Vulcanii sunt renumiți pentru puterea distructivă. De fapt, există puține forțe ale naturii care rivalizează cu puterea lor pură, minunată sau au lăsat un impact la fel de mare asupra psihicului uman. Cine nu a auzit de povești despre Mt. Vezuviul erupe și îngropă Pompei? Există, de asemenea, erupția minoică, erupția care a avut loc în al 2-lea mileniu î.e.n., în insula Santorini și a devastat așezarea minoică de acolo.
În Japonia, Hawaii, America de Sud și în întreaga zonă a Pacificului, există nenumărate cazuri de erupții care au un efect teribil. Și cine poate uita erupțiile din zilele noastre precum Muntele Sf. Helens? Dar te-ar surprinde să știi că, în ciuda puterii lor distructive, vulcanii vin de fapt cu cota lor de beneficii? De la îmbogățirea solului până la crearea de noi terenuri, vulcanii sunt de asemenea o forță productivă.
Îmbogățirea solului:
Erupțiile vulcanice au ca rezultat cenușa să fie dispersată pe zone largi din jurul locului de erupție. Și în funcție de chimia magmei din care a izbucnit, această cenușă va conține cantități diferite de nutrienți ai solului. În timp ce elementele cele mai abundente din magmă sunt silice și oxigen, erupțiile duc, de asemenea, la eliberarea de apă, dioxid de carbon (CO²), dioxid de sulf (SO²), hidrogen sulfurat (H²S) și clorură de hidrogen (HCl), printre altele.
În plus, erupțiile eliberează bucăți de rocă, cum ar fi potolivina, piroxenul, amfibolul și feldspatul, care sunt la rândul lor bogate în fier, magneziu și potasiu. Drept urmare, regiunile care au depozite mari de sol vulcanic (adică versanți montani și văi în apropierea locurilor de erupție) sunt destul de fertile. De exemplu, cea mai mare parte a Italiei are soluri sărace care constau în rocă calcaroasă.
Dar în regiunile din jurul Napoli (situl Muntelui Vesuviu), există întinderi fertile de pământ care au fost create de erupții vulcanice care au avut loc acum 35.000 și 12.000 de ani. Solul din această regiune este bogat, deoarece erupția vulcanică depune mineralele necesare, care sunt apoi întărite și descompuse de ploaie. Odată absorbite în sol, ele devin o sursă constantă de nutrienți pentru viața plantelor.
Hawaii este o altă locație în care vulcanismul a dus la un sol bogat, care la rândul său a permis apariția unor comunități agricole înfloritoare. Între secolele al XV-lea și al XVIII-lea pe insulele Kauai, O’ahu și Molokai, cultivarea culturilor precum tarosul și cartofii dulci a permis creșterea unor domni puternici și înflorirea culturii pe care o asociem astăzi cu Hawaii.
Formațiile de teren vulcanic:
Pe lângă împrăștierea cenușii pe suprafețe mari de pământ, vulcanii împing și materialul la suprafață, care poate duce la formarea de noi insule. De exemplu, întregul lanț hawaian de insule a fost creat prin erupțiile constante ale unui singur punct fierbinte vulcanic. De-a lungul a sute de mii de ani, acești vulcani au încălcat suprafața oceanului devenind insule locuibile și s-au oprit în timpul călătoriilor lungi pe mare.
Așa se întâmplă în toată zona Pacificului, s-au format lanțuri insulare, cum ar fi Micronezia, Insulele Ryukyu (între Taiwan și Japonia), Insulele Aleutiene (în largul coastei Alaska), Insulele Mariane și Arhipelagul Bismark. sunt paralele și aproape de o graniță între două plăci tectonice convergente.
La fel este valabil și pentru Mediterana. De-a lungul arcului elen (în estul Mediteranei), erupțiile vulcanice au dus la crearea Insulelor Ionice, Cipru și Creta. Arcul Egean de Sud din apropiere a dus între timp la formarea Aegina, Methana, Milos, Santorini și Kolumbo, și Kos, Nisyros și Yali. Și în Caraibe, activitatea vulcanică a dus la crearea arhipelagului Antilelor.
Acolo unde s-au format aceste insule, specii unice de plante și animale au evoluat în forme noi pe aceste insule, creând ecosisteme echilibrate și ducând la noi niveluri de biodiversitate.
