Pladetektonik

Henning Andersen: Vi er født af pladetektonik.

Den engelske professor Lewis Dartnell fra University of Westminster har i sin bog: ”Oprindelse” fra 2020 beskrevet om livets og menneskets tilblivelse på jorden som følge af pladetektonik. Jeg finder hans beskrivelse fascinerende selvom mangt og meget er udforsket og klarlagt langt henad vejen. Her følger hans opdateringer plus mine egne tilføjelser.

”Vi er født af pladetektonik. Hvert spring i menneskets udvikling hænger sammen med ændringer i vores omgivelser og klima. Alt sammen fordi vores geologiske hjem – jordkloden – som vi bor på – har formet os. I det gamle Grækenland udviklede demokratiet sig på grund af landets bjergrige landskaber, der betagede menneskene. Menneskene så på naturen og kom til at beundre og tilbede den. Menneskehedens største byer er anlagt, hvor flere tektoniske plader støder sammen. Kontinenternes sammenstød dannede Middelhavet som en boblende smeltedigel af mangfoldige kulturer. Kort og godt mennesker og livet på jorden er påvirket af naturens kræfter.

Vores klode er et hvileløst aktivt sted, der konstant ændrer sin overflade. Kontinenterne tørner sammen, hvorefter de bliver revet fra hinanden igen, mens enorme have åbnes for dernæst at skrumpe ind og forsvinde igen. Store kæder af vulkaner rejser sig, udspyr gasser, mens jorden sitrer af jordskælv, bjergrygge krølles op for derefter at blive malet til støv igen. Maskinen i jorden, der driver al denne aktivitet er pladetektonik. Jordens overflade, skorpen er en skrøbelig æggeskal, der omslutter den varmere og mere klæbrige kappe nedenunder. Jordskorpens skal er knækket i et væld af separate plader, der strejfer om på jorden. Kontinenterne består af en tykkere skorpe af mindre kompakte klipper, mens oceanbundspladerne er tyndere og derfor ikke kommer så tæt på overfladen som kontinentalpladerne. De tektoniske plader puffer konstant til hinanden, mens de sejler rundt oven på den varme, hvirvlende kappe.

Hvor to plader støder ind i hinanden langs det, der kaldes konvergerende, d.v.s. nærmer sig hinanden, og den ene plade ender ovenpå. bliver den ene plade altså skubbet ind og ned under den anden, hvilket igen udløser jordskælv og vulkanudbrud. Denne proces kaldes subduktion – underskydning. ”Det skabende og det ødelæggende hænger sammen”.

En spredningszone er omvendt et sted, hvor to plader trækkes fra hinanden. Varm kappe fra dybet stiger op som blod, der pibler ud fra en rift i en arm og danner ny klippeskorpe, når den størkner som lava. Spredningszonerne kan åbne sig midt på et kontinent og rive det midtover eller på havbunden. Den Midtatlantiske Ryg er et fremtrædende eksempel på en sådan havbundsdrift – med bl.a. Island som tydeligt eksempel.

For omkring 30 millioner år siden steg en paddehatteformet magmamasse – en såkaldt plume – af varm kappe op fra jordens indre under det nordøstlige Afrika. Landmassen – jordskorpen – blev tvunget til at bulne ud og op som en enorm bums. Hinden af kontinentalpladen over denne ophovnede kuppel strakte sig og blev tyndere , indtil den til sidst revnede og begyndte at blev flået op i en række rifts. Den Østafrikanske Rift blev revet op langs en nord-syd-gående linje og dannede en østlig gren i det, der nu er Etiopien, Kenya, Tanzania og Maili og en vestlig gren, der skærer gennem den Demokratiske Republik Congo og fortsætter til Tanzania.

NB: ”Dette citat er af vulkaneksperten: En plume er et stationært varmeområde i Jordens kappe, hvor strømbevægelser bringer magma op mod Jordens overflade. Jorden skal af med sin indre overskudsvarme. Plumer menes i dag at være årsag til pladetektonikken – også kaldet kontinentaldrift. Vi kalder det også for kappediapirer, hvilket igen betyder en varm opadstigende strømbevægelse i jordens kappe. Når varmestrømmen som en slags paddehat er trængt op under den faste jordskorpe eller havbund, er trykket faldet så meget, at materialet begynder at smelte og danne magma, der flyder ud som lava i vulkanudbrud på jordens overflade.” Citat slut.

