¿Qué son los volcanes?
Volcanes: dragones que escupen fuego, rocas burbujeantes y mucho vapor
Cuando la roca fundida parcial o totalmente de los tramos más profundos de la corteza y el manto de la Tierra, el magma, sube a la superficie de la Tierra, se forman volcanes. Pueden yacer en las profundidades del mar, amontonarse en enormes montañas en tierra, arrojar cenizas desde lejos o hervir a fuego lento en silencio. Sus manifestaciones son variadas y el conocimiento sobre ellas es limitado. Es cierto que hoy en día es bastante fácil adivinar qué actividades volcánicas han formado la tierra, pero el comportamiento actual de los volcanes activos siempre depara nuevas sorpresas.
Este capítulo proporciona una introducción a los conceptos básicos del vulcanismo. ¿Cómo se forman los volcanes? ¿En qué formas son visibles? ¿Y qué fenómenos acompañan a una erupción volcánica?
¿Cómo se forman los volcanes?
Volcanes – un saludo desde el corazón de la tierra
Gran parte de la roca en el interior de la Tierra está muy caliente o incluso fundida, ya menudo ambas cosas. Sólo la corteza terrestre comparativamente muy delgada forma la superficie sólida sobre la que vivimos. ¡En el verdadero sentido de la palabra, la base sólida de nuestra existencia! Debajo de la corteza se encuentran el manto y el núcleo. Especialmente en las zonas inferiores de la corteza terrestre y en el manto superior encontramos grandes cantidades de roca fundida, el magma. Este magma sube hacia la superficie en varias partes de la tierra y, en pocas palabras, cuando irrumpe, se forma un volcán. Tan pronto como el magma sale a la superficie, cambia de nombre: en adelante se llama lava.
Flujo de calor en el interior de la tierra
Sin embargo, la corteza terrestre no consiste en una única superficie sin costuras, sino en placas individuales que se mueven unas contra otras, las denominadas placas continentales. Al movimiento de estas placas continentales lo llamamos deriva continental o tectónica de placas. El corazón caliente de nuestra tierra se nota particularmente en los bordes de estas placas. Si mides el calor que fluye desde el interior de la Tierra hacia la superficie, obtienes un tipo especial de mapa del mundo: en el fondo, en las dorsales oceánicas, se vuelve rojo, es decir, muy cálido. Mucho menos calor llega a las partes centrales sólidas de las placas continentales.
Terremotos y Volcanes
Si compara este mapa mundial con uno que muestra terremotos (azul) y volcanes activos (rojo), la similitud es fácil de ver. Aquí están marcados alrededor de 1900 volcanes activos, que se conocen desde la época del Holoceno (alrededor de los últimos 12000 años). La causa de la gran mayoría de los volcanes es la tectónica de placas: cuando las placas continentales y oceánicas chocan, se deslizan una sobre la otra. Además de la lava, con cada erupción volcánica se liberan piroclásticos, productos volcánicos sueltos de varias composiciones y tamaños.
Placas tectónicas: motor del vulcanismo
Entonces, ¿dónde encontramos volcanes activos en la Tierra?
- En zonas tectónicamente activas en los límites de las placas: este es el llamado vulcanismo entre placas, que representa alrededor del 90% de los volcanes.
- Sin embargo, el magma a veces fluye hacia la superficie en los llamados “puntos calientes” lejos de los límites de las placas. Llamamos a esta forma de vulcanismo vulcanismo intraplaca. Si esto sucede en lugares que están cubiertos por océanos, se forman cadenas de islas particularmente emocionantes para nosotros los buceadores, que se elevan en las profundidades de los océanos y pueden producir ecosistemas emocionantes.
