Vulkanai garsėja savo naikinamąja galia. Tiesą sakant, yra keletas gamtos jėgų, konkuruojančių su jų vienareikšmiškumu, nuostabumu ar galinčiomis padaryti didelę įtaką žmogaus psichikai. Kas nėra girdėjęs apie pasakas apie Mt. Vezuvijus išsiveržė ir palaidojo Pompėją? Taip pat yra Mino išsiveržimas, išsiveržimas, įvykęs II tūkstantmetyje prieš Kristų Santorinio saloje ir nuniokojęs ten esančią Mino gyvenvietę.
Japonijoje, Havajuose, Pietų Amerikoje ir visame Ramiajame vandenyne yra daugybė atvejų, kai išsiveržimai užtraukia siaubingą rinkliavą. O kas gali pamiršti tokių šiuolaikinių išsiveržimų kaip Šv. Helenso kalnas? Bet ar jus nustebintų žinant, kad nepaisant jų žalingos galios, ugnikalniai iš tikrųjų gauna iš jų naudos? Nuo dirvožemio praturtinimo iki naujų sausumos masių kūrimo ugnikalniai iš tikrųjų taip pat yra produktyvi jėga.
Dirvožemio praturtinimas:
Vulkaniniai išsiveržimai lemia, kad pelenai pasiskirsto plačiose vietose aplink išsiveržimo vietą. Ir priklausomai nuo magmos, iš kurios ji išsiveržė, chemijos, šiuose pelenuose bus įvairus dirvožemio maistinių medžiagų kiekis. Nors gausiausi magmos elementai yra silicio dioksidas ir deguonis, išsiveržimai taip pat išskiria vandenį, anglies dioksidą (CO 2), sieros dioksidą (SO²), vandenilio sulfidą (H²S) ir vandenilio chloridą (HCl).
Be to, išsiveržimai išskiria tokias uolienų dalis, kaip potolivinas, piroksinas, amfibolis ir lauko špagas, kuriose savo ruožtu gausu geležies, magnio ir kalio. Dėl to regionai, kuriuose yra didelių vulkaninio dirvožemio telkinių (t. Y. Kalnų šlaitai ir slėniai prie išsiveržimo vietų), yra gana derlingi. Pavyzdžiui, daugumoje Italijos yra prastas dirvožemis, kurį sudaro kalkakmenio uolienos.
Neapolio regionuose (Vezuvijaus kalno vieta) yra derlingi žemės ruožai, kuriuos sukūrė prieš 35 000 ir 12 000 metų įvykę ugnikalnių išsiveržimai. Šio regiono dirvožemis turtingas, nes ugnikalnio išsiveržimas kaupia būtinus mineralus, kurie vėliau yra ore ir suskaidomi lietaus. Įsiurbę į dirvą, jie tampa nuolatiniu maistinių medžiagų tiekimu augalų gyvenimui.
Havajai yra dar viena vieta, kur vulkanizmas lėmė turtingą dirvožemį, o tai savo ruožtu leido atsirasti klestinčioms žemės ūkio bendruomenėms. 15–18 amžiuose Kauai, O’ahu ir Molokai salose auginant tokius augalus, kaip taros ir saldžiosios bulvės, atsirado galingų vadovų ir išaugo kultūra, kurią šiandien siejame su Havajais.
Vulkaninės žemės formacijos:
Be to, kad pelenai išsisklaido dideliuose žemės plotuose, ugnikalniai taip pat išstumia medžiagą į paviršių, todėl gali susidaryti naujos salos. Pavyzdžiui, visą Havajų salų grandinę sukūrė nuolatiniai vienos ugnikalnio karštosios vietos išsiveržimai. Per šimtus tūkstančių metų šie ugnikalniai aplaužė vandenyno paviršių ir tapo apgyvendintomis salomis, o ilgos kelionės jūra metu sustoja.
Taip yra visame Ramiajame vandenyne, jei salų grandinės, tokios kaip Mikronezija, Ryukyu salos (tarp Taivano ir Japonijos), Aleuto salos (prie Aliaskos krantų), Marianos salos ir Bismarko salynas, buvo sudarytos išilgai arkų, kurios yra lygiagrečios ir arti ribos tarp dviejų suartinančių tektoninių plokščių.
Panašiai yra ir Viduržemio jūros regione. Išilgai Graikijos arkos (rytinėje Viduržemio jūros dalyje) ugnikalnių išsiveržimai paskatino Jonijos salas, Kiprą ir Kreta. Tuo tarpu netoliese esantis Pietų Egėjo lankas paskatino Aeginos, Methanos, Milos, Santorinio ir Kolumbo, Koso, Nisyros ir Yali formavimąsi. O Karibuose vulkaninės kilmės veikla sukūrė Antilų salyną.