Fra nord strømmede vand ind i denne dybe riftdal og dannede det Røde Hav mens en anden riftdal dannede Adenbugten. De havbundsspredende riftsdale rev en bid af Afrikas Horn af og dannede en ny tektonisk plade, Den Arabiske Plade. Det Østafrikanske Rift Valleysystem løber flere tusinde kilometer fra Etiopien til Mozambique. Da udbulingen af den opstigende magma fortsætter, bliver Riften stadig trukket fra hinanden. For mellem 5,5 og 3,7 millioner år siden skabte denne proces Riftens nuværende landskab, en bred, dyb dal en lille kilometer over havniveau omkranset af bjergkamme på begge sider.

Udvidelsen af Riften og opstigningen af magma resulterede i voldsomme vulkanudbrud og aske, der spyede aske og pimpsten ud over hele regionen. De fleste vulkaner ligger i selve Riften, men på kanten ligger de største og højeste, bl.a. Mount Kenya, Mount Elgon og Kilimanjaro, hvoraf sidstnævnte er Afrikas højeste bjerg. Et perfekt klima og de ideelle betingelser for alt levende livs skabelse og udvikling. Her udviklede de første mennesker sig fra aber til mennesker.  Disse Hominiers udvikling, d.v.s. fra menneskeabestadie til , forandrede sig og her var der planteædende pattedyr, som menneskene kunne jage. Her lærte de tidlige mennesker, der lige som os i dag var forholdsvis svage at arbejde sammen og jage i fællesskab. Nyere forskning har vist, at mennesket er nærmere beslægtet med de afrikanske menneskeaber end med orangutangen, og hominider bruges nu ofte som samlebetegnelse for mennesket, chimpansen, bonoboen og gorillaen samt uddøde arter på disses udviklingslinjer. Vi ser altså, at det er tektoniske pladebevægelser og vulkanaktivitet, der har skabt de rette betingelser for livets udvikling på jorden.

Igen vi mennesker er børn af pladetektonikken. Pladetektonik skabte ikke kun Østafrikas mangfoldige miljø, hvor de første mennesker udviklede os som art. Det blev også en faktor, hvor menneskeheden begav sig i kast med at opbygge vores tidlige civilisationer. Hvis man kigger på et kort over, hvor de tektoniske plader støder og skurer sammen mod hinanden, så vil man se placeringen af verdens store antikke civilisationer i disse udsatte områder ved pladegrænserne, ligger udsatte for jordskælv og vulkanudbrud. Det er meget usandsynligt, at det skulle have været tilfældigt. De tidlige civilisationer lader til at have valgt at lægge sig op ad de tektoniske brudlinjer, flere årtusinder før videnskabsmænd identificerede deres eksistens. Der må være noget ved pladegrænserne, der gjorde dem så gunstige for grundlæggelsen af antikke kulturer, til trods for faren for jordskælv, tsunamier og vulkaner, som brudlinjerne i jordens skorpe hele tiden er skyld i.

I Indusdalen opstod harappakulturen omkring år 3200 f. Kr. f. som en af de tidligste i verden ikke langt fra foden af Himalayabjergene, hvor Indien havde banket sig ind i den Eurasiske Plade. I Mesopotamien flød Tigris og Eufrat også langs en brudlinje, hvor den Arabiske Plade ved underskydning gled ind under den Eurasiske Plade. Jorden blev her beriget med sedimenter eroderet ud af den her dannede bjergkæde. Begge de assyriske og persiske civilisationer opstod begge lige præcis oven på dette knudepunkt mellem den Arabiske og Eurasiske Plade og sådan kan vi gå videre. Minoerne, grækerne, etruskerne og romerne udviklede også deres kulturer tæt på pladegrænser i Middelhavets tektoniske miljø med frugtbar landbrugsjord ved vulkanerne. Civilisationerne i Middelhavsområdet opstod i et område, hvor den Afrikanske Plade føres ned under de mindre plader, som Middelhavsregionen ved pladebevægelserne er delt op i. Nok er Middelhavets havbund og jordskorpe delt op i en række mindre knækkede plader, men årsagen her er Afrikapladens fremrykning imod Europa, hvorved Alperne er foldet op som dugen på et bord, der skubbes imod.

I Mellemamerika opstod mayafolket omkring år 2000 f. Kr. f. og bredte sig over det meste af det sydøstlige Mexico, Guatemala med større byer i bjergene, der var dannet og hævet af underskydningen af Cocospladen under den Nordamerikanske og den Caribiske Plade. Den senere aztekerkultur trivedes tæt på den samme pladegrænse, med sine mange jordskælv og vulkaner som Popocatepetl, ”Det rygende bjerg” og som var helligt for aztekerne. Hvis floderne skabte den frodige landbrugsjord, så skabte vulkanerne også fed landbrugsjord af aske og lava, som de spyede ud.

