Når en super-vulkan brager løs

Selve navnet er faktisk et vi selv har opfundet gennem medierne om enormt stærke vulkanudbrud, som faktisk – og heldigvis – kun finder sted med ca.100.000 års mellemrum. Supervulkaner er oftest fordybninger i jordens overflade, hvor et helt vulkanbjerg er sprængt væk ved de stærke eksplosioner. Det mest livlige Super-vulkanlandskab, er Yellowstone i U.S.A., og det tættest befolkede er Napoli-området i Syd-Italien, hvor 3 millioner mennesker bor oven i et kæmpebortsprængt krater for mange tusinde år siden, som vandet herefter har fyldt ud i form af selve Napolibugten. Yellowstone fortæller om den voldsomste form for vulkantivitet på vores jordklode, nemlig de såkaldte “super-udbrud”.
Ordet Yellowstone betyder gul fra dels de gule sandsten og dels den farverige gulagtige rhyolitlava, d.v.s. meget sure vulkanske bjergart med 72 % SIO2 indhold(kiselsyre). Under Yellowstone befinder der sig en såkaldt “hot-spot”, altså større opstigning af varmt materiale nede fra, som har dannet den delvis smeltede magmabeholder, der ved seismiske beregninger er bedømt til at indeholde ca. 25.000 kubikkilometer magma og være ca. 80 kilometer lang – 40 kilometer bred og godt 8 kilometer dyb. De voldsomme udbrud har igennem årmillionerne dannet calderasænkningerne, d.v.s. fordybninger i jordens overflade, der som en isflage bevæger sig med ca. 5 cm om året hen over denne “hot-spot”, d.v.s. mere konstant opstigende magma(lava)tilførsel fra dybere dele af jordens indre i forbindelse med kontinenternes bevægelser. En caldera er en kraterindsynkning, som dannes efter stærke eksplosive vulkanudbrud, hvor magmakammeret eller kamrene i dybet tømmes ud, hvorved jorden oven over synker sammen. I de sidste 10.000 år har Yellowstones Caldera været rastløs, hvilket betyder, at magmabevægelser i dybet både er skyld i ændringerne af de varme kilders aktivitet og hævninger eller sænkninger af jordens overflade. Ofte størkner den opadstigende magma i dybet uden at komme til udbrud ovenover på selve jordens overflade. Et eventuelt kraftigt jordskælv ville kunne åbne magmakammeret i dybet eller efter ny magmatilførsel under det store magmakammer – og et udbrud kan blive resultatet- både i større eller mindre form. Heldigvis holdes hele egnen under konstant opsyn på alle mulige måder med de mest moderne vulkanologiske instrumenter. Man har udregnet vulkanudbrud i styrkeindekser fra VEI 1 – 8, og et “superudbrud” beregnes til at ligge på mindst 8. VEI-skalaen er en benævnelse for den mængde materiale af aske og lava, som udslynges af en vulkan i et udbrud, altså i et vulkanudbruds styrke eller såkaldt indeks. (Volcanic Explosivity Index). F. eks. var Mt. St. Helens udbrud i 1980 bedømt til at være VEI 5 og Krakataus i Indonesien i 1883 var VEI 6 og Tambora i 1815 til styrke 7. Supervulkaner slynger som regel over 100 kubik-kilometer askemateriale ud og må derfor beregnes fra styrke 7 og opefter. Askelagenes tykkelse fra udbrud også i fortiden kan bedømmes, og herved beregnes fortidige udbrud i indeksstyrkegraden. Det hidtil seneste var Lake Tobadannelsen på øen Sumatra i Indonesien for ca. 74.000 år siden, som fik vores sidste istid til at kulminere grundet askeregn og gasser i luften.
Iskernerne på Grønlands indlandsis fortæller os om et stort svovlindhold, som stammer fra Lake Tobaudbruddet for 74.000 år siden på øen Sumatra i Indonesien, altså det seneste “super-udbrud” på jorden. Vi kan tage f.eks. St. Helens udbrud i 1980, som havde en styrkegrad på VEI 5 og energimæssigt til 1 Hiroshima-atombombe pr. sekund, så svarer Yellowstone-superudbruddet til 1000 Hiroshima-atombomber pr. sekund….. Et nyt superudbrud i Yellowstone ville få konsekvenser for hele U.S.A. plus klimaændringer på hele jorden. I zone 1 vil glødende askelaviner kunne udslette alt liv i en radius af mindst 100 km2. Der bor hen mod 100.000 mennesker i dette område i dag. I næste zone 2 ville askelag på mere end 15 cm få hustage til at styrte sammen plus at askeskyerne sammen med svovlsyregasser ville sprede sig i både atmosfæren og stratosfæren og over det meste af verden. I Europa f.eks. kunne temperaturen højst