Volcán

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Un volcán en erupción

El volcán es una estructura geológica muy compleja, generada en el interior de la corteza terrestre por el ascenso, como resultado de la actividad eruptiva , del macizo rocoso fundido, el magma , formado debajo o dentro de la corteza terrestre.

Está formado por una estructura no visible, dentro de la corteza, y que incluye la cámara magmática y los conductos magmáticos, y una estructura externa visible formada por el relieve volcánico, generalmente más o menos cónico, formado por la acumulación de líquido, sólido o materiales gaseosos que fueron emitidos desde el cráter volcánico o desde los cráteres durante las diversas fases eruptivas del propio volcán. De manera más general, todas las discontinuidades en la corteza terrestre se consideran volcanes a través de los cuales, con diversas manifestaciones, se abren paso los productos de la actividad magmática endógena: polvos, gases, vapores y materiales sólidos fundidos.

La salida de material se llama erupción y los materiales erupcionados son lava , ceniza , lapilli , gas , diversos desechos y vapor de agua . Las masas de rocas que forman un volcán se denominan rocas ígneas , ya que derivan del enfriamiento de un magma que se ha elevado desde el interior de la Tierra . La forma y la altura de un volcán dependen de varios factores, incluida la edad del volcán, el tipo de actividad eruptiva, el tipo de magma emitido y las características de la estructura volcánica subyacente al relieve volcánico. En la superficie de la tierra, el 91% de los volcanes son submarinos (en su mayoría ubicados a lo largo de las dorsales oceánicas), mientras que alrededor de 1500 son los que actualmente están activos en la tierra.

El magma con un alto contenido de sílice (más del 65%) se llama ácido, mientras que el que tiene un 52% de sílice se llama básico. Los volcanes pueden entrar en erupción silenciosamente (efusivos) o explosivamente. Los factores que afectan las características de un volcán son la viscosidad del magma y su contenido de sílice, de lo que depende la composición del magma.

Descripción

Esquema estructural de un volcán.

En la astenosfera y en la corteza terrestre , como resultado de los procesos tectónicos , se crean grandes masas magmáticas debido a las fuerzas tectónicas, la fricción y los consiguientes niveles de presión y temperatura . Estos factores también representan las causas mismas del ascenso y fuga de magma en la superficie terrestre, dando lugar a las erupciones y los propios volcanes.

Lo que comúnmente se llama volcán, en terminología técnica, se llama edificio volcánico o cono volcánico , pero como el término más utilizado es volcán , el edificio volcánico se llama muy a menudo así también en geología .

Los volcanes atestiguan la existencia, en las zonas profundas de la litosfera , de fundidos de silicatos naturales llamados magmas .

Un volcán genérico está formado por:

  • una cámara de magma, o el depósito subterráneo en el que está presente el magma que alimenta al volcán.
  • una chimenea o conducto volcánico principal, un lugar de tránsito del magma desde la cámara de magma hasta la superficie.
  • un cráter o boca de la cumbre, donde fluye el conducto principal.
  • uno o más conductos secundarios, que, fluyendo desde los flancos del volcán o desde la base misma, dan vida a conos y cráteres secundarios.
  • grietas laterales, fracturas longitudinales en el costado del volcán, causadas por la presión del magma. Permiten que la lava escape en forma de erupción de fisuras.

La chimenea no está necesariamente ubicada geográficamente en la perpendicular de la falla por la que fluye el magma, ya que el conducto también puede ser transversal (de hecho, suele serlo, excepto en puntos calientes); un volcán puede ser la chimenea de una falla a varios kilómetros de distancia. Este es el caso del Vesubio , cuya falla pasa unos 40 km más al este.

Cono volcánico

La PU ʻ Ō 'O, cráter del Kilauea volcán, en la isla de Hawaii I

El cono volcánico se define como la parte de la superficie del volcán formada por el edificio que toma la forma de un cono más o menos intacto en la parte superior del cual se abre un cráter principal. El cono volcánico puede variar naturalmente en forma dependiendo de la composición del magma solidificado que lo constituye y de la cantidad de material liberado del depósito de magma subyacente.