Kur susiformavo šios salos, unikalios augalų ir gyvūnų rūšys šiose salose išsivystė į naujas formas, sukurdamos subalansuotas ekosistemas ir pritraukdamos naują biologinės įvairovės lygį.
Vulkaniniai mineralai ir akmenys:
Kitas ugnikalnių pranašumas yra brangieji brangakmeniai, mineralai ir statybinės medžiagos, kuriuos išskiria išsiveržimai. Pavyzdžiui, visi tokie akmenys kaip pemzos vulkaniniai pelenai ir perlitas (vulkaninis stiklas) yra iškasami įvairiems komerciniams tikslams. Tai apima veikimą kaip abrazyvai muiluose ir buitiniuose valikliuose. Vulkaniniai pelenai ir pemza taip pat naudojami kaip lengvas užpildas cementui gaminti.
Aukščiausios kokybės šių vulkaninių uolienų rūšys yra naudojamos metalo poliravimui ir medžio apdirbimui. Susmulkintos ir žemės pemzos taip pat naudojamos palaidų medžiagų izoliacijai, pagalbinėms filtravimo priemonėms, paukštienos kraikui, dirvos gerinimo priemonei, šlavimo mišiniui, insekticidų nešikliui ir greitkelio grindims paruošti.
Perlitas taip pat naudojamas kaip tinkas kaip užpildas, nes kaitinant jis greitai plečiasi. Surenkamose sienose jis taip pat naudojamas kaip užpildas betone. Susmulkintas bazaltas ir diasbazė taip pat naudojami kelių metalui, geležinkelio balastui, stogo dangos granulėms arba kaip kranto apsauginėms priemonėms („riprap“). Branduolinių reaktorių betoniniuose skyduose naudojami didelio tankio bazalto ir diabazės užpildai.
Sukietėję vulkaniniai pelenai (vadinami tufais) sudaro ypač stiprią, lengvą statybinę medžiagą. Senovės romėnai derino tufą ir kalkes, kad būtų tvirtas, lengvas betonas sienoms ir pastatams. Panteono stogas Romoje pagamintas iš tokio paties tipo betono, nes jis yra toks lengvas.
Taurieji metalai, dažnai randami ugnikalniuose, yra siera, cinkas, sidabras, varis, auksas ir uranas. Šie metalai yra plačiai naudojami šiuolaikinėje ekonomikoje, pradedant smulkiais metalo dirbiniais, mašinomis ir elektronika, baigiant branduoline energija, tyrimais ir medicina. Brangieji akmenys ir mineralai, randami ugnikalniuose, yra opalai, obsidianas, ugninis agatas, militras, gipsas, oniksas, hematitas ir kiti.
Visuotinis aušinimas:
Vulkanai taip pat vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį periodiškai atvėsinant planetą. Kai vulkaniniai pelenai ir junginiai, tokie kaip sieros dioksidas, išleidžiami į atmosferą, jie gali atspindėti kai kuriuos Saulės spindulius atgal į kosmosą ir taip sumažinti atmosferos sugertos šilumos energijos kiekį. Šis procesas, žinomas kaip „globalus pritemdymas“, daro vėsinantį poveikį planetai.
Ryšys tarp ugnikalnių išsiveržimų ir visuotinio vėsinimo buvo moksliniais tyrimais dešimtmečius. Per tą laiką po didelių išsiveržimų pasaulinėje temperatūroje buvo pastebėta keletas kritimų. Ir nors dauguma pelenų debesų greitai išsisklaido, retkarčiais ilgesnį laiką vėsesnės temperatūros buvo stebimos ypač dideliais išsiveržimais.
Dėl šio nusistovėjusio ryšio kai kurie mokslininkai rekomendavo sieros dioksidą ir kitus išleisti į atmosferą, kad būtų kovojama su visuotiniu atšilimu - procesu, vadinamu ekologine inžinerija.
Karštosios versmės ir geoterminė energija:
Kitas vulkanizmo pranašumas yra geoterminiai laukai, tai yra Žemės sritis, kuriai būdingas palyginti didelis šilumos srautas. Šie laukai, kurie yra dabartinės arba gana nesenos magminės veiklos rezultatas, būna dviejų formų. Žemos temperatūros laukai (20–100 ° C) susidaro dėl karštų uolienų, esančių žemiau aktyvių gedimų, o aukštos temperatūros laukai (virš 100 ° C) yra susiję su aktyviu vulkanizmu.
Geoterminiuose laukuose dažnai susidaro karštų šaltinių, geizerių ir verdančio purvo baseinai, kurie dažnai yra turistų pamėgta vieta. Bet jie taip pat gali būti panaudoti geoterminei energijai - tai anglies neutralumo jėga, kai vamzdžiai įdedami į žemę ir nukreipia garus į viršų, kad pasisuktų turbinos ir generuotų elektrą.