sandsynligt falde med 12 grader og give os vinter året rundt i 2 – 3 år. Vi bør dog ikke glemme, at vi i den moderne vulkanforskning nu har mere sikre metoder til dels at forudsige udbrud, men også holde vore urolige geologiske områder på jorden under mere konstant opsyn, og det er nødvendigt. En sovende vulkan kan f.eks. godt begynde at give varsler fra sig og så gå i stå igen…. Ved Napoli i Syd-Italien – hvor også Vesuv ligger – har jorden hævet sig ved Pozzuoli igennem årevis, men for tiden er der roligt, også et sted, hvor eksplosive udbrud har fundet sted for mange tusinde år siden i form af super-udbrud. Vi ved nu, at under hele Napolibugten befinder sig et kæmpemæssigt magmakammer lidt større end Gardasøen og med en omkreds af ca. 440 kvadratkilometer, som føder både vulkanerne Vesuv, øen Ischias vulkan og De Flegreiske marker;d.v.s. ”brændende marker grundet de mange gas og svovlkilder i området”,som ligger vest for Napoli fra tid til anden, og det betyder igen med op til årtusinder imellem, men Vesuv er den mest aktive af dem alle. Andre steder på jordkloden kan man i fremtiden vente ”super-udbrud” bl.a. på New Zealand og i Indonesien…
Det store spørgsmål til sidst er dog imidlertid: “Hvor stor sandsynlighed er der for, at vi om et år eller om tusinde år ville komme til at opleve et super-udbrud i Yellowstone eller et andet sted på jorden? Sandheden er, at vi ved det ikke, men en gammel vulkanologisk og geologisk læreregel siger, at hvad som er sket før vil ske igen”. Det vigtige er dog, at vi i dag er i stand til bedre at kunne forudsige disse naturbegivenheder end før, således at vi i tide kan tage vores konsekvenser og gøre os rede til at konfrontere os imod dem”. Om årsagen til jordskælvet 9.oktober i Pakistan… Jordskælvet i Pakistan på 7,6 – 8,- (Richterjordskælvsskalaen) plus de mange efterskælv for at få kontinentalpladerne til at rette ligevægten op igen – efter pladeforskydningen i Himalayaregionen – er atter et bevis på de indre jordkræfters bevægelser. Intet kan stoppe de varme strømbevægelser i jordens kappe, der er årsag til kontinenternes bevægelser, og som skaber jordskælv og vulkaner i randkanterne ved de spændinger, som opbygges pladerne imellem, og til sidst bl.a. udløses i jordskælv….. Kort og godt det eneste man kan gøre er at lære at bygge huse, der kan holde i mod jordskælv og så selvfølgelig lade være med at bosætte sig de mest udsatte steder, og hvor er så det? Ja det er, hvor vi har sammestødningerne i randkanterne, og der ligger desværre ofte tætte bebyggelser – tænk blot på millionbyer som Los Angeles og San Francisco, men vi mennesker kan dog lære at leve med en fælles truende fare, og det gør mennesker meget i jordskælvsudsatte lande. Dog har vi heldigvis ikke så stærke bevægelser af jordskorpen i Danmark, som ligger inde på midten af en kontinentalplade – nemlig den europæisk – asisasiske, så derfor bliver rysteler i ny og næ heldigvis kun af forholdsvis svag karakter her. Det som mange spørger om er, hvad og hvorfor alt dette. Simpelthen som før omtalt er der tale om den indre jordvarme i Jordens kerne, som stammer fra dels dengang jorden blev dannet, ved meteorerne, som ramlede ned – og de tungeste dele såsom jern og nikkel sank ind mod centrum igennem den på det tidspunkt flydende jordklodes overflade. Herved afgives energi i form af jordvarme ved de radioaktive grundstoffers deling. Den stadige deling af disse stoffer i jordens centrum er årsag til, at jordens indre i dag er gloende hed med en temperatur på en 5 – 6000 graders Celsius. I dag er jordens overflade kold, men jordens magnetfelt i den ydre jordkerne afgiver bl.a.varme i form af strømbevægelser op ad mod jordens overflade, og som igen får kontinenterne til at bevæge sig. Jordens magnetfelt skifter plads med nogle hundrede tusinde års mellemrum, og for tiden sker det lidt hurtigere – uden at vi egentig ved hvorfor. Man har beregnet at Taiwan er et af de farligste steder at bo på jordkloden med hensyn til naturkatastrofer som jordskælv og cykloner.En FN-rapport fortæller, at hen imod 2 millioner mennesker er døde som følge af naturkatastrofer i de seneste 20 år…..s