De to undtagelser til dette mønster af tidlige civilisationer, der opstod på tektoniske plade-grænser er civilisationerne i Egypten og Kina. Den egyptiske civilisation blev hjulpet med oversvømmelse af Nilen, som aflejrede frugtbart slam fra de bjerge, der ligger ved den tektoniske riftdal i Etiopien og Rwanda og den kinesiske civilisation begyndte på sletterne af den Gule flod og Yangtzefloden og begge floder flyder ned fra det Tibetanske  bjergplateau, der blev dannet ved sammenstødet af den Indiske og Eurasiske plade. Så selvom ingen af dem ligger på en pladegrænse, kan både den egyptiske og den kinesiske civilisation takke nylige tektoniske begivenheder for deres rigdom og udvikling.

Byer som Teheran, San Francisco, Los Angeles og Tokyo ligger også på kanten af forkastningslinjer og nogle af de mest udsatte steder, hvor pladerne bevæger sig. Nogle af verdens største byer er truet. Som summa summarium på det hele kan jeg tilføje, at nok er vi børn af pladetektonikken, men vi er også selv oftest skyld i, at det går så galt. Vi mennesker lever kun i ca. 100 år – en millionte del af et sekund i Jordklodens eksistens på ca. 4,5 milliarder år. Vesuv har haft over 30 udbrud siden Pompejis undergang i Oldtiden og alligevel bor der i dag snart 4 millioner mennesker i vulkanens skygge. Vulkanske udbrudsprodukter er frugtbare og fyldt med næringssalte og mineraler.

Vulkanerne er nok skyld i store naturkatastrofer på jorden, men altså også uundværlige for livet på jorden, som vi netop har set. Den første atmosfære er dannet af vanddampe fra vulkanerne og igen medvirkende til atmosfærens indhold af kuldioxid. Uden kuldioxid ingen drivhuseffekt og dermed en kold planet uden liv. Jordens vulkanske aktivitet er en afgørende betingelse for, at livet har kunnet udvikle sig på jorden.

Den indre jordvarme er altså årsag til dannelse af det vand – ilt – luft hvilket giver betingelser for alle former for levende organismer på jorden og i sidste instans også mennesket. Vores indre jordvarme er livgivende og dermed årsag til at alt levende liv på jorden. Igen pladetektonikken er fundamentet for alting.

Copyright: Henning Andersen

www.vulkaneksperten.dk

 

 

 




Gigantiske vulkanudbrud i fortiden.

Denne artikel er trykt også hos TV2`s tekstside:

 

Danske forskere løfter sløret for gigantiske vulkanudbrud i fortiden

  1. mar. 2022, 13:22

af Jeppe Tholstrup Bach

Danske forskere har ved at sammenligne iskerner kortlagt vulkanudbrud i en størrelse, som vi ikke har set magen til i nyere tid.

Vi er vant til at se kæmpe askeskyer stige op, når store vulkaner går i udbrud.

Senest så vi det i januar, da undervandsvulkanen Hunga-Tonga gik i udbrud med en voldsom eksplosion, der kunne høres mange tusinde kilometer væk, mens den sendte askeskyer 17 kilometer op i atmosfæren.

Den undersøiske vulkans eksplosionen var så kraftig, at den kunne ses fra rummet. Foto: Noaa/ssec/cimss / Ritzau Scanpix

Men ser vi godt 200 år tilbage til 1815, blegner det udbrud i forhold til Tambora-vulkanens udbrud ved Indonesien, som er det største udbrud registreret i nyere tid.

Her skød vulkanen så meget svovlsyre op, at sollyset blev blokeret og temperaturen på hele jorden faldt i de følgende år. Det forårsagede tsunamier, tørke, hungersnød og mindst 80.000 døde.

Går vi endnu længere tilbage – mange tusinde år – bliver selv det voldsomme Tambora-udbrud overgået mange gange, viser ny forskning.

Anders Svensson, der er lektor på Niels Bohr Instituttet på Københavns Universitet, har med et stort forskerhold kortlagt vulkanudbrud 60.000 år tilbage ved at sammenligne iskerner fra Antarktis og Grønland.

– Når der er et udbrud, bliver der sendt svovlsyre op i atmosfæren, der spreder sig og falder som syreregn, og det falder også på iskapperne. Vi ser efter sulfat i iskernerne, som er deponeret fra tidligere udbrud. Når der har været et udbrud, topper indholdet af sulfat, forklarer Anders Svensson til TV 2.

 

85 globale udbrud

 Hvis sulfatindholdet har toppet i de samme årlag på iskernerne fra hver sin side af jorden, har forskerne kunnet konkludere, at der i denne periode har fundet et gigantisk udbrud sted, som har sat sine spor over hele jordkloden.

Det er faktisk sket en hel del gange.

Forskerne har på de 60.000 år identificeret 85 globale udbrud, og af dem var 69 større end Tambora-udbruddet.