Siempre bajo presión: lo que impulsa la lava a la superficie
El ascenso del magma está determinado en gran medida por la flotabilidad: la roca fundida y caliente es menos densa que la roca solidificada. En particular, cuando la presión ambiental disminuye debido al ascenso, y los gases disueltos en la masa fundida comienzan a escaparse y quizás incluso a formar burbujas. Este principio básico es, por supuesto, muy conocido por nosotros, los buceadores, después de todo, experimentamos la ley de Henry con cada inmersión, que establece que a mayor presión ambiental, se puede disolver más gas en un líquido, y la ley de Boyle y Mariotte, que establece que el volumen de un gas es indirectamente proporcional a la presión ambiental. Especialmente para las personas que se encuentran en las inmediaciones de un volcán, es muy importante cómo se desarrollará la erupción: con lava más bien inofensiva que brota de las fisuras o, por ejemplo, explosiva y, por lo tanto, desafortunadamente destructiva, porque, por ejemplo, el magma viscoso bloquea los gases hasta que de repente pueden encontrar una manera? ¿Y cuánto durará el brote?
Varios aspectos son decisivos para estas preguntas:
1.: ¿Cuánto magma puede hacer erupción?
2. ¿Cuál es el contenido volátil del magma?
3.: ¿Qué tan duro es el magma?
4.: ¿Se producen procesos de mezcla, por ejemplo con magmas más antiguos o agua (líquida), que en ocasiones pueden ser muy violentos?
Fenómenos volcánicos
Era ya la primera hora del día y el día amanecía titubeante, casi somnoliento. Los edificios circundantes se balancearon salvajemente, y aunque estábamos en un espacio abierto, aunque confinado, temíamos que los edificios se derrumbaran. Ahora nos parecía conveniente salir de la ciudad. Una multitud asustada nos sigue, tomando lo que casi equivale a prudencia en el pánico, para guiarse por el consejo de otros en lugar del propio.
Cuando pasamos los edificios, nos detuvimos. Aquí también sucedieron todo tipo de cosas extrañas y sorprendentes: los carros que habíamos sacado se movían de un lado a otro, aunque estaban parados en un terreno completamente llano, y no se mantenían en su lugar incluso cuando les poníamos piedras debajo. El mar retrocedió y fue empujado hacia atrás por los temblores, al menos vimos todo tipo de criaturas marinas atrapadas en la arena seca.
Al otro lado, una nube negra se entrecruzaba con garabatos que se retorcían y parecían relámpagos pero eran más grandes. (…) Pronto la nube desciende a la tierra y cubre el mar, envolviendo a Capri e invisibilizando el cabo Miseno.
de la segunda epístola de Plinio el Joven a Tácito
Cada volcán escupe diferente: tipos de erupciones
Pero, ¿cómo se produce realmente una erupción volcánica y cómo se producen fenómenos naturales tan espectaculares como los descritos por Plinio? ¿Y cómo podemos entender mejor los volcanes? Estas son preguntas importantes, porque solo a través de la comprensión de nuestro entorno podemos actuar con seguridad, tanto en el buceo como en la vulcanología.
Como ya se mencionó al comienzo del capítulo, cuando un volcán entra en erupción, el magma de una o más cámaras de magma sube a la superficie a través de respiraderos. A veces podemos observar la emergencia del material fundido, que entonces llamamos lava, muy directamente, por ejemplo como una fuente de lava, como un flujo de lava más o menos delgado, o en el caso de lavas muy viscosas y comparativamente frías a través de los abombamientos. de una estructura en forma de domo sobre el respiradero, los llamados domos de lava. Pero la erupción de lava líquida representa solo una parte del fenómeno volcánico. Algunos volcanes también producen grandes cantidades de eyección suelta (lava que se rompió durante la erupción y luego se enfrió, llamada tefra), que varía en tamaño desde pequeñas partículas de ceniza hasta trozos del tamaño de una casa. Si se depositan grandes cantidades de ceniza cerca o lejos de la erupción, las lluvias posteriores pueden crear flujos de lodo de ceniza volcánica y agua llamados lahares. Particularmente espectaculares, pero también destructivas, pueden ser las nubes de ceniza caliente y trozos más grandes, las corrientes piroclásticas que descienden por las laderas a velocidades de varios cientos de kilómetros por hora en algunas erupciones.