Når vand omdannes til damp…

Vulkaner koger og rumler rundt omkring, og mindst 20 er i udbrud et eller andet sted på kloden mens dette læses.

Nye udforskninger tyder på, at der ofte sker flere vulkanudbrud om vinteren ved lufttryksfaldet og vandstanden stiger i havene. Man har, efter datering af de vulkanske udbrudsprodukter udregnet, at der ved tidligere istiders afslutninger, hvor ismasserne smeltede og vandet i oceanerne steg, har ændringer af trykforholdene i den faste jordskorpe påvirket og skabt ændringer i de smeltede gasrige glødende lavamasser i magmakamrene under vulkanerne. Specielt de ca. 60 % af alle jordens vulkaner, som ligger ved kysterne eller på øer i havet var der mange udbrud. Vi ved, at når vand omdannes til damp udvider det sig eksplosivt, hvilket så tydeligt blev bekræftet ved Krakataus udbrud i Indonesien i 1883.
Fakta er altså, at man ved forskellige målingsresultater har kunnet beregne, at i kølvandet på den seneste istids afslutning fandt der mange og kraftige vulkanudbrud sted, samt mange jordskælv i kølvandet af isens smeltning på grund af stigningen af vandstanden i oceanerne.

Man har iagttaget, at der er vulkaner, som får udbrud på bestemte årstider, hvilket kunne tyde på, at klimaet “ikke er uden indflydelse”, og man har bemærket, at et igangværende vulkanudbrud har vist sig at være påvirket af månefaserne.

Vulkanforskere har gisnet om det er muligt, at årsagen skal søges i, at den enkelte vulkan nærmer sig sin “modning” og når denne tilstand er opnået, skal der ikke meget til, for at udløse et udbrud, ja i visse tilfælde måske ikke andet end et atmosfærisk lavtryk.

Så kort og godt kan man sige, at klimaforhold kan påvirke vulkaner. For ca. 74.000 år siden sendte Toba – vulkanen på Sumatra så meget svovlsyre og aske op i stratosfæren, at temperaturen faldt, og istiden kulminerede. Så omvendt i begge tilfælde påvirkes jorden overflade af både de indre og ydre naturkræfter.
Det betyder altså, at nogle vulkaners udbrud synes at være sæsonbestemt, f.eks. har man bemærket i Alaska, at der om efteråret og vinteren, når det faldende lufttryk får vandstanden til at ændre sig i oceanerne, lagt mærke til, at der sker flere udbrud i vulkanerne. Det stigende vandtryk presser ekstra på en vulkans fundament og dermed øges trykket ovenpå vulkanens magmakammer, der ligger neden under. På samme måde som hvis man presser tandpastaen ud af en tube.

Det ser altså ud til, at den øgede vandstand som følge af global
opvarmning kan medvirke til at gøre Jorden mere ustabil og til sidst får vi hyppigere vulkanudbrud samt flere og flere jordskælv.

De mange istider, der har bundet enorme mængder af vand som is, har fået vandstanden i verdenshavene til at falde med adskillige hundrede meter. Det har for eksempel haft betydning i Middelhavet, hvor vulkanen Etna i perioder har opført sig helt anderledes end i dag. Således har undersøgelser vist, at Etna var usædvanlig rolig under den seneste istid.

