Mogočni ognjeniki

Ognjeník, imenujemo ga tudi vulkan, je geološka površinska oblika, ki je navadno kot gora ali hrib. Beseda vulkan izvira iz imena boga ognja v rimski mitologiji. Vulkani veljajo za najmočnejše naravne pojave na Zemlji. Vulkan omogoča, da se staljena kamnina, ki se pretaka v globinah Zemlje, dvigne na površje. Izpadi so lahko mogočni in eksplozivni ali pa so povsem tihi, dogajajo pa se v različnih delih sveta. Geologi so te pojave preučevali že stoletja in pomagali ljudem razumeti dejstva o vulkanih in izbruhih.

V januarski številki revije PIL si prebral veliko zanimivosti in dejstev o ognjenikih. V nadaljevanju učne poti pa odkrij še več zabavnega znanja.



Nadaljuj

ROJSTVO ZEMLJE

Rojstvo našega planeta pred 4,6 milijarde let je bilo zelo vroče in ognjevito. Naš planet se je začel kot oblak prahu in plina, ki je krožil okoli mladega Sonca ter se nato strnil pod vplivom gravitacijske sile. Ko je bila Zemlja še zelo mlada, se je vanjo zaletel manjši planet. Iz hudega trčenja je nastal drobir, ki se je v Zemljini orbiti sprijel v Luno. Kmalu po rojstvu Zemlje so se oblikovale posamezne plasti: jedro, bogato z železom, je obdajal kamnit plašč, tega pa je obkrožala vroča plinasta atmosfera. Zemlja se je potem ohladila, postarala in postala zibelka življenja.



Nadaljuj

Aktivni vulkani

Po poročilu Svetovnega programa za spremljanje vulkanov naj bi v letu 2019 izbruhnilo kar 66 vulkanov. Eden od novejših vulkanov je islandski Eyjafjallajökull. Vulkan Eyjafjallajökull je bil sicer v zgodovini že aktiven med letoma 1821 in 1823, nikakor pa ne sodi med dejavnejše islandske vulkane. Tako je bil doslej v senci večjih sosedov – vulkanov Hekla, Vatnafjöll in Katla.

Islandce najbolj skrbi vulkan Katla, saj je bil njegov zadnji veliki izbruh leta 1918, v njegovi okolici pa so sledovi tudi manjših poznejših izbruhov. Vulkan Katla je navadno aktiven vsakih 40 do 80 let in ga uvrščajo med najnevarnejše vulkane na Islandiji. Zgodovinski podatki naj bi dokazovali, da je lahko dejavnost vulkana Katla povezana z vulkanom Eyjafjallajökull, saj sta občasno dejavna drug za drugim, a islandski vulkanologi pravijo, da je vsakršna napoved v zvezi s tem zgolj ugibanje.

Aktivni vulkani v Evropi so na Islandiji (več vulkanov), predvsem pa v Italiji – Etna, Vezuv, Eolski otoki (Stromboli, Vulcano, Lipari in okolica).

Najbolj nevaren je Vezuv, ki ogroža največ prebivalstva v Neaplju in okolici Neaplja, kjer je najgosteje poseljeno vulkansko območje na svetu. Nazadnje je izbruhnil leta 1944, njegov najhujši izbruh pa je bil leta 79, ko je po 800 letih mirovanja uničil dve mesti.

POMPEJI IN HERKULANEJ

Pred približno 2000 leti je v Italiji izbruhnil ognjenik Vezuv in uničil mesti Pompeji in Herkulanej. Izbruh se je začel z ogromnim stolpom pepela, ki se je dvigal visoko v nebo, naslednji dan pa mu je sledil tok piroklastičnega materiala, ki je pokopal obe mesti in ubil veliko prebivalcev. Zadušljiv vroč pepel in lehnjak sta padala iz oblaka, ki se je širil iz bruhajočega ognjenika. Herkulanej je bil pokopan pod približno 18 metri ognjeniških usedlin, ki so se strdile kot beton. Na tisoče ljudi v Pompejih in Herkulaneju je umrlo zaradi zadušitve z ognjeniškim pepelom in plini.

