Vulkaanid on tuntud oma hävitava jõu poolest. Tegelikult on vähe loodusjõude, kes konkureerivad nende ilmsete, vingete võimudega või on inimese psüühikale avaldanud sama suurt mõju. Kes pole veel kuulnud Mt. Vesuvius purskas ja mattis Pompei? Seal on ka Minoani purse, purse, mis toimus II aastatuhandel eKr Santorini saarel ja laastas seal asuvat Minoa asustust.
Jaapanis, Hawaiil, Lõuna-Ameerikas ja kogu Vaikse ookeani piirkonnas on lugematu arv juhtumeid, kui pursked võtavad kohutavalt palju. Ja kes suudab unustada tänapäevased pursked nagu Püha Helensi mägi? Kuid kas oleks üllatav teada, et vaatamata nende hävitavale jõule on vulkaanidel tegelikult oma osa eelistest? Alates mulla rikastamisest kuni uute maamasside loomiseni on ka vulkaanid tegelikult produktiivne jõud.
Pinnase rikastamine:
Vulkaanipursete tagajärjel tuhk hajub purskekoha ümber laial alal. Ja sõltuvalt magma keemilisusest, millest see purskas, sisaldab see tuhk erinevas koguses mulla toitaineid. Ehkki magmas on kõige rikkalikumalt ränidioksiidi ja hapnikku, põhjustavad pursked muu hulgas ka vee, süsinikdioksiidi (CO 2), vääveldioksiidi (SO²), vesiniksulfiidi (H²S) ja vesinikkloriidi (HCl) eraldumist.
Lisaks eraldavad pursked selliseid kivimi tükke nagu potoliviin, pürokseen, amfibool ja päevakivi, mis on omakorda rikkad raua, magneesiumi ja kaaliumi poolest. Selle tagajärjel on piirkonnad, kus on suuri vulkaanilise pinnase ladestusi (st mäenõlvad ja orud pursekohtade lähedal), üsna viljakad. Näiteks on enamikul Itaaliast vaesed mullad, mis koosnevad lubjakivimitest.
Napoli ümbruses (Vesuviuse mäestiku piirkond) on aga viljakaid maad, mis loodi 35 000 ja 12 000 aastat tagasi toimunud vulkaanipursete tagajärjel. Selle piirkonna pinnas on rikas, kuna vulkaanipurse ladestab vajalikke mineraale, mis on seejärel ilmastikutingimustega ja vihma poolt lagundatud. Pinnasesse imendudes muutuvad need pidevaks taimetoitainete varuks.
Hawaii on veel üks koht, kus vulkaanism viis rikkaliku pinnase, mis omakorda võimaldas tekkida jõudsalt arenevaid põllumajanduslikke kogukondi. 15. ja 18. sajandi vahel Kauai, O’ahu ja Molokai saartel võimaldas taro ja maguskartuli põllukultuuride kasvatamine esile kutsuda võimulisi pealikuid ja õitseda kultuuri, mida me täna seostame Havaiga.
Vulkaanilised maismaavormid:
Lisaks tuha hajumisele suurtele maa-aladele suruvad vulkaanid pinnale ka materjali, mis võib põhjustada uute saarte moodustumist. Näiteks lõi kogu Havai saarte ahela ühe vulkaanilise kuuma koha pidevad pursked. Sadade tuhandete aastate jooksul purunesid need vulkaanid ookeani pindalast, muutudes elamiskõlblikeks saarteks ja pika merereisi ajal peatuvad puhkehetked.
See kehtib kogu Vaikse ookeani piirkonnas, kui saarte ahelad, nagu Mikroneesia, Ryukyu saared (Taiwani ja Jaapani vahel), Aleuudi saared (Alaska ranniku lähedal), Mariana saared ja Bismarki saarestik, moodustati kõik koos kaarega, mis on paralleelsed ja lähedased kahe koonduva tektoonilise plaadi vahelisele piirile.
Täpselt sama kehtib ka Vahemere piirkonna kohta. Hellenikaare ääres (Vahemere idaosas) viisid vulkaanipursked Joonia saarte, Küprose ja Kreeta loomise juurde. Lähedal asuv Lõuna-Egeuse kaar viis vahepeal Aegina, Methana, Milose, Santorini ja Kolumbo ning Kosi, Nisyrosi ja Yali formeerumiseni. Ja Kariibi mere piirkonnas viis vulkaaniline tegevus Antillide saarestiku loomise.
Seal, kus need saared moodustasid, kujunesid nende saarte ainulaadsed taime- ja loomaliigid uuteks vormideks, luues tasakaalustatud ökosüsteemid ja viies bioloogilise mitmekesisuse uuele tasemele.