Da vandet stiger efter istidens iskapper var smeltet, voksede trykket på magmakammeret under vulkanen og Etna fik hyppigere udbrud.

Man har beregnet, at vandstanden steg med omkring 130 meter dengang. I dag siger nye beregninger, at oceanerne vil stige med fra 10 og til 88 centimeter frem til år 2100.

Det kan sagtens give store problemer. I de senere år er forskerne blevet overbevist om, at selv små forskydninger i vandmasserne kan få voldsomme konsekvenser

Egentlig er det ikke underligt, at vand kan påvirke undergrunden. En kubikmeter vand vejer et ton, så en stigning på blot 10 centimeter vil over en kvadratkilometer øge trykket med 100.000 tons eller det samme som et større højhus.

Alligevel er det først for nylig, at forskerne er begyndt at erkende sammenhængen mellem store klimaændringerog ekstreme geologiske begivenheder. Ifølge professor Bill McGuire ved University College i London og en række andre geologer og geofysikere slår nu til lyd for, at medmindre vi minimerer den menneskeskabte drivhuseffekt, kan vi ikke kun forvente et varmere klima, men også en mere turbulent geologisk fremtid. Stigende vandstand er ikke den eneste følge af klimaforandringerne, som kan påvirke Jordens velbefindende.

Ifølge geofysikeren Jeanne Sauber fra NASA og geologen Bruce Molnia fra US Geological Survey har hastigt smeltende gletsjere nær Icy Bay ved Alaskas stillehavskyst lettet trykket på undergrunden så meget, at det i 1979 var med til at udløse St. Eliasjordskælvet med en styrke på 7,2.

Enorme iskapper er i fare

Truslen om vigende gletsjere og øget vandstand er især knyttet til de tre store iskapper, der findes på Jorden i dag: Den største er det gigantiske isdække på Østantarktis, fulgt af iskappen på Vestantarktis og indlandsisen på Grønland. Når klimaet bliver varmere, afgiver iskapperne masse på grund af øget afsmeltning og kælvning af isbjerge. Til gengæld får de tilført ekstra masse via øget snefald, fordi fordampningen fra havene stiger, og fordi varmere luft kan indeholde en større mængde vanddamp. Iskappen på Østantarktis vokser for tiden, mens nye forskningsresultater viser, at både indlandsisen og iskappen på Vestantarktis mister masse. Klimafor skerne er især bekymrede for stabiliteten af indlandsisen. Ifølge modelberegninger, der er udført af Jonathan Gregory fra University of Reading i England og Philippe Huybrechts fra Vrije Universiteit
Bruxelles, vil den indlede en uigenkaldelig og selvforstærkende nedsmeltning, hvis temperaturen i Grønland stiger med 2,7 grader. Hvis iskappen forsvinder helt over måske tusind år, bliver konsekvensen en stigning i havniveauet på syv meter. Og scenariet er desværre ikke urealistisk – klimamodellerne forudsiger temperaturstigninger i Arktis på mellem fire og syv grader frem mod år 2100. Befriet for vægten af indlandsisen – og på kortere sigt vægten af gletsjere – vil undergrunden hæve sig, og det kan udløse jordskælv, der er kraftige nok til at skubbe de tykke af lejringer ved kysterne ud på dybere vand. Sådanne undersøiske landskred kan igen udløse tsunamier. Bill McGuire sammenligner med det såkaldte Storegga-jordskælv på havbunden ud for Norges vestkyst for 8000 år siden, som medførte tre store undersøiske landskred. Det skabte en tsunami, som sendte 20 meter høje bølger ind over Shetlandsøerne og seks meter høje bølger ind over den skotske kyst. Sedimenterne omkring Grønland minder om datidens af lejringer ud for Norges kyst.

Vulkanudbrud fulgte istiden

Man kan få en fornemmelse af de geologiske konsekvenser ved forandringer i fordelingen af vand på kloden ved at studere fortidens skift mellem istider og mellemistider. I løbet af de seneste 740.000 år har Jorden oplevet otte af disse dramatiske klimaskift, hvor iskapperne har bredt sig ud over kontinenterne for siden igen at trække sig tilbage mod polerne. Under en istid presser vægten af de enorme iskapper de underliggende landmasser ned og lægger låg på vulkaner og forkastningszoner. Når iskapperne forsvinder, sker det omvendte: Landjorden hæver sig, og vulkaner og forkastninger bliver atter aktive, hvorved den seismiske aktivitet stiger.