Sedemnajstletni Gaj Plinij Cecilij Sekund je stal na nasprotni strani Neapeljskega zaliva in opazoval izbruh. Njegova pripoved je najzgodnejši opis očividca izbruha. Preberi, kaj je mladi Gaj napisal o katastrofi:

»Oblak se je dvigal iz gore … Po obliki je bil najbolj podoben borovcu./…/ Na ladje je deževal pepel; bolj ko so se bližale, temnejši in gostejši je postajal. Ogenj je počrnil, požgal in razlomil skale./…/ Kmalu zatem se je oblak spustil na Zemljo in se zvalil čez morje. Zajel je Capri, ki je izginil, in prekril rtič Misenum.«

Žrtev je bilo med 3000 in 10.000. Mnogi prebivalci Herkulaneja so se ob izbruhu zbrali v starodavnih kopališčih na obali, na žalost je bil položaj brezizhoden, saj so ljudje umrli takoj, ko je mesto preplavil tok piroklastičnega materiala z Vezuva.

Pompeje in Herkulanej je plast pepela spremenila v pravi časovni kapsuli, saj so se ohranile vse podrobnosti mest ob izbruhu Vezuva.

ANATOMIJA OGNJENIKA

Ko se globoko v Zemlji talijo kamnine, nastane gosta vroča tekočina, ki se imenuje magma. Ta se dviga v veliki votlini, kjer se začnejo oblikovati majhni kristali, voda in plini pa se izločajo v mehurčkih. Pod pritiskom zgoraj ležečih kamnin, plinov in sveže spodnje magme nakopičena magma bruhne skozi razpoke v Zemljini skorji v obliki lave ali vulkanskega pepela. Para, plini ali skale se dvigajo v oblaku. Kosi skal in lave izletijo kot vulkanski pepel, majhne vroče bombe lave poletijo iz vulkana in se strdijo med letom.

Če magma bruha skozi jaške vzdolž razpoke, in ne skozi eno odprtino v skorji, govorimo o izbruhu iz razpoke. Ta je lahko dolg več kilometrov. Navpičen kanal, skozi katerega se dviguje magma, imenujemo dajk. Glavni dimnik pa je kanal, ki vodi naravnost iz ognjišča. Magma in plini se dvigajo po dimniku in izbruhnejo skozi glavno žrelo v obliki lave in vulkanskega pepela. Stožecognjenika je sestavljen iz plasti pepela in lave od prejšnjih izbruhov, pojavi pa se lahko tudi stransko žrelo.

Magma in Lava

Čeprav lavo in magmo včasih uporabljamo sinonimno, obstaja med izrazoma velika razlika. Magma lavo povzroča, in sicer ko magma doseže zemeljsko površino prek vulkanov in drugih odprtin, se spremeni v lavo. Magma pa je staljena skala, shranjena v Zemljini skorji.

Magma je staljena ali delno staljena kamnina, vsebuje pa tudi hlapne snovi, kristale, utekočinjene pline, vodo in tudi druge elemente. V globini Zemlje nastaja pod stiki primikajočih se in odmikajočih se tektonskih plošč, pod oceanskimi hrbti ter pod vročimi točkami, kjer curek vroče magme prodre litosfero.

Večina vročih točk se pojavlja onkraj robov Zemljinih tektonskih plošč in oblikujejo ognjenike, ki se dramatično dvigajo nad okoliško pokrajino. Vroča točka ostaja na istem mestu, medtem ko se plošča nad njo premika. Ko se plošča premika preko vroče točke, skozi milijone let nastaja lok ognjenikov.

Yellowstone

Narodni park Yellowstone v Združenih državah Amerike, natančneje v zveznih državah Wyoming, Montana in Idaho, je najstarejši nacionalni park na svetu. Že davnega leta 1872 je bil razglašen za narodni park. Na leto ga obišče okoli tri milijone obiskovalcev , ki v park pridejo, da bi si ogledali ostanke starodavnega izbruha vulkana, največjega v zgodovini Zemlje.

