Kas yra supervulkanas? Apibrėžimas, rizika ir poveikis Žemei

Supervulkanas - tai ugnikalnis, galintis išsiveržti, kai iš ugnikalnio išmestų daiktų tūris yra didesnis nei 1 000 km³ (240 kubinių mylių). Tai tūkstančius kartų didesnis tūris nei daugumos ugnikalnių išsiveržimų, įvykusių per ilgą laiką. Supervulkanai gali įvykti, kai magma Žemėje iš karštojo taško kyla į plutą, bet negali jos pralaužti. Dideliame ir vis didėjančiame magmos telkinyje didėja slėgis, kol pluta nebeatlaiko slėgio.

Nors ketvirtojo amžiaus supervulkanų nėra daug, supervulkanų išsiveržimai paprastai lava ir vulkaniniais pelenais padengia labai dideles teritorijas. Jie taip pat gali sukelti ilgalaikius orų pokyčius (pvz., sukelti nedidelį ledynmetį), dėl kurių gali išnykti gyvūnų rūšys.

Kaip susidaro supervulkanas?

Supervulkanai formuojasi, kai magmos sankaupos plutoje tampa labai didelės ir priverčia viršutinį žemės sluoksnį sukelti įtemptį. Vietomis magmos rezervuaras gali išsiplėsti dešimtis ar šimtus kilometrų pločio. Kai tokio rezervuaro slėgis staiga sumažėja išsiveržimo metu arba dėl plutos nuosmukio, susidaro didžiulė kaldera — plokščias, žemo reljefo indas, likęs po kolapso.

Kokios yra pagrindinės pasekmės?

Lokali sunaikinimo banga: pyroklastiniai srautai (karšti dujų ir pelenų debesys) gali sunaikinti viską šimtatūkstantinių kvadratinių kilometrų spinduliu.
Pelenų apnašos: stori pelenų sluoksniai gali užkimšti pastatus, užteršti vandenį, sutrikdyti žemės ūkį ir oro eismą tolimoje aplinkoje.
Atmosferos pokyčiai: dideli kiekiai sieros dioksido ir pelenų ore sumažina saulės spinduliuotę — tai gali sukelti laikinuosius klimato atvėsimus (vulkaninė žiema), mažinančius derlingumą ir maisto gamybą.
Ilgalaikės ekologinės ir ekonominės pasekmės: augalija ir gyvūnai gali išnykti arba patirti migracijas, o žmonių bendruomenės susiduria su bado, ligų ir infrastruktūros griuvimo rizika.

Kiek tikėtini supervulkanų išsiveržimai?

Supervulkanų išsiveržimai yra labai reti įvykiai — jų pasikartojimo intervalai gali būti dešimtys tūkstančių iki milijonų metų. Dėl to, nors pasekmės būtų katastrofiškos, tikimybė, kad vienu konkrečiu momentu įvyks toks išsiveržimas, yra maža.

Kaip nustatoma ir stebima grėsmė?

Šiuolaikinė geologinė ir geofizikinė stebėsena leidžia stebėti supervulkanus ir aptikti įspėjamuosius signalus:

seizminė veikla (dažnėjančios žemės drebėjimų serijos);
žemės paviršiaus deformacijos stebėjimas (GPS, InSAR palydovai) — kylantis arba leidžiantis plotas rodo magmos judėjimą;
dujų išsiskyrimas — padidėjęs sieros dioksido ar kitų dujų kiekis gali rodyti magmos artėjimą prie paviršiaus;
terminiai pakitimai ir hidroterminės sistemos pasikeitimai (karšto vandens, fumarolės).

Tokius parametrus stebi geologai ir institucijos, parengusios perspėjimo planus bei tarptautines rekomendacijas.

Ką gali daryti visuomenė ir valdžios institucijos?

Stebėsena ir tyrimai: tęsti geologinius tyrimus, įdiegti ir palaikyti nuolatinę stebėseną įtartinuose regionuose.
Rizikos valdymas: rengti evakuacijos ir civilinės apsaugos planus, pasiruošti pelenų valymui ir vandens tiekimo apsaugai.
Tarptautinis bendradarbiavimas: dalintis duomenimis ir koordinuoti atsaką, nes supervulkanas gali turėti globalių padarinių.
Viešasis informavimas: aiški informacija gyventojams apie elgesį per pelenų kritimą, evakuaciją ir sveikatos rizikas.