Los volcanes de las islas hawaianas , como Mauna Kea y Mauna Loa , tienen conos volcánicos muy grandes, pero sus pendientes son relativamente poco empinadas, gracias a su magma básico predominantemente muy fluido que entra en erupción en grandes cantidades. Por el contrario, volcanes como el Vesubio tienen conos con pendientes pronunciadas y un edificio mucho más pequeño en masa que los hermanos mayores mencionados anteriormente. Estos volcanes tienen un magma viscoso y esto evita flujos largos y da lugar a fuertes explosiones debido al tapón sólido que se forma después de erupciones previas en la parte terminal de la chimenea de magma . Algunos conos volcánicos del planeta tienen una geometría perfecta como el Cotopaxi en Ecuador .

Disposición de volcanes

La disposición de los volcanes se encuentra en su mayor parte a lo largo de los márgenes entre las placas tectónicas (por ejemplo, cinturón de fuego ) y en particular a lo largo de las trincheras abisales (zonas de subducción ) donde el hundimiento de la corteza oceánica debajo de otras porciones de la corteza conduce a la fusión de parte de la zona rocosa de contacto por fricción , oa lo largo de las dorsales oceánicas donde el magma del manto terrestre asciende a la superficie a través de las fracturas de la corteza oceánica, puntos en los que el magma solidificado llega en cada erupción para "soldar" las propias placas; Los terremotos a lo largo de las crestas son, por lo tanto, la ruptura repentina de estas soldaduras cuando se alcanza un cierto nivel de esfuerzo mecánico . Esta es también la razón por la que las erupciones suelen ir precedidas de terremotos. En estas áreas, por lo tanto, el vulcanismo también se asocia a menudo con fenómenos sísmicos debido a la concomitancia de las fuerzas tectónicas involucradas. Italia es el único país de Europa continental que tiene volcanes activos en su territorio . Un volcán es una grieta en el suelo de la que salen lava incandescente, grandes cantidades de gas y cenizas. La erupción puede causar daños y transforma rápidamente el área circundante incluso desde una gran distancia.

Estudio de volcanes

Erupción de Stromboli (1980)

Por su grandeza de manifestación, los volcanes fueron objeto de admiración, miedo, curiosidad y estudio desde la antigüedad con diferentes interpretaciones nacidas para explicar su origen. Platón admitió la existencia de un río de fuego subterráneo, el Piroflegetonte , que encontró una salida en el volcán. Séneca señaló, como causa de erupciones y terremotos, la penetración del agua en el subsuelo: cuando el agua alcanza la materia incandescente libera vapor a alta presión. En el 79 d.C. , Plinio el Joven describe la erupción del Vesubio que sepultó a Pompeya , Herculano y Stabia en la que murió el tío Plinio el Viejo . Pero la verdadera ciencia que estudia los volcanes, la vulcanología , nació recién en el siglo XVII , cuando los naturalistas se interesaron por las erupciones del Vesubio ( 1631 ) y del Etna ( 1669 ).

Esta ciencia logra un avance decisivo con los estudios de Lazzaro Spallanzani , y luego en el siglo XIX , con la ayuda de la petrografía . El origen de los volcanes se explica con varias teorías, de las cuales dos son importantes y opuestas entre sí:

En la teoría de von Buch, los volcanes se habrían originado a partir del magma que levantaría las capas externas de la tierra formando conos, que luego se romperían en la parte superior formando cráteres. En el segundo, los volcanes se deberían a la acumulación de material sólido emitido o arrojado por el conducto volcánico.

El calor que se produce en el interior ejerce una presión uniforme sobre toda la corteza, y donde es más fina cedería, provocando que el magma se escape, provocando el nacimiento de volcanes. Sin descuidar el peso que la placa flotante ejerce sobre el magma por la fuerza de la gravedad, según el principio de Arquímedes .

Clasificación de volcanes

Vesubio , a pocos kilómetros de Nápoles
Etna , cráter sureste (erupción de 2006)

Los volcanes se pueden clasificar según el tipo de aparato volcánico externo o el tipo de actividad eruptiva: ambas características están íntimamente ligadas a la composición del magma y de la cámara magmática (y por tanto de la lava que emiten). Esta clasificación se llama Clasificación de Lacroix por el geólogo francés Alfred Lacroix, quien la ideó por primera vez.