Når man skal inddele vulkanudbrud efter størrelse, gør man brug af den såkaldte VEI-skala (Volcanic Explosivity Index), der går fra 1-8.

Da den islandske vulkan Eyjafjellajökul i 2010 gik i udbrud og lagde meget af den globale flytrafik ned, blev udbruddet målt til 4 på skalaen. Det voldsomme Tambora-udbrud befinder sig på 7.

Udbruddet i Eyjafjallajökul i 2010 sendte en kæmpe askesky op i himlen. 

 

Det næste store udbrud

 Tre gange i perioden, som forskerne undersøgte, nåede udbruddene øverst på skalaen til 8.

– Et så stort udbrud ville have en global påvirkning på en skala, vi slet ikke kender til. Vi kan nok ikke forberede os på det, siger Anders Svensson.

Med tre udbrud på 60.000 år er det dog ikke en hyppig hændelse, men Anders Svensson understreger, at man ikke kan forudsige, hvornår et sådan udbrud vil komme.

– Udbrud i Tambora-størrelse ser ud til at ske hvert 500. år, og så kan man jo gætte på, hvornår det næste er, siger han og påpeger, at hans forskning i iskerner ikke egner sig godt til at forudse fremtidige udbrud.

Holder vi os til de 500 år, vil vi se et nyt udbrud lig Tambora omkring år 2315.

 

Så store var de kendte vulkanudbrud

 

Her er et udpluk af nogle af de mest kendte vulkanudbrud, og hvor de ligger på VEI-skalaen:

 

  • Etna, Italien (1669): 3
  • Eyjafjellajökul, Island (2010): 4
  • Vesuv, Italien (79): 5
  • Laki, Island (1783): 6
  • Krakatau, Indonesien (1883): 6
  • Tambora, Indonesien (1815): 7
  • Lake Taupo, New Zealand (26.500 år siden): 8
  • Toba, Indonesien (74.000 år siden): 8

Kilde: Københavns Universitet

 

Bedre viden om klimaets følsomhed

 

Forskningen gavner dog også andet end en kortlægning af vulkanudbrud. Vi kan også blive klogere på klimaets tilstand.

Når der kommer udbrud i den her størrelsesorden, har det meget tydelige konsekvenser for miljø og klima. Al den svovlsyre, der fyres op i luften, vil forårsage en afkøling af kloden, fordi det reflekterer solstrålerne tilbage igen.

Når vi taler om de største udbrud, kan der være en afkøling på fem til ti år.

– Store udbrud giver klimaet et ordentligt spark, og man forstyrrer virkelig strålingsbalancen med alt den svovlsyre i atmosfæren. Forstyrrelserne kan sammenlignes med det, vi gør ved kloden nu, selvom det er forskellige stoffer, der bliver sendt op, forklarer Anders Svensson.

I iskernerne kan han se, hvilke temperaturer der har været før og efter udbruddene, og dermed kan han se nærmere på, hvordan jordkloden bliver påvirket af markante skift i temperaturen.

Det kan være til stor nytte for vores viden om klodens følsomhed, mens den globale temperatur fortsætter med at stige.

Denne artikel er bragt med tilladelse.

www.vulkaneksperten.dk 




“Den farligste vulkan er den man ikke kan se men som man bor og lever inden i”.

 

 

”Den farligste vulkan er ikke den man kan se, men den, som man ikke kan se og lever inde i” Citat af vulkaneksperten Henning Andersen.. Kun cirka tredive kilometer nordvest for Vesuv ligger storebror – supervulkanen Campi Flegrei.

Tekst 2022 Henning Andersen – vulkanekspert og rejseleder og forfatter til 14 bøger om vulkaner.

Supervulkan

Campi Flegrei er græsk og betyder ”De brændende marker”. Det er navnet på supervulkanen, der ligger lige vest for Napoli. En supervulkan er en fællesbetegnelse for vulkaner, hvis udslyngede materiale under et enkelt vulkanudbrud overstiger tusind kubikkilometer.

Til forskel fra almindelige vulkaner danner supervulkaner intet bjerg. Ved de gigantiske udbrud trænger enorme mængder af gasmættet eksplosiv magma igennem jordskorpen og pumpes op i atmosfæren i form af pimpsten, aske og gas, som senere spredes over et meget stort område. Den hastige udtømning af store mængder magma forårsager, at den ovenover beliggende jordoverflade kollapser, hvorved et vældigt kraterlignende landskab – en såkaldt caldera – dannes. Nogle gange benævnes disse enorme fordybninger supercalderaer, og de kan dække tusindvis af kvadratkilometer. En anden stor forskel mellem supervulkanerne og de øvrige vulkaner er, at der i reglen går hundrede tusinder år mellem hvert udbrud, og når calderaen dannes, kan den ses i millioner af år.

