Czy zagrażają ci wulkany?
WYBUCH wulkanu, z którego wydostają się gorące popioły i strumienie rozżarzonej lawy, należy do najbardziej widowiskowych przejawów działania ziemskich sił przyrody. Jeżeli nie miałeś okazji widzieć tego na własne oczy, to być może zażywałeś kąpieli w gorących źródłach pochodzenia wulkanicznego lub ze smakiem jadłeś żywność wyhodowaną na żyznej glebie powstałej z popiołów wulkanicznych. Niektórzy nawet wykorzystują w swych domach energię geotermalną.
Jednakże ostatnio wiele osób żyjących w pobliżu czynnych wulkanów widziało, jak katastrofalne wybuchy niosły śmierć i zniszczenie. Dnia 18 maja 1980 roku w południowo-zachodniej części amerykańskiego stanu Waszyngton z ogromną siłą wybuchł wulkan Saint Helens i od tamtej pory różne strony świata nawiedzają serie śmiercionośnych erupcji, które zdają się nie mieć końca. W tym okresie zginęło więcej ludzi niż w ciągu poprzednich 70 lat, a straty materialne sięgnęły setek milionów dolarów. Zdarzało się też, że z powodu popiołów wulkanicznych unoszących się w powietrzu samoloty traciły siłę ciągu i musiały lądować, ledwo unikając katastrofy.
Najtragiczniejsze okazały się erupcje i wywołane nimi spływy błotne na Filipinach, gdzie wybuch wulkanu Pinatubo zmiótł z powierzchni ziemi dziesiątki tysięcy domów, i w Kolumbii, gdzie liczba ofiar wulkanu Nevado del Ruiz przekroczyła 22 000. Nie wyklucza się następnych katastrof. Wulkanolodzy Robert Tilling i Peter Lipman z amerykańskiego Instytutu Geologicznego oświadczyli, że „do roku 2000 w rejonach zagrożonych działalnością wulkanów prawdopodobnie będzie mieszkać już co najmniej 500 milionów ludzi”.
Być może zadasz więc pytanie: Czy mieszkam niedaleko czynnego lub drzemiącego wulkanu? Jakie erupcje są najgroźniejsze i czy niekiedy towarzyszą im inne, jeszcze bardziej śmiercionośne niebezpieczeństwa? A jeżeli mieszkam w strefie wulkanicznej, co zrobić, żeby zmniejszyć ryzyko?
Gdzie się znajdują czynne wulkany?
Zapewne byłbyś zaskoczony, gdybyś się dowiedział, że gdzieś niedaleko znajduje się drzemiący wulkan i że jego przebudzenie nieuchronnie by się na tobie odbiło. W ostatnich dziesięcioleciach naukowcy zajmujący się badaniem wulkanów (wulkanolodzy) zdołali nie tylko rozpoznać czynne i drzemiące wulkany, ale także zrozumieć, dlaczego pojawiają się one akurat w określonych miejscach.
Popatrz na mapkę na stronie 17, ukazującą niektóre z przeszło 500 wulkanów uznanych za czynne. Czy mieszkasz w pobliżu jednego z nich? W innych miejscach istnienie wulkanów, które w przyszłości mogą wznowić działalność, zdradzają gejzery, fumarole i gorące źródła. Ponad połowa czynnych wulkanów występuje dookoła wybrzeży Oceanu Spokojnego, formując tak zwany Ognisty Pierścień. Część z nich znajduje się na kontynentach, na przykład w Górach Kaskadowych w Ameryce Północnej i w Andach w Ameryce Południowej. Inne natomiast tworzą archipelagi oceaniczne, takie jak Aleuty, Wyspy Japońskie, Filipiny i wyspy południowej Indonezji. Strefą wulkaniczną jest również rejon Morza Śródziemnego.
Uczeni stwierdzili, że wulkany te występują na granicy ogromnych ruchomych płyt litosfery, szczególnie w miejscach, gdzie płyta oceaniczna podsuwa się pod płytę kontynentalną. Proces ten nosi nazwę subdukcji. Towarzyszy mu wytwarzanie się ciepła, wskutek czego na powierzchnię wydostaje się magma (stopiona masa skalna). Na wielu obszarach wulkanicznych gwałtowne ruchy płyt wywołują również silne trzęsienia ziemi.
Wulkany mogą powstawać także tam, gdzie płyty oceaniczne odsuwają się od siebie. Liczne erupcje zachodzą wtedy na dnie oceanu, toteż nie można ich zobaczyć. Jednakże mieszkańcy wyspiarskiej Islandii znajdują się na Grzbiecie Reykjanes, który łączy się z Grzbietem Śródatlantyckim — w miejscu tym płyty Ameryki Północnej i Południowej odsuwają się od płyt Europy i Afryki. W kilku innych wypadkach plamy gorąca porozrzucane pod płytami litosfery utworzyły duże wulkany na Hawajach i w Afryce.