Vulkaanilised mineraalid ja kivid:
Veel üks vulkaanide eeliseid on väärismetallid, mineraalid ja ehitusmaterjalid, mida pursked teevad kättesaadavaks. Näiteks kaevandatakse kive, nagu näiteks pimss-vulkaaniline tuhk ja perliit (vulkaaniline klaas), mitmesuguseks kaubanduslikuks kasutamiseks. Nende hulka kuulub seebides ja majapidamispuhastusvahendites abrasiivmaterjalina toimimine. Tsemendi valmistamiseks kasutatakse kerge kaaluna ka vulkaanilist tuhka ja pimsskivi.
Nende vulkaaniliste kivimite parimat klassi kasutatakse metalli poleerimiseks ja puidutöötlemiseks. Purustatud ja jahvatatud pimsskivi kasutatakse ka lahtiselt täidetava isolatsioonina, filtriabi, kodulindude allapanu, mullaomaduste parandaja, pühkimissegu, insektitsiidikandja ja maanteede pinnakatte jaoks.
Perliiti kasutatakse ka krohvina täitematerjalina, kuna see laieneb kuumutamisel kiiresti. Monteeritavates seintes kasutatakse seda ka betooni täitematerjalina. Purustatud basaltit ja diasaasi kasutatakse ka teemetallide, raudtee ballasti, katusegraanulite jaoks või kaldajoonte kaitsevahenditena (rippus). Tuumareaktorite betoonkilpides kasutatakse suure tihedusega basalt- ja diabaasi agregaati.
Karastatud vulkaaniline tuhk (mida nimetatakse tuffiks) on eriti tugev ja kerge ehitusmaterjal. Muistsed roomlased ühendasid tuffi ja lubja, et seinte ja hoonete jaoks tugev ja kerge betoon. Rooma Panteoni katus on valmistatud just seda tüüpi betoonist, kuna see on nii kerge.
Vulkaanides sageli leiduv väärismetallide hulka kuuluvad väävel, tsink, hõbe, vask, kuld ja uraan. Nendel metallidel on tänapäeva majanduses lai kasutusala, alates peenest metallist, masinatest ja elektroonikast kuni tuumaenergia, teadusuuringute ja meditsiinini. Vääriskivide ja mineraalide hulgas, mida leidub vulkaanides, on opaalid, obsidiaan, tuleahaat, jahutiit, kips, onyx, hematiit ja teised.
Globaalne jahutus:
Samuti on vulkaanidel oluline roll planeedi perioodilisel jahutamisel. Kui vulkaaniline tuhk ja sellised ühendid nagu vääveldioksiid eralduvad atmosfääri, võib see peegeldada osa Päikese kiirtest tagasi kosmosesse, vähendades sellega atmosfääri neeldunud soojusenergia hulka. Sellel protsessil, mida nimetatakse ülemaailmseks tuhmuseks, on planeedil jahutav mõju.
Seos vulkaanipursete ja globaalse jahtumise vahel on olnud teaduslike uuringute objektiks aastakümneid. Selle aja jooksul on pärast suuri purseid globaalses temperatuuris täheldatud mitmeid langusi. Ja kuigi enamus tuhapilvedest haihtub kiiresti, on aeg-ajalt kestnud jahedamate temperatuuride periood olnud eriti suurte pursete tagajärg.
Selle väljakujunenud seose tõttu on mõned teadlased soovitanud atmosfääri lasta vääveldioksiidi ja muid aineid, et võidelda globaalse soojenemisega, mida nimetatakse ökotehnikaks.
Kuumaveeallikad ja maasoojusenergia:
Veel üks vulkaanilisuse eelis seisneb geotermiliste väljade kujul, mis on Maa piirkond, mida iseloomustab suhteliselt kõrge soojusvoog. Need väljad, mis on praeguse või üsna hiljutise magmaatilise tegevuse tulemus, esinevad kahel kujul. Madala temperatuuriga väljad (20–100 ° C) on tingitud kuumadest kivimitest, mis jäävad allapoole aktiivseid rikkeid, samas kui kõrge temperatuuriga väljad (üle 100 ° C) on seotud aktiivse vulkaanilisusega.
Geotermilised väljad loovad sageli kuumaveeallikaid, geisreid ja keeva muda basseine, mis on turistide jaoks sageli populaarsed sihtkohad. Kuid neid saab kasutada ka geotermilise energia jaoks, mis on süsinikuneutraalse energia vorm, mille korral torud asetatakse Maa sisse ja suunavad auru ülespoole, et turbiine pöörata ja elektrit toota.