Según el tipo de aparato volcánico

Considerando el tipo de aparato volcánico, existen 4 tipos de volcanes: volcanes en escudo, volcanes de cono (o estratovolcanes), volcanes fisurales (o lineales) y volcanes submarinos.

Volcanes en escudo

Un volcán en escudo tiene flancos moderadamente inclinados y está construido a partir de la erupción de lava basáltica fluida. La lava basáltica tiende a formar enormes conos de pendiente baja, ya que su baja viscosidad le permite fluir fácilmente en el suelo o debajo de él, en tubos de lava, hasta muchos kilómetros de distancia sin un enfriamiento constante. Los volcanes más grandes del planeta son volcanes escudo. El nombre proviene de su geometría, que los hace parecer escudos apoyados en el suelo.

El volcán en escudo activo más grande es Mauna Loa , en Hawai ; se eleva a 4169 metros sobre el nivel del mar , pero su base se encuentra a unos 5000 metros bajo el nivel del mar, por lo que su altura real supera los 9000 metros. Su diámetro base es de unos 250 km, para un área total de unos 5000 kilómetros cuadrados.

Cono o estratovolcanes

Encontramos un volcán en forma de cono cuando las lavas son ácidas. En estos casos, el magma es muy viscoso y tiene dificultades para subir, solidificándose rápidamente una vez en el exterior. Las emisiones de lava se alternan con emisiones piroclásticas, un material sólido que se expulsa y que, alternando con los flujos, forma las capas del edificio. Las erupciones de este tipo pueden ser muy violentas (como la del Vesubio que sepultó a Pompeya y Herculano ), ya que el magma tiende a obstruir la chimenea volcánica creando un "tapón"; sólo cuando las presiones internas son suficientes para superar la obstrucción, la erupción se reanuda (erupción tipo Vulcan), pero en casos extremos puede haber una explosión que puede destruir todo el volcán (erupción tipo Pelean). Este tipo de vulcanismo se presenta a lo largo del margen continental de trincheras o sistemas arco-trinchera, donde el magma proviene de la corteza y donde las rocas son de composición más exógena.

Volcanes fisurados o lineales

Los volcanes lineales son el tipo de volcán que se forma a lo largo de bordes divergentes, puntos donde dos placas tectónicas que se alejan una de la otra han creado fracturas en la corteza terrestre. La acumulación de material erupcionado a lo largo de estas grietas crea el volcán.

Dada su naturaleza, estos volcanes se ubican principalmente a lo largo de las dorsales oceánicas y por lo tanto sus erupciones, aunque frecuentes, pasan desapercibidas dada la profundidad marina a la que se ubican. Sin embargo, hay excepciones, de hecho algunos de estos volcanes ubicados en la superficie se pueden observar en Islandia y cerca del Valle del Rift africano y esto es posible porque estos dos territorios se ubican entre diferentes placas tectónicas divergentes.

Volcanes submarinos

El cuarto tipo de volcán es el volcán submarino , a menudo una sola grieta en la corteza oceánica de la que escapan el magma y el gas . Estos son los volcanes más extendidos del planeta y, al provocar movimientos en la corteza terrestre, han dado lugar a las dorsales oceánicas a lo largo de la historia geológica de la Tierra. Además son los creadores de las islas volcánicas y los archipiélagos . Los volcanes de este tipo, además de simples grietas de la corteza, pueden ser volcanes de escudo y volcanes de cono y pueden entrar en erupción de manera efusiva o explosiva.

Según el tipo de actividad eruptiva

A grandes rasgos podemos distinguir volcanes rojos (caracterizados por emisiones efusivas en las que la acumulación de coladas de lava le da al edificio volcánico un aspecto "marrón rojizo") y volcanes grises (volcanes con erupciones explosivas en los que la acumulación de cenizas le da al edificio volcánico una apariencia). aspecto gris-negro). [ sin fuente ]

Los tipos de erupciones existentes son siete y se han clasificado de la siguiente manera:

  1. hawaiano
  2. islandés
  3. Estromboliano
  4. Vulcano
  5. Vesuviano
  6. pliniano (o pelean)
  7. grandes calderas