Pavyzdžiai ir istorinės patirtys

Žinomiausi supervulkanų pavyzdžiai pasaulyje — Toba (Indonezija), Taupo (Naujoji Zelandija) ir Yellowstone (JAV). Istorinės patirtys rodo, kad dideli vulkaniniai įvykiai gali turėti tiek vietinių, tiek globalaus masto padarinių, tačiau kiekvienas atvejis skiriasi pagal cheminę sudėtį, išmetamų dujų kiekį ir geografinį padėtį.

Santrauka: supervulkanas — tai labai didelis ugnikalnis, kurio išsiveržimas (>1 000 km³) gali sukelti platesnes ir ilgalaikes ekologines bei klimato pasekmes. Nors jų išsiveržimai yra reti, mokslinė stebėsena ir pasirengimas gali sumažinti humanitarines ir ekonomines pasekmes.

Žinomų supervulkanų žemėlapis visame pasaulyje: Vulkanų sprogstamumo indeksas (VEI) 8 Vulkanų sprogstamumo indeksas (VEI) 7

Terminologija

Pirmą kartą terminas "supervulkanas" buvo pavartotas 2000 m. BBC populiariosios mokslo televizijos programoje "Horizon", siekiant įvardyti tokio tipo išsiveržimus.

Vulkanologai (tyrinėjantys ugnikalnius) ir geologai savo moksliniuose darbuose nesako "supervulkanai". Taip yra todėl, kad šis žodis gali reikšti daugybę skirtingų geoterminių sąlygų. Tačiau nuo 2003 m. šį terminą vartoja specialistai, rodydami dalykus visuomenei. Terminas megakaldera kartais vartojamas kalbant apie kalderas, kurios yra gana panašios į supervulkanus, pavyzdžiui, Blake River megakalderos kompleksas Abitibi žaliųjų akmenų juostoje Ontarijuje ir Kvebeke, Kanadoje.

Susiję puslapiai

Tobos katastrofos teorija

Daugiau skaitymo

Mason, Ben G. (2004). "Didžiausių sprogstamųjų išsiveržimų Žemėje dydis ir dažnumas". Bulletin of Volcanology. 66 (8): 735-748. Bibcode:2004BVol...66..735M. doi:10.1007/s00445-004-0355-9. Nežinomas parametras |coauthors= ignoruojamas (|author= suggested) (help)

Timmreck, C. (2006). "Pradinė Šiaurės pusrutulio vidutinių platumų superugnikalnio sklaida ir radiacinis poveikis: modelinis tyrimas". Atmospheric Chemistry and Physics. 6: 35-49. doi:10.5194/acp-6-35-2006. Nežinomas parametras |coauthors= ignoruojamas (|author= suggested) (help)

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra supervulkanas?

A: Supervulkanas - tai ugnikalnis, galintis sukelti ugnikalnio išsiveržimą, kai iš ugnikalnio išmetamų daiktų tūris yra didesnis nei 1000 km3 (240 kub. m).

K: Koks yra supervulkano išsiveržimo vulkaninio sprogstamumo indeksas (VEI)?

A: Supervulkano išsiveržimo vulkaninio sprogstamumo indeksas (VEI) yra 8.

K: Koks yra supervulkano apibrėžimas?

A: Supervulkanais vadinami ugnikalniai, kurių vulkanų išsiveržimų tūris didesnis nei 100 km3 (24 kub. m), t. y. vulkaninio sprogstamumo indeksas (VEI) yra 7.

K: Kaip atsiranda supervulkanas?

A: Supervulkanai gali atsirasti, kai magma Žemėje iš karštojo taško kyla į plutą, bet negali prasiveržti pro plutą. Didžiajame ir vis didėjančiame magmos baseine didėja slėgis, kol pluta nebeatlaiko slėgio.

Klausimas: Kaip supervulkanų išsiveržimai paprastai paveikia aplinkines vietoves?

A: Supervulkano išsiveržimai paprastai padengia labai dideles teritorijas lava ir vulkaniniais pelenais.

K: Ar supervulkanų išsiveržimai gali sukelti ilgalaikius orų pokyčius?

A: Taip, supervulkanų išsiveržimai gali sukelti ilgalaikius orų pokyčius (pvz., sukelti nedidelį ledynmetį).

K: Ar dėl supervulkaninių išsiveržimų gali išnykti gyvūnų rūšys?

A: Taip, supervulkanų išsiveržimai gali sukelti pakankamai didelius orų pokyčius, dėl kurių gali išnykti rūšys.