Minerale și pietre vulcanice:
Un alt beneficiu pentru vulcani sunt pietre prețioase, minerale și materiale de construcție pe care erupțiile le pun la dispoziție. De exemplu, pietre precum cenușa vulcanică ponce și perlita (sticla vulcanică) sunt minate pentru diverse utilizări comerciale. Acestea includ acționarea ca substanțe abrazive în săpunuri și produse de curățat pentru uz casnic. Cenușa vulcanică și ponce sunt, de asemenea, utilizate ca agregat ușor pentru fabricarea cimentului.
Cele mai fine grade ale acestor roci vulcanice sunt utilizate la lustruirea metalelor și la prelucrarea lemnului. Piceul zdrobit și măcinat sunt, de asemenea, utilizate pentru izolarea cu umplutură liberă, ajutoarele de filtrare, gunoiul de pasăre, balsamul de pământ, compusul de măturare, purtătorul de insecticide și pansamentul pe șoseaua neagră.
Perlita este de asemenea folosită ca agregat în ipsos, deoarece se extinde rapid când este încălzită. În zidurile prefabricate este folosit și ca agregat în beton. Bazaltul zdrobit și diasbazele sunt, de asemenea, utilizate pentru metale rutiere, balastul feroviar, granule de acoperiș sau ca aranjamente de protecție pentru linii de mal (riprap). Agregatul de bazalt și diabază de înaltă densitate sunt utilizate în scuturile de beton ale reactoarelor nucleare.
Cenușa vulcanică întărită (numită tuf) face un material de construcție deosebit de puternic, ușor. Romanii antici au combinat tuf și var pentru a realiza un beton puternic, ușor pentru ziduri și clădiri. Acoperișul Panteonului din Roma este realizat din acest tip de beton, deoarece este atât de ușor.
Metalele prețioase care se găsesc adesea în vulcani includ sulf, zinc, argint, cupru, aur și uraniu. Aceste metale au o gamă largă de utilizări în economiile moderne, de la prelucrarea metalelor fine, mașini și electronice, până la energie nucleară, cercetare și medicină. Pietrele prețioase și mineralele care se găsesc în vulcani includ opale, obsidian, agată de foc, flori, gips, onix, hematit și altele.
Răcire globală:
Vulcanii joacă, de asemenea, un rol vital în răcirea periodică de pe planetă. Când cenușa vulcanică și compuși precum dioxidul de sulf sunt eliberați în atmosferă, aceasta poate reflecta o parte din razele Soarelui înapoi în spațiu, reducând astfel cantitatea de energie termică absorbită de atmosferă. Acest proces, cunoscut sub numele de „întunecare globală”, are deci un efect de răcire asupra planetei.
Legătura dintre erupțiile vulcanice și răcirea globală a fost subiect de studiu științific de zeci de ani. În acel timp, mai multe scurgeri au fost observate la temperaturi globale după erupții mari. Și deși majoritatea norilor de cenușă se disipează rapid, perioadele prelungite ocazional de temperaturi mai reci au fost urmărite de erupții deosebit de mari.
Datorită acestei legături bine stabilite, unii oameni de știință au recomandat ca dioxidul de sulf și altele să fie eliberate în atmosferă pentru a combate încălzirea globală, un proces care este cunoscut sub numele de inginerie ecologică.
Izvoarele calde și energia geotermală:
Un alt beneficiu al vulcanismului vine sub forma câmpurilor geotermale, care este o zonă a Pământului caracterizată printr-un flux de căldură relativ ridicat. Aceste câmpuri, care sunt rezultatul activității magmatice prezente sau destul de recente, apar sub două forme. Câmpurile de temperatură scăzută (20-100 ° C) se datorează rocii fierbinți sub defecte active, în timp ce câmpurile de temperatură ridicată (peste 100 ° C) sunt asociate cu vulcanismul activ.
Câmpurile geotermale creează adesea izvoare termale, gheizere și bazine cu noroi în fierbere, care sunt adesea o destinație populară pentru turiști. Dar ele pot fi valorificate și pentru energia geotermală, o formă de putere neutră de carbon în care conductele sunt plasate pe Pământ și canalizează aburul în sus pentru a transforma turbinele și a genera electricitate.