Tipo hawaiano

Las erupciones no son atribuibles a la tectónica, es decir, no se deben a los movimientos de las placas sino a fenómenos que hacen que el magma se eleve desde las plumas calientes hasta los puntos calientes; la cima del volcán está ocupada por una gran depresión llamada caldera , limitada por paredes escarpadas debido al colapso del fondo. Otros derrumbes ocurren dentro de la caldera, creando una estructura de pozo . La lava es muy básica y, por tanto, muy fluida; produce construcciones volcánicas con forma típica de "escudo", con pendientes muy débiles de los relieves. Por lo tanto, representan "respiraderos" de la presión que la placa ejerce por gravedad sobre el magma, dentro de la placa, y no puntos de soldadura entre diferentes placas (como en cambio son volcanes explosivos); Imaginemos como un ejemplo trivial el pudín mientras se solidifica: si colocamos un peso sobre la película sólida, la parte subyacente todavía líquida tenderá tanto a escapar por encima de la parte ya sólida de los bordes del recipiente (volcanes en erupción) como a romperse ( después de haberla levantado) en un punto más débil y delgado está la costra en el centro.

Tipo islandés

También se les llama volcanes fisurados ya que las erupciones ocurren a través de fisuras largas y no desde un cráter circular. Los flujos, alimentados por magmas básicos y ultra-básicos, tienden a formar basáltica mesetas (mesetas de basalto). Al final de una erupción fisura (o lineal), la fisura eruptiva puede desaparecer porque está cubierta por la lava que escapa y solidifica, hasta que reaparece en la siguiente erupción. Los ejemplos más característicos se encuentran en Islandia , de ahí la designación de tipo particular; un excelente ejemplo de erupción volcánica en Islandia es la de Laki en 1783 , una de las erupciones volcánicas más famosas de la historia europea .

Tipo estromboliano

Los magmas basálticos muy viscosos dan lugar a una actividad duradera caracterizada por la emisión a intervalos regulares de fuentes y fragmentos de lava, que alcanzan cientos de metros de altura, y por el lanzamiento de lapilli y bombas volcánicas. Las consecuencias de estos productos crean conos de escoria con lados bastante empinados. Stromboli , la isla-volcán de la que toma su nombre este tipo de actividad efusiva, lleva dos milenios en el negocio, tanto que se le conoce, desde los tiempos de las primeras civilizaciones, como el " faro del Mediterráneo ". .

Tipo vulcano

Vulcano ( Islas Eolias )

Del nombre de la isla de Vulcano en el archipiélago de las Eolias . Son erupciones explosivas en el curso de las cuales se emiten bombas de lava y nubes de gas cargadas de cenizas. Las explosiones pueden producir fracturas, la rotura del cráter y la apertura de respiraderos laterales. El término "Vulcano" fue atribuido a este tipo de erupción por el vulcanólogo Orazio Silvestri [1] .

Tipo vesuviano (o subpeleano)

Museo Arqueológico Nacional de Nápoles (inv. No. 112286). Desde Pompeya, Casa del Centenario (IX, 8, 3-6) - Fresco del lararium de la casa, con Baco en forma de racimo de uvas, vertiendo vino a su animal favorito, la pantera; en la parte superior un festón con vendas y pájaros; debajo de la serpiente agatodemon genius loci, dirigida hacia un altar cilíndrico; la montaña visible es presumiblemente el Vesubio, tal y como aparecía antes de la erupción del 79 d. C., caracterizada por un solo pico y densamente cubierta de vegetación, entre las que se pueden reconocer hileras de enredaderas a sus pies.

Por el nombre del volcán Vesubio , es similar al tipo Vulcano pero con la diferencia de que la explosión inicial es lo suficientemente violenta como para vaciar gran parte de la cámara de magma: el magma luego se eleva desde las áreas profundas a altas velocidades hasta que sale del cráter y se disuelve en pequeñas gotas. Cuando este tipo de erupción alcanza su aspecto más violento se denomina erupción pliniana (en honor a Plinio el Joven que la describió por primera vez, en el 79 d.C.).