Tokiose šalyse kaip Kenija, Islandija, Naujoji Zelandija, Filipinai, Kosta Rika ir Salvadoras geoterminė energija yra atsakinga už nemažą šalies energijos tiekimą - nuo 14% Kosta Rikoje iki 51% Kenijoje. Visais atvejais taip yra dėl to, kad šalys yra aktyviuose vulkaniniuose regionuose ir aplink juos, kad būtų galima rasti gausius geoterminius laukus.
Dujinis ir atmosferos formavimasis:
Tačiau pats naudingiausias ugnikalnių aspektas yra jų vaidmuo formuojant planetos atmosferą. Trumpai tariant, Žemės atmosfera pradėjo formuotis po jos susidarymo prieš 4,6 milijardo ausų, kai dėl ugnikalnio išmetamųjų dujų susidarė žemės viduje kaupiamos dujos, kurios kaupiasi aplink planetos paviršių. Iš pradžių šią atmosferą sudarė vandenilio sulfidas, metanas ir nuo 10 iki 200 kartų daugiau anglies dioksido nei šiandien.
Po maždaug pusės milijardo metų Žemės paviršius atvėso ir sukietėjo pakankamai, kad ant jo galėtų kauptis vanduo. Šiuo metu atmosfera pasikeitė į tokią, kurią sudaro vandens garai, anglies dioksidas ir amoniakas (NH3). Didžioji dalis anglies dioksido ištirpsta vandenynuose, kur cianobakterijos vystėsi jį sunaudoti ir išskiria deguonį kaip šalutinį produktą. Tuo tarpu amoniakas pradėjo skaidytis fotolizės būdu, išleisdamas vandenilį į kosmosą ir palikdamas azotą.
Kitas svarbus vulkanizmo vaidmuo įvyko prieš 2,5 milijardo metų, per sieną tarp archeano ir proterozojaus epochų. Būtent šioje vietoje deguonis pradėjo pasirodyti dėl fotosintezės - tai vadinama „Didžiuoju oksidacijos įvykiu“. Tačiau remiantis naujausiais geologiniais tyrimais, biomarkeriai rodo, kad deguonį gaminančios melsvadumbliai išskiria deguonį tokiu pat lygiu, koks yra dabar. Trumpai tariant, gaminamas deguonis turėjo kažkur vykti, kad jis neatsirastų atmosferoje.
Manoma, kad sausumos ugnikalnių trūkumas yra atsakingas. Archeano epochoje buvo tik povandeniniai ugnikalniai, kurie turėjo iš atmosferos išstumti deguonį, surišdami jį į deguonį turinčius mineralus. Per Archeano / Proterozojaus ribą iškilo stabilizuotos žemyninės sausumos masės, vedančios į sausumos ugnikalnius. Nuo šio momento žymekliai rodo, kad atmosferoje pradėjo pasirodyti deguonis.
Vulkanizmas taip pat vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį kitų planetų atmosferoje. Dėl gyvsidabrio plonos vandenilio, helio, deguonies, natrio, kalcio, kalio ir vandens garų egzosferos susidaro dėl dalies vulkanizmo, kuris periodiškai jį papildo. Manoma, kad Veneros nepaprastai tanki atmosfera taip pat periodiškai pasipildo ugnikalnių paviršiuje.
Io, Jupiterio vulkaniškai aktyvaus mėnulio, atmosfera yra ypač įtempta: sieros dioksidas (SO²), sieros monoksidas (SO), natrio chloridas (NaCl), sieros monoksidas (SO), atominė siera (S) ir deguonis (O). Visas šias dujas tiekia ir papildo daugybė šimtų ugnikalnių, esančių visame Mėnulio paviršiuje.
Kaip matote, vulkanai iš tikrųjų yra gana kūrybinga jėga, kai viskas pasakyta ir padaryta. Tiesą sakant, mūsų sausumos organizmai priklauso nuo jų - nuo oro, kuriuo kvėpuojame, iki turtingo dirvožemio, kuriame gaminame maistą, iki geologinės veiklos, dėl kurios atsiranda sausumos atsinaujinimas ir biologinė įvairovė.
„Space Magazine“ esame parašę daug straipsnių apie ugnikalnius. Čia yra straipsnis apie užgesusius ugnikalnius, o čia - apie aktyvius ugnikalnius. Štai straipsnis apie ugnikalnius.
Norite daugiau išteklių Žemėje? Čia yra nuoroda į NASA žmogaus skraidymo iš kosmoso puslapį, o čia yra NASA matoma žemė.
Astronomijos aktoriai taip pat turi atitinkamų epizodų šia tema „Žemė“, kaip mūsų turo per Saulės sistemą dalis - 51 epizodas: Žemė.