Sellistes riikides nagu Keenia, Island, Uus-Meremaa, Filipiinid, Costa Rica ja El Salvador vastutab geotermilise energia eest olulise osa riigi energiavarustusest - 14% -st Costa Ricas 51% -ni Keenias. Igal juhul on selle põhjuseks riigid, mis asuvad aktiivsetes vulkaanilistes piirkondades ja nende läheduses, mis võimaldavad rikkalike geotermiliste väljade olemasolu.
Gaaside väljavool ja atmosfääri kujunemine:
Kuid kaugelt on vulkaanide kõige kasulikum aspekt nende roll planeedi atmosfääri kujundamisel. Lühidalt, Maa atmosfäär hakkas moodustuma pärast selle moodustumist 4,6 miljardit ejaari tagasi, kui vulkaaniline väljapuhumine viis Maa sisemusse ladustatavate gaaside tekkeni, et neid kogu planeedi pinnale koguda. Algselt koosnes see atmosfäär vesiniksulfiidist, metaanist ja 10 kuni 200 korda rohkem süsihappegaasist kui tänapäeva atmosfäär.
Umbes poole miljardi aasta pärast jahutas ja tahkis Maa pind piisavalt vett, et vesi selle peale koguneks. Sel hetkel nihkus atmosfäär selliseks, mis koosnes veeaurust, süsinikdioksiidist ja ammoniaagist (NH3). Suur osa süsinikdioksiidist lahustus ookeanides, kus sinivetikad arenesid seda tarbima ja vabastavad kõrvalsaadusena hapnikku. Samal ajal hakkas ammoniaak lagunema fotolüüsi teel, vabastades vesiniku kosmosesse ja jättes lämmastiku maha.
Teine oluline roll, mida etendas vulkaanika, leidis aset 2,5 miljardit aastat tagasi, Arheani ja Proterosoikumide ajastute vahelisel piiril. Just sel hetkel hakkas hapnik ilmnema meie hapnikusse fotosünteesi tagajärjel - seda nimetatakse "suureks oksüdatsiooni sündmuseks". Hiljutiste geoloogiliste uuringute kohaselt näitavad biomarkerid, et hapnikku tootvad sinivetikad eraldasid hapnikku samal tasemel kui praegu. Lühidalt, toodetav hapnik pidi kuskile minema, et see atmosfääri ei ilmu.
Arvatakse, et maapealsete vulkaanide puudumine on vastutav. Arheoloogia ajastul olid ainult allveelaevade vulkaanid, mille tagajärjel hapetati atmosfäärist hapnikku, sidudes selle hapnikku sisaldavatesse mineraalidesse. Arheanide / proterosoikumide piiri ääres tekkisid stabiliseeritud mandri maismaa massid, mis viisid maapealsete vulkaanideni. Sellest hetkest alates näitavad markerid, et atmosfääri hakkas ilmnema hapnik.
Vulkaanil on oluline roll ka teiste planeetide atmosfääris. Elavhõbeda õhuke vesiniku, heeliumi, hapniku, naatriumi, kaltsiumi, kaaliumi ja veeauru eksosfäär on tingitud osaliselt vulkaanilisusest, mis seda perioodiliselt täiendab. Arvatakse, et Veenuse uskumatult tihe atmosfäär täieneb perioodiliselt ka selle pinnal asuvate vulkaanide poolt.
Ja Io, Jupiteri vulkaaniliselt aktiivne kuu, on äärmiselt õrna atmosfääriga vääveldioksiid (SO²), väävelmonoksiid (SO), naatriumkloriid (NaCl), väävelmonoksiid (SO), aatomiline väävel (S) ja hapnik (O). Kõiki neid gaase varustavad ja täiendavad sajad vulkaanid, mis asuvad üle Kuu pinna.
Nagu näete, on vulkaanid tegelikult üsna loominguline jõud, kui kõik on öeldud ja tehtud. Tegelikult sõltuvad meist maapealsed organismid neist kõigest, alates õhust, mida hingame, kuni rikka mullani, mis meie toitu valmistab, kuni geoloogilise aktiivsuseni, mis põhjustab maapealset uuenemist ja bioloogilist mitmekesisust.
Oleme ajakirjale Space Magazine kirjutanud palju artikleid vulkaanide kohta. Siin on artikkel kustunud vulkaanide kohta ja see artikkel aktiivsete vulkaanide kohta. Siin on artikkel vulkaanide kohta.
Kas soovite maakeral rohkem ressursse? Siin on link NASA lehele Inimeste kosmoselennud ja siin on NASA nähtav maa.
Astronoomialavastusel on ka asjakohaseid episoode teemal Maa, mis on osa meie ringkäigust Päikesesüsteemi kaudu - Episood 51: Maa.