A veces también hay contacto de roca caliente o incluso magma con aguas subterráneas o superficiales. La evaporación del agua, la rápida transferencia de calor del magma al agua y la mezcla cada vez más efectiva de los dos socios desiguales a través de la formación de grietas pueden resultar en alta presión, lo que puede resultar en lo que se denomina freático ( cuando el agua entra en contacto con la roca caliente) o freatomagmáticas (cuando el agua entra en contacto directo con el magma) explosiones.
Durante erupciones volcánicas muy violentas, grandes cantidades de cenizas y gases volcánicos pueden liberarse a la atmósfera y esparcirse por gran parte del mundo.
Por supuesto, la mayoría de los volcanes muestran solo una parte de estos fenómenos, y con intensidades muy diferentes. Esta variedad y diversidad explica gran parte de la fascinación de estas “Montañas de Fuego”.
¿Cómo se pueden categorizar los volcanes?
Básicamente, puede clasificar la fuerza de las erupciones volcánicas según diferentes categorías: ¿cuánta lava sale o cuánta tefra, es decir, material suelto, se escupe? Esto se mide en m³ y km³, y esta cifra da el VEI, el Índice de Explosividad Volcánica. Esto se desarrolló para poder clasificar históricamente los brotes más o menos estudiados. A veces se utiliza la altura máxima de la nube de erupción. Sin embargo, el VEI puede ser, en el mejor de los casos, una guía para clasificar las consecuencias de las erupciones actuales.
Porque: con la cantidad total de material que ha erupcionado hasta ahora, nada se ha dicho sobre la destrucción que causará un volcán y qué daño podría causar aún. Un volcán pequeño, bastante inofensivo, que ha estado activo durante mucho tiempo, por supuesto, puede producir una gran cantidad de material en total y, por lo tanto, entrar en un índice más alto, aunque la erupción causa un daño relativamente pequeño, en parte porque los residentes del área tienen suficiente tiempo. tomar medidas de protección incautar.
Por lo tanto, existen otras opciones de clasificación. El CPI, el Índice de Población de Volcanes, indica cuántas personas viven en el área donde una erupción sería peligrosa para ellos. Esto es particularmente relevante para evaluar el peligro de los volcanes que están activos hoy.
El índice de turbidez da una indicación de hasta qué punto las partículas finas de ceniza y los gases pueden llegar a la atmósfera y, por lo tanto, influir en el clima o incluso en el clima. A veces, después de las erupciones volcánicas, la ceniza que bloquea la luz del sol oscurece y hace borroso un área amplia. El dióxido de azufre, un gas volcánico común, puede combinarse con el vapor de agua para formar finas gotas de ácido sulfúrico. Durante las violentas erupciones volcánicas, estas gotas de ácido sulfúrico alcanzan la estratosfera y reflejan parte de la radiación solar entrante. Los brotes más grandes del siglo XX han provocado una caída pequeña pero medible en la temperatura global promedio durante meses y años. Un efecto mundial de las erupciones volcánicas, pero su alcance está muy por detrás del calentamiento del clima terrestre provocado por el hombre.
Y para describir vívidamente una erupción, a menudo se recurre a los nombres propios de los tipos de erupción: hawaiana, estromboliana, peleana y pliniana. Estos nombres provienen de quienes describieron por primera vez tal erupción, o de lugares y volcanes donde se ven comúnmente.
Las mayores erupciones volcánicas, acompañadas de kilómetros de nubes de ceniza y violentas explosiones, se denominan plinianas . Son comparativamente raros, pero su ocurrencia a menudo tiene consecuencias de largo alcance. Una de las últimas erupciones violentas de este tipo tuvo lugar en 1991 en Pinatubo, Filipinas.