En trussel mod al liv på Jorden

Supervulkanudbrud er typisk medvirkende til at forårsage langtidsændringer i vejret (som for eksempel at udløse en istid), hvilket kan udrydde og true alt levende liv på Jorden. Navnet supervulkan blev første gang anvendt i BBC-programmet Horizon i år 2000 til at referere til disse typer af udbrud. Vulkanologer og geologer refererer generelt ikke til “supervulkaner” eller “megacalderaer” i deres videnskabelige arbejde, men gør det af og til i offentlige præsentationer.

Askelag på mere end femten centimeter vil få hustagene til at styrte sammen, og asken afbryder al form for kommunikation, vand- og elforsyning. Himlen vil formørkes, og askemættet sort regn vil falde. Sollyset bliver blokeret og kraftigt nedsat.

Bragene fra en eksplosion fra Campi Flegrei vil være så høje, at det vil kunne høres over det meste af kloden. I Europa vil flere centimeter tykke lag af aske lægge sig, og ethvert menneske, planter og alt levende liv bliver påvirket. Resultatet bliver faldende temperaturer, som ødelægger landbrug, fødevarer, hungersnød vil brede sig, og flytrafikken vil løbe ind i uoverskuelige problemer. Epidemier, sult og krige over de indskrænkende ressourcer vil true menneskets eksistens.

Selvom udbruddet kun vil vare en uges tid, er ulykkerne ikke overstået. De store mængder af svovlgasser og aske vil spredes over det meste af kloden, og vores klima bliver så koldt, at vi måske får en ny istid.

En slumrende kæmpe

Vi har ikke oplevet et superudbrud i historisk tid, men for ca. 39.000 år siden kom Campi Flegrei lige vest for Napoli i udbrud. Mange mener, at vores europæiske forfædre, neandertalerne, kun lige med nød og næppe overlevede i de ekstremt kolde år, hvor klimaet lå under frysepunktet og mange dyr og plantevæksten forsvandt. Man har analyseret tykke, vulkanske askelag fra dette udbrud i store del af det sydlige Europa.

Den nærmeste supervulkan i forhold til Danmark er altså Campi Flegrei eller “De brændende marker” lige vest for Napoli og dermed heller ikke langt fra den langt mere berygtede vulkan Vesuv. Navnet “De brændende marker” er opkaldt efter de mange vulkankratere og varme kilder, som befinder sig inden for den store calderarand. Byen Pozzuoli ligger ved havnemolen lige oven i calderaen og midt imellem 24 vulkankratere, sydende og boblende kilder og mudderpotter, og midt i det hele bor der nu i dag over en halv million mennesker.

Under Napolibugten befinder sig flere magmakamre, som føder både vulkanerne Vesuv samt Ischias vulkan, der sidst var i udbrud i 1362, og så Campi Flegrei, hvor det seneste udbrud fandt sted i 1538, som dog ikke var så kraftigt.

Varme kilder og hede gasser

I året 1198 stod der et krater med boblende mudder og varme kilder lidt uden for selve Pozzuoli by. Det er Solfatara, hvis navn kommer af sulfa, “svovl”, og terra, “jord”, og varme kilder eller en slags mudderpøl. Der er en stærk lugt af rådne æg, hvilket skyldes svovlforbindelserne. Krateret er i dag aktivt i form af varme kilder, boblende mudderpotter og udstrømning af hede gasser.

For det meste er de udstrømmende gasser varme og indeholder kultveilte og vanddampe. Gennem den kemiske reaktion af svovl og ilt dannes der svovldioxid, som opløser sig i vand, som igen danner svovlsyre. Dette forsurer jorden og bevirker, at sammen med de varme vanddampe opløses de mineralske bestanddele. De varme kilder og hede gasser, der her siver ud, påminder os altså om, at der er glødende, smeltet lava under jordens overflade i ganske få kilometers dybde. Derfor overvåges dette område med mange forskellige slags måleapparater med det formål i tide at kunne registrere forøget vulkansk aktivitet og dermed advare befolkningen. Solfatara er en del af selve supervulkanen, og den udsender svovlgasser hvæsende under stærkt tryk.

Det seneste udbrud var det i 1198 og et såkaldt phreatisk vulkanudbrud, dvs. forårsaget af vand i form af enorme dampeksplosioner, der fører aske, sten og løst udbrudsmateriale med sig op i luften. Denne type vulkanudbrud opstår, når grundvand eller is pludselig vælter ind i en glødende lavasmelte i Jordens undergrund.

Kraterbunden har mange fumaroler. Fumarole er et italiensk ord for at ryge. Dampene herfra har før været udnyttet og brugt til medicinske formål i mange hundrede år.