Tipo pliniano o peleano

Las erupciones son producidas por magma muy viscoso . Con frecuencia se forman nubes ardientes , formadas por gas y lava pulverizada. Son erupciones muy peligrosas que generalmente terminan con el colapso parcial o total del edificio volcánico o con la liberación de un tapón de lava llamado tapón o cúpula volcánica . En algunos casos ocurren ambos fenómenos. Los sistemas volcánicos que muestran este comportamiento eruptivo se caracterizan por la forma de cono. Estas erupciones llevan el nombre de Plinio el Joven, quien describió por primera vez este tipo de erupción al observar la erupción del Vesubio en el 79 d.C. en la que murió su tío Plinio el Viejo, que sumergió Pompeya y Herculano con cenizas. Una variante de la erupción pliniana es la Peleana: si durante una erupción pliniana el cuerpo principal de la nube ardiente sale del cráter de la cumbre y sube, durante una erupción Pelean (que toma su nombre del volcán La Pelée de Martinica ), el volcán no erupciona centralmente desde el cráter sino lateralmente desmembrando parte del edificio volcánico. Esta erupción tiene efectos devastadores concentrados en la dirección de erupción de la principal nube ardiente que puede llegar hasta más de 20 km del edificio volcánico (como sucedió en 1980 con la erupción del Monte Santa Helena ).

Otras variantes de la erupción pliniana son las erupciones ultraplinianas (o krakatoane) : este tipo de erupción se caracteriza tanto por tener un índice explosivo aún mayor, que puede destruir por completo el edificio volcánico (un ejemplo es el Krakatoa o el Santorini ), y arriba todo por las enormes cantidades de ceniza volcánica que se emiten. Explosiones de este tipo, basadas en la gran cantidad de cenizas que quedan suspendidas en la atmósfera, tienen repercusiones más o menos importantes en el clima mundial en los años posteriores a la erupción.

Grandes calderas (" supervolcanes ")

Aunque no se reconocen como volcanes reales, el caso de las 7-8 grandes calderas identificadas en la superficie de la tierra merece una discusión por separado. Estas estructuras se caracterizan por no tener un edificio volcánico sino más bien una depresión de origen volcánico, que cubre un área muy grande, más de 10-15 km cuadrados. Dentro de la caldera es posible notar el desarrollo de varios cráteres más o menos formados. Nunca se ha observado una erupción de este tipo de calderas (que tienen periodos de erupción de cientos de miles de años) y hoy estas áreas están sujetas solo a vulcanismo secundario (géiseres, fumarolas, manantiales termales, ...). Los ejemplos más conocidos de este tipo de equipos son el parque de Yellowstone , los campos Phlegraean , el monte Aso , las colinas de Alban , el lago Toba .

Actividad volcánica

El magma asciende por el manto o la corteza terrestre porque es menos denso que las rocas circundantes (ascenso por flotabilidad ). Durante el ascenso, debido a la disminución de la presión , los gases disueltos en la masa fundida se disuelven provocando una disminución adicional de la densidad . En la corteza terrestre, el magma puede acumularse, enfriarse y solidificarse, o subir a la superficie de la tierra, dando lugar a una erupción .

Las erupciones pueden ser de diferentes tipos: pueden dar lugar a fenómenos explosivos, donde las cenizas y lapilli se proyectan hasta decenas de kilómetros por encima del cráter y se depositan hasta cientos de kilómetros de distancia del centro eruptivo, o efusivas, si el magma se escapa formando un flujo de lava que se propaga por distancias más cortas (decenas de metros hasta algunos kilómetros del centro eruptivo). Una de las características que influyen en el tipo de erupción es la viscosidad del magma, que depende del contenido de silicio , que al unirse con el oxígeno forma moléculas que continuamente tienden a unirse y formar cadenas indestructibles. Si el magma tiene más del 60% de sílice [SiO2], se considera viscoso y es más probable que resulte en una erupción explosiva, si en cambio el magma tiene menos del 50% de sílice, probablemente saldrá en erupción con una dinámica efusiva y se emitirá en forma de flujos de lava. Dicho esto, se pueden enumerar 3 tipos de erupción volcánica:

  1. Erupciones efusivas o coladas de lava que fluyen lentamente por las laderas de la montaña siguiendo cañones y valles. En este tipo de erupciones, el magma contiene pocos gases y no es muy viscoso.
  2. Las erupciones explosivas ocurren cuando la lava es viscosa y los gases acumulados hacen explotar el "tapón" de lava que cierra el cráter. Los fragmentos de magma, llamados piroclastos , se disparan hacia arriba.
  3. Erupciones mixtas, en las que se alterna la actividad efusiva con la explosiva. El cono volcánico tiene una pendiente más pronunciada que el volcán efusivo y los materiales que lo forman alternan flujos de lava con capas piroclásticas.