Park je velik kar 8983 km² in obsega različna manjša jezera, reke in na zahodu tudi hribovja. Največje jezero je jezero Yellowstone, ki obsega kar 352 km². Za stalno količino vode v jezeru skrbi reka Yellowstone. Čez zimo jezero prekrije meter ledu, a ne zamrzne na delih, kjer so gejzirji.

Ko je vulkan Yellowstone izbruhnil, je ustvaril kaldero s premerom 65 km. Izbruh je bil tako obsežen, da ga primerjajo z eksplozijo gore eksploziva TNT, velike kot Anglija in visoke 13 km – kot najnižji oblaki. Predvidevajo, da bi ob ponovnem izbruhu vulkana Yellowstone pomrlo več kot 95 % vseh ljudi na Zemlji, tudi zato, ker pred izbruhom ne bi dobili praktično nobenega opozorila.

V nacionalnem parku Yellowstone je več gejzirjev kot na vsem svetu skupaj, skoraj vsako leto pa odkrijejo še kakšnega novega. Najbolj znan od teh gejzirjev je Old Faithful ali »Stari zvesti«, ki izbruhne enkrat na 65–92 minut. Posnetek izbruha si oglejte tukaj:



Letno v Yellowstonu zabeležijo več kot 200 potresov, kar kaže na veliko aktivnost pod površjem. Ker Yellowstone leži nad vulkansko jamo s premerom 72 km in globino okoli 10 km, je taka potresna dejavnost naravna, a zato nič manj skrb vzbujajoča.

V parku je zelo razgibano življenje. V njem živi več kot 400 vrst ptic, sesalcev, rib, dvoživk in plazilcev, nekatere vrste so tudi zaščitene, saj so ogrožene. Mnoge živijo le še v Yellowstonu.

VULKANOLOG

Vulkanologi so znanstveniki, ki preučujejo ognjenike z uporabo metod iz geologije, kemije, geografije, mineralogije, fizike in sociologije, da bi razumeli, kako ognjeniki nastajajo, kdaj in kako pogosto bruhajo in kako njihovi izbruhi vplivajo na ljudi in pokrajino.

Zelo pomemben del dejavnosti vulkanologov se odvija na terenu, kjer opravljajo številne meritve, da bi dognali, kaj ognjenik počne ali kaj je počel v preteklosti. Na teren vzamejo specializirano orodje za preučevanje ognjenikov, se pa morajo tudi temeljito pripraviti na terensko delo in se zavedati nevarnosti, saj so ognjeniki izredno dinamično okolje. Vulkanologi nikoli ne vedo, kdaj se bo zgodila majhna eksplozija in jih bodo zasuli žgoči delci kamnin ali zajeli plini, zato vedno delajo v ekipi in budno opazujejo okolico.

Vulkanologi težje dosežejo odročne ognjenike in raziščejo večje ozemlje, zato si pomagajo s helikopterji. Piloti morajo biti posebej usposobljeni za letenje v vročem, z delci nasičenem zraku nad pogosto težavnim terenom.

Druge meritve potekajo v laboratorijih ali pod nadzorom satelitov. Predane ekipe znanstvenikov zbirajo in obdelujejo te podatke, s katerimi prebivalstvo obveščajo o nevarnosti ognjenikov. Je pa nekatere vrste izbruhov težje določiti, na primer težje določimo freatske izbruhe oziroma izbruhe, ki jih poganja širjenje pare – tak je bil nedavni izbruh ognjenika Whakaari na Novi Zelandiji.

HAVAJI

Večina delujočih ognjenikov je v pasu, imenovanem Ognjeni prstan, ki obkroža Tihi ocean. Ognjeniki so tudi v oceanu, kjer tvorijo podmorske gore ali celo otoke, kakršni so Havaji. Havajske vulkane je ustvarila vroča točka sredi Tihega oceana. Prvi človeški prebivalci otokov so bili polinezijski naseljenci, ki so pred okoli 1600 leti prišli iz južnega Tihega oceana. Oblikovali so svojo havajsko kulturo, pri tem pa so zelo spoštovali vulkane in se zavedali njihove moči. O tem govorijo tudi rezbarije v strjeni lavi, ki so jih našli.