În țări precum Kenya, Islanda, Noua Zeelandă, Filipine, Costa Rica și El Salvador, puterea geotermală este responsabilă pentru furnizarea unei porțiuni semnificative din sursa de alimentare a țării - variind de la 14% în Costa Rica la 51% în Kenya. În toate cazurile, acest lucru se datorează faptului că țările se află în și în jurul regiunilor vulcanice active, care permit prezența câmpurilor geotermale abundente.
Depasirea si formarea atmosferica:
Dar, de departe, cel mai benefic aspect al vulcanilor este rolul pe care îl joacă în formarea atmosferei unei planete. Pe scurt, atmosfera Pământului a început să se formeze după formarea sa, acum 4,6 miliarde de ochi, când exagerarea vulcanică a dus la crearea de gaze stocate în interiorul Pământului pentru a se colecta în jurul suprafeței planetei. Inițial, această atmosferă era formată din hidrogen sulfurat, metan și de 10 până la 200 de ori mai mult dioxid de carbon decât atmosfera de astăzi.
După aproximativ jumătate de miliard de ani, suprafața Pământului s-a răcit și s-a solidificat suficient pentru ca apa să se adune pe ea. În acest moment, atmosfera a trecut la una compusă din vapori de apă, dioxid de carbon și amoniac (NH³). O mare parte din dioxidul de carbon s-a dizolvat în oceane, unde cianobacteriile s-au dezvoltat pentru a-l consuma și elibera oxigenul ca produs secundar. Între timp, amoniacul a început să fie descompus prin fotoliză, eliberând hidrogenul în spațiu și lăsând azotul în urmă.
Un alt rol cheie jucat de vulcanism s-a produs acum 2,5 miliarde de ani, în timpul graniței dintre epoca arheeană și proterozoică. În acest moment, oxigenul a început să apară în oxigenul nostru din cauza fotosintezei - care se referă la „Marele eveniment de oxidare”. Cu toate acestea, conform studiilor geologice recente, biomarkerii indică faptul că cianobacteriile producătoare de oxigen eliberează oxigen la aceleași niveluri în care există astăzi. Pe scurt, oxigenul produs trebuia să meargă undeva ca să nu apară în atmosferă.
Lipsa vulcanilor terestre este considerată a fi responsabilă. În perioada arhaeană, au existat doar vulcani submarini, care au avut ca efect spălarea oxigenului din atmosferă, legându-l de minerale care conțin oxigen. Prin granița arheeană / proterozoică, au apărut mase continentale stabilizate, care au dus la vulcani terestre. Din acest moment, markerii arată că oxigenul a început să apară în atmosferă.
De asemenea, vulcanismul joacă un rol vital în atmosfera altor planete. Exfera mică de hidrogen, heliu, oxigen, sodiu, calciu, potasiu și vapori de apă din Mercur se datorează unei părți a vulcanismului, care o reumple periodic. Se crede că atmosfera incredibil de densă a lui Venus este reînnoită periodic de către vulcani de pe suprafața sa.
Și Io, luna vulcanică activă a lui Jupiter, are o atmosferă extrem de tenuoasă de dioxid de sulf (SO²), monoxid de sulf (SO), clorură de sodiu (NaCl), monoxid de sulf (SO), sulf atomic (S) și oxigen (O). Toate aceste gaze sunt furnizate și completate de numeroasele sute de vulcani situați pe suprafața lunii.
După cum puteți vedea, vulcanii sunt de fapt o forță destul de creatoare atunci când toate sunt spuse și făcute. De fapt, noi organismele terestre depind de ele pentru tot ceea ce rezultă din aerul pe care îl respirăm, până la solul bogat care ne produce hrana, la activitatea geologică care dă naștere reînnoirii terestre și a diversității biologice.
Am scris multe articole despre vulcani pentru Space Magazine. Iată un articol despre vulcani dispăruți și iată un articol despre vulcani activi. Iată un articol despre vulcani.
Vrei mai multe resurse pe Pământ? Iată un link către pagina Spaceflight umană a NASA și aici este Pământul vizibil al NASA.
Astronomy Cast are și episoade relevante pe subiectul Pământ, ca parte a turneului nostru prin Sistemul Solar - Episodul 51: Pământ.