El magma

El magma es una mezcla formada por gas y roca fundida semifundida, en cantidades variables, óxidos de silicio , aluminio , hierro , calcio , magnesio , potasio , sodio y titanio ; minerales y de gases disueltos, especialmente agua, pero también dióxido de carbono , ácido fluorhídrico , ácido clorhídrico , sulfuro de hidrógeno , que son muy peligrosos. Su temperatura es muy elevada, entre 800 y 1200 ° C. Cuando el magma ha perdido la mayor parte de su contenido de gas original y ya no puede entrar en erupción explosivamente, se le llama lava .

Calderas, volcanes activos, inactivos y extintos

Calderas: los edificios de los volcanes activos pueden ser destruidos por explosiones particularmente violentas y hundirse en la cámara de magma de abajo debido al colapso de la bóveda. La depresión resultante del colapso del edificio volcánico se llama caldera. Un ejemplo de caldera es el Campi Flegrei , en Campania , o la caldera Santorino en el Mar Egeo . Si la acción se reanuda con la reconstrucción del edificio volcánico dentro de la caldera, toda la estructura se denomina "volcán de recinto". La caldera más grande conocida se encuentra en el planeta Marte y es parte del Monte Olimpo .

Volcanes activos: los volcanes activos se definen como aquellos que han producido erupciones en los últimos años, que hacen erupciones con frecuencia y que, debido a las condiciones de conductos abiertos, presentan un peligro reducido en el corto plazo.

Volcanes inactivos: inactivos, o en reposo, se definen como aquellos volcanes que han entrado en erupción en los últimos diez mil años pero que actualmente se encuentran en una fase de reposo. Una definición más estricta considera los volcanes inactivos cuyo tiempo de reposo actual es menor que el período de reposo más largo observado anteriormente. Algunos volcanes inactivos exhiben fenómenos secundarios de vulcanismo como desgasificación del suelo y fumarolas.

Volcanes extintos: Los volcanes extintos o extintos se definen como aquellos volcanes cuya última erupción segura y documentable se remonta a hace más de diez mil años. [2]

Vulcanismo secundario

El vulcanismo secundario representa una serie de fenómenos que son la manifestación secundaria de la actividad de un volcán o cuando el volcán se declara extinto, pero el magma residual aún permanece en las profundidades de la cámara magmática enfriándose y solidificándose durante millones de años, en el transcurso de los cuales continúa. interactuar con el suelo, las aguas subterráneas , los gases ascendentes, provocando la liberación de gas o el calentamiento de las aguas subterráneas con la consiguiente emisión adicional de gas y vapor de agua. Esta masa de enfriamiento se llama plutón y da lugar a fenómenos populares denominados manifestaciones tardías . Ejemplos de estos fenómenos son los géiseres , las aguas termales , las fumarolas , las mofetes , las fumarolas boracíferas , los sulfatos , las salsas . Otro fenómeno del vulcanismo secundario es el bradisismo , que consiste en el movimiento vertical del suelo rápido desde el punto de vista geológico, pero extremadamente lento y perceptible a nivel instrumental.