I året 305 e.Kr. blev den hellige Saint Jannuarius, Napolis skytshelgen, henrettet her ved halshugning. I den romerske myteverden hævdedes det, at Vulcanus også havde et værksted her.

Varme kilder og hede gasser

Det seneste vulkanudbrud i calderaen ved Pozzuoli fandt sted i 1538, da Vesuv havde en længere hvileperiode ligesom i dag. Det har i de seneste hundrede år dannet grundlag for den konklusion, at der måtte være en underjordisk forbindelse imellem Vesuv og Campi Flegrei, således, at når Vesuv hviler, så rører aktiviteten sig i Campi Flegrei. I virkeligheden mangler vi stadig nærmere undersøgelser for at kunne bevise dette.

Ifølge den italienske vulkanforsker Giuseppe de Natale på det vulkanologiske institut i Napoli, så er der “altid en mulighed for et udbrud i vores levetid, men problemet med befolkningen her er, at de er mere bange for Vesuv end for Campi Flegrei, og ikke mange tænker på, at en lige så stor fare truer dem fra Campi Flegrei, hvor folk lever og bor inde i selve vulkanens undergrund. Campi Flegrei udgør ligeså stor en risiko for Napoli som Vesuv. Faktisk ligger Napolis nordvestlige bydel på kanten af selve vulkanen, så det er et risikabelt sted at bo, men vi tænker ikke så meget over det” siger han. ”Jeg bor selv i Napoli, og de fleste af os i byen ved, at der er ild under vores fødder, men det har vi det i det store hele godt med. Det vidste beboerne i Pompeji til gengæld ikke”.

I begyndelsen af 1980’erne begyndte jorden at ryste og samtidig hæve sig under byen Pozzuoli, og myndighederne evakuerede de cirka hundrede tusind indbyggere. Der kom dog ikke noget udbrud, og i dag holdes Campi Flegrei under konstant opsyn af italienske og internationale myndigheder.

Vulkaner kan godt give varsler fra sig uden at komme til udbrud. Den farligste vulkan er ikke den man kan se, men den, som man ikke kan se – og lever inde i.

Copyright: Henning Andersen

www.vulkaneksperten.dk

 

 

 

 




Lidt om Tongas eksplosive udbrud.

Vulkanen Hunga – Tonga – Hunga Haàpai er en over 2000 meter høj undersøisk vulkan – altså opbygget fra havbunden til havets overflade. Hele området  Hunga Tonga og Niuafouou ligger på en subduktionszone ved krydset mellem Stillehavets og Australiens tektoniske plader. Der ligger henimod 20 vulkanske krateråbninger delvis over men også under vandet.

Tongaøerne omfatter en dobbelt ø-kæde og ligger i den nordlige ende af en aktiv ø-bue, der strækker sig NNE fra nordøen i New Zealand.

Den østlige kæde er kalkstensdækket, og den vestlige ø-kæde indeholder aktive vulkaner. 

Mange har undret sig over, at dette her seneste udbrud i januar i år var så kraftigt, hvilket man dog forholdsvis hurtigt kunne tolke. 

Som læsere af vulkaneksperten husker var det kraftige vulkanudbrud i Stillehavet ved Tongaøerne et af de mest energiudladende på vores jordklode i de seneste 30 år. Det seneste inden dette her, var vulkanen Pinatubos udbrud på Filippinerne i juni 1991. Askeskyerne ved Tongaudbruddet i år steg op til ca. 60 kilometers højde og spredtes med vinden i alle retninger. Udbruddet begyndte sidst i december 2021 i vulkanen ved Tonga og knapt en måned senere – 15. januar kom det voldsomme udbrud med eksplosionerne. Øen, hvor udbruddet fandt sted, hævede sig kun lidt over havets overflade. Døgnet forinden de store eksplosioner havde der været et mindre udbrud, hvilket ændrede og sænkede vulkanens overflade, så havvandet nu fossede ind i den glødende smeltede lava, der havde en temperatur på mindst 1000 graders Celsius. Når havvandet – eller is for den sags skyld kommer i berøring  med en 1000 grader hed glødende stenmasse, som lava nu engang er, så vil det nå kogepunktet og splintre alt omkring sig til småskår.

Det var denne proces, der i dette udbrud blev skyld i de stærke eksplosioner.

En liter vand kan forvandles til flere tusinde liter vanddamp og når det sker lynhurtigt dannes der kraftige eksplosioner. Et sådant vulkanudbrud kaldes for en hydromagmatisk eksplosion, d.v.s. vanddampeksplosion. Dette er sket mange gange før, bl.a. ved undersøiske vulkanudbrud.

Analyse og tolkning af udbrudsfænomenerne og det udslyngede materiale blev gjort af vulkanologer på stedet og vulkanolog Melissa Scruggs fra University of California. 