Czym to grozi?
Stopień zagrożenia, jakie stwarza wulkan, ma ścisły związek z jego wcześniejszą aktywnością — z siłą erupcji i towarzyszącymi jej niebezpieczeństwami. Zależy również od tego, ile ludzi mieszka w zagrożonej strefie i jak są przygotowani na ewentualny wybuch. Zajmijmy się najpierw niebezpieczeństwami.
Na ogół groźniejsze są erupcje, które wywołuje magma zawierająca duże ilości krzemionki. Jest ona gęsta i może na jakiś czas zatkać komin wulkanu — dopóki gromadzące się wewnątrz gazy nie wytworzą ciśnienia wystarczającego do odkorkowania krateru. W czasie krzepnięcia magma bogata w krzemionkę tworzy skały o jasnym zabarwieniu. Jest typowa dla wulkanów, które powstają wzdłuż krawędzi płyt. Do wybuchów dochodzi także wtedy, gdy podnosząca się magma napotyka wodę i błyskawicznie zamienia ją w parę. Gorące popioły wyrzucane podczas takich silnych erupcji mogą nieść śmierć — w ciągu sześciu miesięcy 1902 roku na skutek działalności trzech wulkanów zginęło w rejonie Morza Karaibskiego przeszło 36 000 ludzi.
Natomiast wiele gór wulkanicznych, na przykład utworzone w oceanie przez plamy gorąca lub w wyniku odsuwania się od siebie dwóch płyt, zbudowanych jest głównie z ciemnego bazaltu, zawierającego mało krzemionki, a dużo żelaza i magnezu. Magma bazaltowa ma płynną konsystencję i zwykle wywołuje spokojne erupcje albo po prostu wylewy lawy, która przemieszcza się wolno i przed którą stosunkowo łatwo można uciec. Niemniej tego rodzaju erupcje mogą być długotrwałe — na Hawajach wulkan Kilauea jest czynny od stycznia 1983 roku. Chociaż rzadko kiedy bywają one przyczyną obrażeń czy śmierci, to jednak powodują znaczne straty materialne.
Niekiedy wskutek wybuchów wulkanów na ich zboczach gromadzą się ogromne ilości sypkich popiołów, mogące wywołać osuwiska. Gdy natomiast popioły zmieszają się z dużą masą śniegu, lodu i wody, powstaje ciężki muł, który szybko sunie w dół dolin. Taki spływ błotny (zwany też laharem od indonezyjskiego odpowiednika słowa „lawa”) może się ciągnąć wiele kilometrów od wulkanu, czasami jeszcze długo po ustaniu erupcji.
Szczególnie duży zasięg mają tsunami — olbrzymie fale oceaniczne spowodowane wybuchem na dnie oceanu lub podmorskim osuwiskiem po zboczu kipiącego wulkanu. Fale te występują rzadko, ale są potężne i mogą się rozchodzić z prędkością setek kilometrów na godzinę. Chociaż na otwartym oceanie są niewysokie i w zasadzie nie zagrażają statkom, to jednak w pobliżu lądu gwałtownie się piętrzą, wznosząc się ponad domy mieszkalne i wiele innych budowli. Gdy w roku 1883 wybuchł wulkan Krakatau, tsunami uderzyły w wybrzeża Jawy i Sumatry, pochłaniając 36 000 ofiar.
Pozostałe zjawiska wulkaniczne, które mogą wyrządzać szkody i utrudniać ludziom życie, to: spadające popioły i okruchy wulkaniczne, powietrzne fale uderzeniowe wywołane wybuchami, trujące wyziewy, kwaśne deszcze i trzęsienia ziemi. Ponieważ na całym świecie rozpoznano dziesiątki bardzo niebezpiecznych wulkanów, a z ich działalnością wiąże się mnóstwo zagrożeń, dokładna ocena ryzyka jest zadaniem trudnym i złożonym.
Czy można zmniejszyć ryzyko?
W miarę jak przybywa mieszkańców ziemi, coraz więcej ludzi żyje na niebezpiecznych obszarach wulkanicznych. Z tego powodu, a także ze względu na to, że ostatnio na całym świecie działalność wulkanów się wzmaga, wulkanolodzy zdwajają wysiłki, by zmniejszyć związane z tym zagrożenie. W kilku wypadkach prognozy spodziewanych erupcji się potwierdziły, dzięki czemu zdołano uratować ludziom życie. Na czym są oparte tego typu prognozy?