Lagos volcánicos

Los lagos volcánicos se originan cuando formas volcánicas negativas, como cráteres de volcanes extintos o inactivos o calderas generadas de diversas formas por la actividad volcánica, se llenan parcial o completamente de aguas meteóricas o de manantial. Por ejemplo, Crater Lake ( Oregon ) es un lago ubicado en una caldera que se formó cuando la cima del Monte Mazama colapsó hace unos 6.600 años. También encontramos algunos en Italia , especialmente en Lazio y Campania ( lago de Bolsena , lago de Vico , lago de Bracciano , lago de Albano , lago de Nemi , lago de Averno ). En Basilicata se encuentran los lagos de Monticchio , ubicados en la ladera suroeste del monte Buitre , que ocupan las bocas del cráter del antiguo volcán. La presencia de un lago dentro del cráter de un volcán no extinto aumenta enormemente el riesgo volcánico asociado, entendido como el potencial destructivo del volcán. De hecho, la reanudación de la actividad volcánica puede desencadenar tanto corrientes de lodo caliente ( lahares calientes), que descienden a gran velocidad por los flancos del volcán con efectos catastróficos, como fenomenologías hidromagmáticas explosivas iniciales, incluso muy intensas, debido a la violenta interacción agua - magma . y la consiguiente fragmentación abrupta del magma incluso cuando es pobre en componentes volátiles primarios.

Efectos de la actividad volcánica

Positivos

Desde los primeros momentos de la historia de la Tierra, los volcanes se han visto envueltos en violentas erupciones y en los últimos milenios han contribuido a la destrucción de numerosas civilizaciones. Los volcanes, sin embargo, tienen un aspecto menos crítico: son esenciales en la creación de vida en un planeta.

Muchos científicos tienden a identificar a los volcanes como los creadores de los océanos y la atmósfera terrestre, a través de la emisión y posterior condensación de gases y vapores, emitidos a lo largo de los milenios. Las capas de ceniza que cubren los suelos alrededor de los volcanes también tienen un efecto beneficioso. Las partículas que las componen, al romperse, liberan algunos fertilizantes, como el potasio o el fósforo, imprescindibles para la agricultura.

Volcanes y clima

Erupción volcánica

Los volcanes crearon la atmósfera primordial de la tierra : sin ellos no habría ni la atmósfera actual ni los océanos ni la vida en la Tierra. [3] [4] [5]

Con la actividad de los primeros volcanes, se liberaron grandes cantidades de lava, gases y vapores que formaron la atmósfera primitiva de la Tierra. Más tarde, cuando la temperatura de la Tierra descendió, el vapor de agua se condensó y a través de la lluvia formó toda la hidrosfera terrestre: así se sentaron las bases para el nacimiento de la vida en la Tierra. Grazie poi all'azione dei vari organismi viventi (batteri, piante e animali) l'atmosfera si è arricchita di vari gas fino ad arrivare a come la troviamo oggi.

Ancora oggi, durante un'eruzione vulcanica, vengono immesse in atmosfera enormi quantità di materiali. La nube vulcanica, oltre che polveri e ceneri, contiene anche vapore acqueo (60% circa) e altri gas come anidride carbonica (10-30% circa) o anidride solforosa , che è senz'altro uno dei più importanti. Polveri e gas vengono iniettati nell'aria e ci rimarranno per un lungo periodo, date le loro dimensioni infinitesimali e la loro leggerezza, viaggiando secondo i sistemi di circolazione principali e finendo alla fine per interessare l'intero pianeta. Gli scienziati riconoscono una stretta correlazione tra grandi eventi eruttivi e variazioni climatiche . Le grandi eruzioni vulcaniche, immettendo ingenti quantità di aerosol nella stratosfera , producono una diminuzione della temperatura media sulla superficie terrestre con effetti sensibili sul clima globale.

Eruzione del Pinatubo nel 1991

Le ingenti quantità di polveri e gas riflettono infatti una buona fetta delle radiazioni solari in arrivo causando un abbassamento della temperatura media su vaste regioni.

L'eruzione del vulcano Tambora in Indonesia , avvenuta nel 1815, immise nell'atmosfera una quantità di ceneri tale da causare la completa oscurità per tre giorni per un raggio di 500 km intorno al vulcano. La permanenza delle particelle di cenere e gas in sospensione causò l'abbassamento della temperatura media mondiale di più di un grado con forti danni per l'agricoltura, tanto che il 1816 fu conosciuto come l' anno senza estate e come l'anno della grande carestia . Il meccanismo fondamentale messo in atto in seguito a un'eruzione vulcanica consiste nella formazione in stratosfera di acido solforico dai gas emessi dal vulcano. L'acido solforico viene a trovarsi in soluzione acquosa sotto forma di minuscole gocce. L'effetto predominante di questa nube è quello di riflettere la radiazione solare il che, in assenza di altri meccanismi, provocherebbe un raffreddamento della parte bassa dell'atmosfera e quindi della superficie.