Vulkanforskere har beregnet, at der i dette udbrud blev udsendt ca. 2 kubikkilometer aske og gasser ud i luften, som bevirkede, at næsten 90 procent af de lyn, der fandt sted skyldtes udbruddet fra Tonga. 

Kermandec og Tongaøerne består altså af en ø-kæde af vulkaner af hvilke de 15 betragtes som aktive og 8 undersøiske vulkaner.

Ud af dem er der bl.a. Falcon Island og Late.

En af dem er Niuafou`ou – en lille bevokset vulkanø i Stillehavet – ikke langt fra Fiji – Tonga og Samoa. Den er ca. 200 meter høj og kaldes også Tin – can fra den tid, da posten til og fra øen blev afhentet i en tilloddet kiksdåse, som en svømmer trak i land efter sig. Øen er godt 20 kilometer i omkreds og har en lagune i midten. I lagunen er der varme kilder.

Vulkanologien siger, at Niuafou`en udgør toppen af en stor undersøisk skjoldvulkan, samt at den vandfyldte lagune er en caldera, og ringvolden består af lava og askelag. Der sker både vulkanudbrud af den rolige slags og så de mere eksplosive fra bunden af lagunesøen. Her bor folk faktisk inde i selve vulkanen, og i 1929 opstod et ildspyende krater sig i midten af byen Angahas ved et køkken udenfor et hus og 20 meter fra et andet hus, der var beboet. Folk løb heldigvis væk med det samme. Husene blev begravet under 100 meter lag af lava og aske.😊

Vulkaner i Tonga | John Seach

John

 

Kilde: John Seach

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai vulkanen (Tonga Ridge) – Smithsonian / USGS Weekly Volcanic Activity Report for 2. februar-8. februar 2022 (Ny aktivitet / uro)

tors, 10 feb 2022, 09:24

Den 4. februar offentliggjorde Tonga Geological Services (TGS) droneoptagelser af den barmhjertige samaritanske strand, der ligger på NE-siden af Tongatapu, der viser, at tsunamier fra Hunga Tonga-Hunga Ha’apai-udbruddet den 15. januar nåede områder i 15 m højde, 200 m inde i landet. Et indlæg fra den 6. februar gav detaljer om, hvad der skete, da tsunamier nåede Mango Island, hvoraf det fremgik, at bølger, der var 12 m høje, gik over kirketårnet, nåede 500 m inde i landet og skubbede bygninger og strukturer mod træernes indre mur. Beboerne flygtede til et område, der var 30 m højt, 700 m fra kysten, og blev der hele natten, mens asken faldt.
TGS bemærkede, at oprydningsindsatsen fortsatte på øerne, og at kommunikationen langsomt blev genoprettet.

Kilde: Tonga Geological Services, Tongas
regering—

Lidt om processen i vulkanudbrud: 

Selve processen i vulkanernes udbrud har man længe vidst en hel del om, mens magmaets dannelsesproces længe har været et mysterium…

”Hovedmassen af det, der udstødes fra jordens indre gennem vulkanerne, er ikke ild, ikke glødende stenmasser, men vanddamp”, skriver professor N.V.Ussing i sin bog om vulkaner i 1904.

”Selve udbruddet skyldes luftudvikling i magmaet, der ved den nederste ende af kraterkanalen fremkalder dampbobler, som efterhånden udøver et så stort tryk på, at den overliggende, størknede lava sprænges. Idet modtrykket herved indskrænkes betydeligt, foregår der pludselig en en yderst livlig udvikling af luftbobler, der med eksplosionsagtig voldsomhed slynger størknede lavabrokker i vejret og får den flydende lava til at stige op igennem krateret. Virksomheden kan bedst sammenlignes med den langsomme og spruttende kogning af kogning af grød, harpiks eller lim, der til sidst koger over. Derimod foregår der ingen virkelig forbrænding i vulkanerne, og det er egentlig galt at kalde det fine lavastøv for aske. Det lysende ildskær, man om natten ser over krateret, skyldes ikke flammer, men er kun den glødende lavas genskin på dampskyerne. Da de øverste dele af af de kegleformede vulkanbjerge kun består af løst sammenhobede slagger, der ikke kan modstå trykket af lavaen, hæves denne næsten aldrig op til selve kraterranden, men bryder frem på bjergets sider. ”

Disse linjer om selve processen i et vulkanudbrud har man tolket allerede for mere end 100 år siden og står omtalt i leksika allerede fra begyndelsen af 1900 – tallet. Derimod selve dannelsen af magmaet inde i jorden er det først indenfor de seneste 50 år man er begyndt at løfte sløret for…

I dag ved vi, at smeltning af bjergarter Jordens indre har flere årsager:

Magmaet dannes dybt inde i jorden i forbindelse med opad strømmende varme og kontinenternes bevægelser – altså pladetektonik. Det er hovedsageligt der, hvor pladerne enten glider fra hinanden eller hvor de glider imod og ned under hinanden. F.eks. hvor en havbundsplade, der er meget vandholdig presses ned og ind under en anden, så smelter jordens kappe, der befinder sig lige under pladen og nedsætter dets smeltepunkt og danner magma med en højere eksplosivitet, som netop tilfældet er ved Tongaøerne. Dette er hovedfaktoren for at danne magma i Astenosfæren(det bløde lag) – altså i ca. 100 til 300 kilometers dybde under jordens overflade – men kun i 10 – 20 kilometers dybde i de midtoceaniske højderygge – kontinentalspalter og underskydningsgrave(hvor en plade presses ned under en anden). Sedimenter i en vandholdig havbundsplade(altså underskydning) har som regel et noget lavere smeltepunkt, da der er mere vand i den og nedsænker det ovenfra liggende pres igen. Konvektionsbevægelser i jordens kappe opvarmer bjergarterne, der langsomt hæves opad gennem jordens kappe mod jordskorpen indtil de på et tidspunkt smelter og danner magma.

Det er altså magmaets fysiske egenskaber og dets påvirkning mod dets omgivelser, der får det til at stige opad imod jordens overflade, fordi det er lettere end sine omgivelser. Det er ikke et tryk fra selve jordens indre, der presser magmaet op og ud igennem en vulkan som lava og aske, men dets egenskaber, fordi det er en flydende smeltemasse og fylder mindre end de omgivende faste stenmaterialer i selve jordskorpen. Jeg er tit ude for til mine foredrag, at folk spørger mig om hvorfor trykket inde i jorden ikke formindskes, hvis en vulkan får udbrud. Sagen er, at der hele tiden vil dannes ny magma, fordi kontintalpladerne vil altid bevæge sig på grund af den konstante varmeudledning fra jordens indre. Magmaet bevæger sig langsomt opad, fordi det er flydende og har en lavere massefylde end sine omgivelser. Denne proces kan man ikke gøre noget ved eller ændre. Den smeltede magmas vej til jordoverfladen foregår oftest i to etaper, fordi den kan ikke stige højere op end at den forbliver lettere end sine omgivelser. Bevægelsen går i stå et eller andet sted i jordskorpen og danner et magmakammer.  Smeltemassen befinder sig nu i omgivelser, der er koldere end sine omgivelser og begynder delvis at smelte og danne krystaller. Herved stiger gastrykket i restsmelten, der danner gasbobler i den øverste del af kammeret og nedsætter magmaets vægt og mindsker trykket og gasserne frigives som gasbobler og gasserne et vulkanudbrud kan begynde. 

To ting er vigtige ved et vulkanudbruds voldsomhed. Nemlig kisel og vandindhold. Kiselindholdet bestemmer flydetrægheden af smelten, det opløste vand i smelten bestemmer dets eksplosivitetsniveau. Ligger et magmakammer tæt ved jordens overflade kan den smeltede magma yderligere beriges af vand og kisel fra de omliggende klipper og fra grundvandet eller havvandet, som vi netop ser eksempler på.

Generelt kan man sammenligne et vulkanudbrud med åbningen af en sodavandsflaske, hvor den overophedede damp bobler i stedet for kulsyrebobler. I en tæt tillukket flaske holdes gassen usynlig i opløsningen af det oven overliggende tryk. I det øjeblik flasken åbnes, flyder boblerne i den ekspanderende gas som regel stille og roligt op til overfladen som netop tilfældet i et roligt vulkansk udbrud.

Hvis derimod væsken eller smelten er under et stort tryk, bliver den overmættet med gas, i det øjeblik kapslen tages af flasken, og væsken strømmer voldsomt skummende ud. I et eksplosivt vulkanudbrud er trykket på det sejtflydende og vandholdige magma så enormt, at boblerne ekspanderer eksplosivt. Det er en forstærkende effekt, der ikke kan standse. 

Lavt vand og kiselsyreindhold giver et roligt udbrud med tyndtflydende lava.

Lidt kisel og meget vand strømmer dampboblerne ud gennem den tynde lava og danner høje lavafontæner.

Er der lidt vand og meget kisel skydes en dejagtig træg kuppel eller prop af lava op og danner en dome i vulkanens flaskehals.

Er der meget kisel og meget vand i smelten forhindrer den trægtflydende lava dampen i at slippe roligt ud, og når trykket ovenover pludselig forsvinder, eksploderer den indespærrede gas og danner askelaviner.

Kilde: Henning Andersen.

www.vulkaneksperten.dk