Den bedst undersøgte periode med kraftig geologisk aktivitet er de første årtusinder efter den seneste istid, som sluttede for 11.500 år siden. Perioden er blandt andet karakteriseret ved store vulkanudbrud i Island, fordi smeltningen af isdækket på vulkanøen reducerede vægten på de underliggende magmakamre.

Allen Gardner fra University of North Carolina har identificeret et tilsvarendemønster i det østlige Californien gennem de seneste 800.000 år, og øget vulkansk aktivitet i starten af mellemistider er også blevet påvist i Cascades Range i USA og i Andesbjergene i Sydamerika. Tilbagetrækningen af iskapperne medførte ligeledesen bølge af vulkanudbrud på grund af vandstandsstigninger i verdenshavene.

Blandt andet har Bill McGuire og hans kolleger ved at analysere havbundskerner fra Middelhavet påvist, at der er en direkte sammenhæng mellem styrken og hyppigheden af vulkanudbrud i området og svingninger i havvandstanden gennem de seneste 100.000 år.

En lignende tendens gør sig gældende for jordskælv. Et eksempel er Skandinavien, hvor der blev udløst kraftigere jordskælv, da landjorden hævede sig efter at iskappen smeltede bort. Det gælder især i forkastningsområdet i Lapland, hvor klimaændringerne ifølge Iain Stewart fra Brunel University i England var med til at udløse et kæmpemæssigt jordskælv for 9000 år siden, hvilket efterlod den ti meter høje og 150 kilometer lange Parvieforkastning i Nordskandinavien.

Og konsekvensen af begivenhederne omkring afslutningen af den seneste istid mærkes muligvis stadig i dag. Således mener Patrick Wu fra University of Calgary i Canada og Paul Johnston fra University of Western Australia, at den fortsatte hævning af det nordamerikanske kontinent kan have bidraget til at udløse de store New Madrid-jordskælv, der rystede Mississippidalen i 1911 og 1912.

Om vi vil opleve en fornyet bølge af naturkatastrofer i samme stil, er det endnu umuligt at sige med sikkerhed. Men ifølge Bill McGuire er der tegn på, at klimaændringerne bliver store og jordskorpens følsomhed er høj.

Copyright: Henning Andersen
www.vulkaneksperten.dk




Når vulkaner går amok

Af Paul Bergsøe” i ”Vor Viden 1951.

”Som regel kan man komme af vejen, før en vulkan begynder at blive voldsom. Det begynder med en luftudvikling, der bliver så stærk, at den river den underliggende flydende lava med op. Man kan tænke på en Apollinarisflaske. Her spiller det en rolle, hvordan proppen tages af. Man kan linde lidt på proppen, så luften får tid til at skille sig ud fra vandet og undvige, og man kan lade proppen springe, så man får både luft og vand ud af flasken.

De fleste vulkaner har også en lavaprop, der består af størknede udbrudsmaterialer fra sidste udbrud. Den kan sidde så løst i krateret, at luften langsomt kan sive ud i det fri, og den kan slutte så tæt så luftarterne ikke kan komme bort. Den flydende lava nede i vulkanens indre findes under et uhyre tryk og opløser ligefrem de mange luftarter, der ikke kan slippe bort ad anden vej. Sprænges nu proppen i krateret, fordi trykket bliver for stort, vil lavaen drives ud med voldsom kraft, og de opløste luftarter vil udskilles øjeblikkelig. Herved forstøves lavaen og danner pimpsten, som ikke er andet end lava, der i smeltet tilstand er blæst op af luft og derefter størknet.
Når lavaen endelig flyder ud som en strøm, er den en kogende vælling, der stadig udskiller luftarter.

Støvet fra en vulkan kan af vinden bæres milevidt bort, og så optræder det som vulkansk aske, der kan ødelægge vegetationen og forgifte planter og dyr, navnlig når vulkanen har indeholdt forbindelser af fluor.