Un'altra grande eruzione fu quella del Pinatubo verificatasi il 15 giugno 1991 nelle Filippine . L'attività eruttiva è durata circa 9 ore ed ha eiettato in atmosfera circa 7 chilometri cubi di materiale. Si ritiene che quella del Pinatubo sia per importanza seconda solo all'eruzione del 1883 del Krakatoa . La ridotta radiazione solare alla superficie terrestre, a causa degli aerosol prodotti, provocò una diminuzione della temperatura di circa 0,4 °C su gran parte della Terra per gli anni 1992-1993. Questo effetto ha superato di gran lunga il previsto effetto serra di origine antropica. Negli stessi anni si è anche assistito al più basso livello di ozono mai registrato. Vi sono quindi due effetti da considerare, e cioè l'emissione di gas serra come la CO2 da un lato e l'emissione di SO2 dall'altro, che combinandosi con l'acqua tende a formare acido solforoso e quindi a diffondere la radiazione incidente .

Altri sforzi vengono fatti per capire quali siano le emissioni diffuse dei vulcani: un vulcano emette gas (soprattutto vapore acqueo e CO2) non solo quando erutta dai crateri, ma direttamente dai fianchi dell'edificio vulcanico. Tali emissioni avvengono continuamente giorno dopo giorno e in maniera diversa a seconda dell'attività che attraversa un vulcano, e per questo sono difficili da misurare [6] [7] [8] .

Altre importanti relazioni sono state trovate tra eruzioni vulcaniche e il fenomeno noto come buco dell'ozono : le eruzioni vulcaniche emettono, tra le altre cose, diverse particelle che possono interagire con l'ozono stratosferico, tra cui acido cloridrico , aerosol e cloro . Queste sono in grado, quando raggiungono lo strato di ozono, di ridurlo in maniera significativa. Tale correlazione tra vulcani e ozono è stata osservata e misurata dopo alcune grandi eruzioni vulcaniche. [9]

Studi condotti nel 2010 dalla Woods Hole Oceanographic Institution in cooperazione con la NASA hanno evidenziato per la prima volta sotto i ghiacci eterni dell' Artico (grazie all'uso di telecamere robot sottomarine), un'enorme attività vulcanica che ha sorpreso i ricercatori. I risultati, riportati sulla rivista " Nature ", hanno evidenziato la presenza di decine di vulcani che, a quattromila metri di profondità, emettono magma e nubi ardenti alla velocità di 500 m/s che si mescolano con l'acqua gelida e formano grandi nuvole sottomarine di particolato vulcanico che poi si depositano in uno spesso tappeto esteso per chilometri.


Note

  1. ^ Guglielmo Manitta, Orazio Silvestri e la vulcanologia dell'Etna e delle Isole Eolie, Il Convivio Editore, 2017, ISBN 978-8832740073 . .
  2. ^ Vulcani in Italia , su Dipartimento delle Protezione Civile , http://www.protezionecivile.gov.it . URL consultato il 22 settembre 2015 .
  3. ^ Vulcani antichi e atmosfera , su lescienze.espresso.repubblica.it .
  4. ^ ( EN ) William Reville, Did life begin on Earth in volcanic pools? , su The Irish Times , 20 dicembre 2018. URL consultato il 3 agosto 2021 .
  5. ^ ( EN ) M. Hopkins, Did volcanoes help create life? , in Nature , 2004, DOI : https://doi.org/10.1038/news041004-16 . URL consultato il 3 agosto 2021 .
  6. ^ Tunable diode laser measurements of hydrothermal/volcanic CO2 and implications for the global CO2 budget. ( PDF ), su solid-earth.net . URL consultato il 6 giugno 2015 (archiviato dall' url originale il 10 agosto 2017) .
  7. ^ Flussi di CO2 nel versante Meridionale dell'Etna , su geologia.com (archiviato dall' url originale il 3 novembre 2012) .
  8. ^ La misura del flusso di CO2 dal suolo di un'area vulcanica , su earth-prints.org .
  9. ^ Arctic “ozone hole” in a cold volcanic stratosphere , su pnas.org .

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

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