Przed erupcjami występują zwykle wstrząsy w podziemnej komorze i przewodach wulkanu, co zwiastuje podnoszenie się poziomu magmy. Kiedy gromadzi się ona wysoko w wulkanie, wzrasta ciśnienie. Uwalniają się gazy i może zwiększyć się temperatura oraz kwasowość wód gruntowych. Czasami duży wybuch poprzedzają mniejsze. Wszystkie te zjawiska można obserwować i analizować.
Badając poszczególne formacje skalne, geolodzy potrafią określić charakter spodziewanych niebezpieczeństw na długo przed erupcją. W niejednym wypadku podczas kolejnych wybuchów wydobywa się ten sam rodzaj lawy i występują te same zagrożenia uboczne. Ponadto erupcje mogą bardzo przypominać wybuchy innych, zbadanych już wulkanów. Na podstawie tych informacji dla wielu wulkanów sporządzono mapy pokazujące obszary najbardziej zagrożone ich działalnością.
Aby więc zapobiec ofiarom śmiertelnym, wulkanolodzy muszą obserwować wulkany i oceniać grożące niebezpieczeństwo, a lokalne władze powinny zawczasu ostrzegać o nadchodzącej katastrofie. W przeciwieństwie do trzęsień ziemi, których nadejścia na ogół nie da się jeszcze przewidzieć, wiele czynnych wulkanów można badać na tyle dokładnie, by ewakuować mieszkańców zagrożonego terenu, zanim dojdzie do tragedii. Opuszczenie takiego obszaru jest konieczne, gdyż budowle wzniesione przez człowieka najczęściej nie zapewniają ochrony przed gwałtownym działaniem strumieni gorącej lawy, silnymi podmuchami powietrza oraz przed niszczycielską siłą osuwisk, spływów błotnych i tsunami.
Choć wysiłki podejmowane w celu zmniejszenia liczby ofiar i strat zasługują na uznanie, to jednak człowiek wciąż nie potrafi prognozować wybuchów oraz związanych z nimi zagrożeń na tyle precyzyjnie, żeby zapewnić całkowite bezpieczeństwo. W niespodziewanych erupcjach ginęły nawet osoby badające wulkany. Jeżeli więc mieszkasz w strefie działalności wulkanów, powinieneś zważać na wszelkie ostrzeżenia podawane przez miejscowe władze. W ten sposób znacznie wzrosną twoje szanse przeżycia katastrofalnego wybuchu wulkanu. (Nadesłane przez astrogeologa).
[Ramka na stronie 18]
Erupcje wulkanów prognozowane z kosmosu?
Wyobraź sobie, że satelity umieszczone na wysokości 20 tysięcy kilometrów nad ziemią i poruszające się z prędkością aż pięciu kilometrów na sekundę rejestrują zmiany powierzchni wulkanów, i to z dokładnością do jednego centymetra! Jest to możliwe dzięki globalnemu systemowi nawigacyjnemu GPS, który składa się z zespołu satelitów oraz odbiorników fal radiowych umieszczonych na powierzchni ziemi w odpowiednich miejscach. Podczas wykonywania każdego pomiaru dokładnie wyznacza się i śledzi położenie co najmniej czterech satelitów. Czas odmierzają niezwykle precyzyjne zegary atomowe. Taki sposób dokonywania pomiarów, który można zastosować niemal w każdych warunkach atmosferycznych, pod niejednym względem góruje nad metodami naziemnymi. Dane uzyskane dzięki systemowi GPS mogą znacznie podnieść skuteczność prognozowania erupcji, niejednokrotnie poprzedzonych długimi latami dojrzewania wybuchu wulkanu. Za pomocą tej metody bada się już wulkany w Islandii, Japonii, USA i we Włoszech.
[Mapa na stronie 17]
[Patrz publikacja]
Czynne wulkany i płyty litosfery na świecie
Czynne wulkany
Granice płyt
Powyżej pokazano niektóre z przeszło 500 czynnych wulkanów
[Prawa własności]
Mountain High Maps™ copyright © 1993 Digital Wisdom, Inc.
[Ilustracja na stronie 16]
Chmura popiołów wyrzucana na dzielnicę mieszkaniową z wulkanu Unzen w Japonii
[Prawa własności]
Orion Press-Sipa Press
[Ilustracja na stronie 16]
Wybuch wulkanu Saint Helens
[Prawa własności]
USGS, David A. Johnston, Cascades Volcano Observatory
[Ilustracja na stronie 16]
Etna na Sycylii niedawno wyrzucała lawę przez 15 miesięcy
[Prawa własności]
Jacques Durieux/Sipa Press
[Ilustracja na stronie 17]
Wskutek działalności wulkanu Kilauea wyspa Hawaii powiększyła się o 200 hektarów
[Prawa własności]
©Soames Summerhays/Photo Researchers