Flere gange har et vulkanudbrud givet anledning til nogle af de forfærdeligste naturkatastrofer, der nogensinde er overgået mennesker. Det er altid når der sker noget ekstraordinært, hvorved udbruddet får en eksplosiv karakter. Det kan f.eks. hænde, at en vulkan åbner sig under havet, dampudviklingen kan i så fald rejse en flodbølge(kaldt tsunami), der vandrer tusinder af kilometer til den træffer en kyst, hvor den brydes og skyller langt op i landet.

Men også en landvulkan kan, når forholdene er ugunstige og udbruddet er eksplosionsagtigt, anrette store tab af menneskeliv. Hele kraterkeglen kan pludselig sprænges bort, og så kan den smeltede lava forstøves på een gang. Det glødende lavastøv kan indeholde gasarter, der giver sig til at ”undvige inde i støvet” og trods sin høje temperatur kan denne blanding af støv og gasarter være tungere end luften. Den vil derfor ikke kastes til vejrs, men vil rulle som en lavaine ned ad bjerget og hen ad jorden, hvor adskillelsen af støv og luft så fortsættes.

NB: Historien om dette er både rigtigt og forkert, men i 1950-erne vidste vi ikke endnu så meget om disse såkaldte askelaviners forløb, som faktisk er ret så almindelige ved eksplosive vulkanudbrud med kiselsyrerige lavatyper(SiO2).(Se mit minileksikon).

I 1902 fik vulkanen Mount Pelee på øen Martinique et sådant udbrud. Hovedstaden St. Pierre blev ramt af de ”udskilte giftige” luftarter. Alle 30.000 indbyggere omkom, Bagefter brændte byen og blev tilsidst dækket af et hvidt askelag.

Det lykkedes de fleste mennesker at flygte fra Vesuvs store udbrud i år 79 e. Kr.f., da Pompeji, Herculaneum og Stabiæ blev dækket af uhyre askelag, men det ser ud til, at der lidt senere er kommet en gas og askesky, som har dræbt de tilbageblevne, 2000 ialt.

NB Den senere aske – og gassky, som der omtales er en af de brændende overophedede laviner bestående af aske og pimpsten – båret af gasserne, som Vesuv sendte nedover flankerne og ud i oplandet i sit berømte udbrud i Oldtiden.

2642_full




Ol Doinyo – en af Afrikas vulkaner

Ol Doinyo Lengai, Tanzania, Afrika. Denne vulkan hæver sig 2.890 meter over havets overflade, ligger på 2.75S og 35.90 E og tilhører den Midtafrikanske Gravsænknings vulkankompleks, der ligger på en åbningszone, dvs. hvor kontinentalpladerne trækker sig fra hinanden.

Denne vulkan er speciel, idet den spyr sort, tyndtflydende lava ud, hvis hovedindhold er carbonatitminerale, der igen indeholder grundstoffet niobium. Dette niobium er et gråligt metal, som ligner jern. Et andet grundstof, der befinder sig i Carbonatit, er Molybdæn, der her findes 20 gange mere end i andre bjergarter. Det er et grundstof, der bruges til kampvogne og kanoner ligesom stål.

Et andet problem, der gør Ol Doinyo problematisk er, at lavaen i denne vulkan indeholder over 50% kalk. Dette er før set i vulkaner. Bl.a. ved vi, at Vesuv har et kalkholdigt lag over sit magmakammer, der giver ekstra gasindhold i smelten, og det skyldes, at vulkanen ligger ved havet. Her ser vi en så godt som konstant udstrømning af kalklava – tyndtflydende – og fyldt med calcium og natrium. Nærmest sort blæk ligner det eller snarere sort mudder, hvis farve skyldes, at lavaen er kold, dvs. dog ca. 600 grader Celsius eller halvt så varmt som almindelig lava. Den er næsten konstant i udbrud, og siden 1960 er 1,5 millioner kubikmeter lava sivet ud fra bjergets indre.

Krateret er 300 meter bredt og fladbundet, men med en lille udbrudskegle i midten, hvorfra der står skyer i vejret at vulkanske gasser.

Ol Doinyo Lengai er en af de mange vulkaner i den Østafrikanske Gravsænkning, der er 6000 kilometer lang og danner en åben brudzone, der trækker sig fra hinanden, hvoraf mere end 30 vulkaner er virksomme.