Ligeramente más pequeñas pero también impresionantes son las erupciones de Pelean . Estos llevan el nombre del volcán Pelee en Martinica, que en 1902 arrasó con toda la ciudad de St. Pierre. Tal erupción también es poderosa, pero se caracteriza sobre todo por el hecho de que el volcán produce una avalancha de ceniza caliente. El magma es muy viscoso y oscuro y se solidifica rápidamente, lo que hace que se formen tapones y el magma que empuja encuentra un nuevo camino hacia la ladera de la montaña, que luego puede conducir a la avalancha lateral y descendente.
Las erupciones vulcanianas también son un poco más pequeñas que las erupciones plinianas y llevan el nombre de la isla italiana de Vulcano. Se caracterizan por el hecho de que los restos de erupciones anteriores son expulsados explosivamente del cráter al principio, y solo entonces entra el magma fresco.
Las erupciones estrombolianas son erupciones volcánicas ligeramente explosivas que promueven el magma que aún forma rápidamente tapones más pequeños o, a veces, más grandes. Esto obstruye repetidamente la chimenea, que luego se libera con una explosión moderada. Al igual que el volcán Stromboli del mismo nombre, a menudo están activos durante largos períodos de tiempo, pero solo producen cantidades comparativamente pequeñas y, a veces, con el debido margen de seguridad, son atracciones turísticas absolutas.
En las erupciones hawaianas , el magma delgado fluye constantemente cuesta abajo, a menudo durante varios meses y años.
Lo que se puede ver al borde de una erupción
A veces ocurre un fenómeno misterioso durante una erupción volcánica: de repente se producen relámpagos dentro y alrededor de las nubes de ceniza.
Estos se observan principalmente directamente alrededor de las cenizas que se elevan rápidamente: las partículas de ceniza son expulsadas hacia la atmósfera desde el respiradero a una velocidad muy alta. Una teoría dice que los granos de ceniza se frotan entre sí, creando un voltaje eléctrico que se descarga en un rayo. Cuanto más fina sea la ceniza, más probable es que se produzca un rayo.
Si se acumula una gran presión dentro de un volcán, puede descargarse repentinamente en forma de una verdadera explosión. En algunos casos, las ondas de presión de estas explosiones no solo se pueden escuchar a largas distancias, sino que también pueden cambiar la densidad del aire a medida que pasan y, por lo tanto, se pueden observar directamente. Un ejemplo de tal explosión, en la que las ondas de presión atmosférica fueron incluso detectables en todo el mundo, es la erupción del volcán submarino Hunga Tonga-Hunga Haʻapai en el estado insular del Pacífico de Tonga el 15 de enero de 2022.
Paisajes volcánicos
Los volcanes vienen en muchas formas diferentes. Básicamente, el magma puede salir por una fisura y formar un volcán de fisura , lo que a menudo ocurre a lo largo de las dorsales oceánicas. O la lava sale de un volcán central en un punto. Sin embargo, esta clasificación basada en el tipo de suministro de magma no proporciona ninguna información sobre el aspecto de los volcanes. Por eso, tiene más sentido observar las diferentes formas que toman los volcanes.
Las altas y oscuras montañas de los estratovolcanes tienden a veces a violentas erupciones explosivas debido a la viscosidad de sus magmas. Sin embargo, millones de personas en todo el mundo viven muy cerca de los estratovolcanes.
Los conos de ceniza que se acumulan y también se ven tan hermosos como un volcán de libro ilustrado se llaman volcanes de ceniza. Están formados por los piroclásticos escupidos, que se acumulan y forman un cono empinado de rocas de lava y cenizas. Se forma un cráter redondo en la parte superior, que repetidamente colapsa parcialmente durante una erupción y se acumula nuevamente. Por lo general, no se encuentran solos sino, por ejemplo, como volcanes laterales en las laderas de los estratovolcanes.
