania jest wysoka płodność gleby wulkanicznej. Wyrzucony popiół zawiera wartościowe substancje odżywcze, takie jak fosfor, potas i wapń. Do tego dochodzi fakt, że w wysokich górach gromadzi się woda z opadów i powstają w nich liczne źródła. Tak więc u stóp Etny rosną cytryny i mandarynki.

Wyspa Kostaryka to kraj wulkanów, ale kwiatów. Ma jeden z największych kraterów na świecie. Jest on wypełniony wodą koloru żółto-seledynowego, tworząc urokliwe „morskie oko”. Wokół zaskakuje bogactwo kolorowych roślin i egzotycznych kwiatów, które podkreślają niezwykłość tego miejsca.

Każdy wybuch wulkanu ma istotny wpływ na krajobraz. Wszędzie na świecie gleba jest bezcennym skarbem, na niej bowiem wyrastają plony, które żywią ludzi.

Aktywność wulkaniczna jest również jednym z najważniejszych procesów geologicznych. Wiemy, że liczne planety i ich księżyce mają olbrzymie kratery, przeważnie wywołane kolizją z meteorytami. Wulkany na Księżycu i Marsie są wygasłe od milionów lat, natomiast na Wenus mogą być jeszcze czynne.