V narodnem parku Havajski vulkani sta dva od najbolj dejavnih ognjenikov na svetu – visoki Mauna Loa in bolj razpotegnjeni Kilauea. Mauna Loa se dviga kar 4169 m nad morsko gladino in sega še nadaljnjih 5486 m pod morsko gladino, tako da je obenem eden najvišjih vrhov v Polineziji in del mogočne podmorske gore, ki je po masi največja gora na svetu. Mauna Loa je v zadnjih 150 letih izbruhnila triintridesetkrat, Kilauea pa kar 61-krat, zato si je s svojo aktivnostjo prislužila naziv najaktivnejšega vulkana na svetu.

V kraterju na dnu Kilauee naj bi po havajski legendi prebivala boginja ognja in strele Pele. Po legendi je vsa ognjeniška dejavnost vulkana izraz Pelinega žalovanja za davno izgubljenim ljubimcem. Pravijo tudi, da tistega, ki odnese s seboj kak vulkanski kamen, doleti prekletstvo – in traja, dokler kamnov ne vrne. Če boste obiskali Havaje, nikar ne vzemite kakšnega kamna. Namreč krajevna pošta občasno dobi pošiljke kamnov od obiskovalcev, ki trdijo, da se jih je držala nesreča, potem ko so jih odnesli domov.

Po Havajih je imenovan tudi tip vulkanskega izbruha; havajski izbruh v glavnem bruha vročo tekočo magmo v obliki potokov lave, včasih nastanejo celo jezera lave ali ognjene fontane, ki segajo do kilometer v višino.

VRSTE IZBRUHOV

Ognjeniki v različnih oblikah bruhajo mešanico plinov, lave in kosov kamnin, kar se imenuje piroklastični material. Možni so izbruhi skozi glavno žrelo ali več žrel oziroma iz razpoke, če so žrela razporejena v črti. Veliko dejavnikov vpliva na obliko izbruha, na primer količina magme v ognjeniku, njena temperatura, sestava in prisotnost vode (na primer jezera ali oceana). Vulkanologi razlikujejo med glavnima oblikama izbruhov: efuzivno, ko lava mirno teče iz ognjenika, in eksplozivno, ko iz ognjenika izbruhne ogromen oblak materiala, ki pozneje prileti na tla.

Veliko tipov izbruhov je poimenovanih glede na značilnosti znamenitih ognjenikov. Vsak izbruh pa je svojevrsten in vsak ognjenik lahko v svojem dejavnem obdobju doživi različne tipe izbruhov.

Plinijski izbruh je imenovan po Rimljanu Pliniju mlajšem, ki je leta 79 opisal izbruh Vezuva. Plinijski izbruhi lahko izstrelijo gradivo do 45 kilometrov visoko, tako da se razleti daleč in na široko. Zelo redko nastane poseben, močnejši tip izbruha, imenovan ultraplinijski.

Havajski tip izbruha je imenovan po Havajskih otokih, vročo tekočo magmo bruha v obliki potokov lave, včasih nastanejo jezera lave, v začetni stopnji, bogati s plini, pa celo ognjene fontane, ki segajo do kilometer v višino.

Peleejski izbruhi so imenovani po gori Pelee in so podobni vulkanskim ali plinijskim, le da izbruhe spremljajo še močni, hitri tokovi vročih plinov, kamnin in pepela.

Strombolski izbruhi so dobili ime po italijanskem vulkanu Stromboli. So eksplozije žarečih kamnin, ki lahko dosežejo višino 200 metrov, preden padejo na tla.

Vulkanski izbruh je imenovan po italijanskem ognjeniku Vulcano. Volumen teh izbruhov je majhen, lahko pa izstrelijo pepel in žlindro do višine 20 kilometrov.