Πώς τα ηφαίστεια διαμόρφωσαν τον πλανήτη μας;
Ο κόσμος πρέπει να μάθει από καταστροφές του παρελθόντος και να προετοιμαστεί για τις επιπτώσεις μελλοντικών, αναπόφευκτες ηφαιστειακές καταστροφές, μας διδάσκει ένα βιβλίο .
Περιπέτειες στην ηφαιστειακή χώρα: Τι μας λένε τα ηφαίστεια για τον κόσμο και τον εαυτό μας, της Tamsin Mather Abacus (2024).
Σε αντίθεση με την Αλίκη στην Αλίκη στη Χώρα των Θαυμάτων , οι ηφαιστειολόγοι δεν μπορούν να πέσουν σε μια βαθιά τρύπα από κουνέλι για να ανακαλύψουν τι συμβαίνει στα έγκατα της Γης. Αντίθετα, καθαρίζουν την επιφάνεια και εξετάζουν τη χημεία των εκπεμπόμενων αερίων, της λάβας και των πετρωμάτων που εκτοξεύονται κατά τις εκρήξεις. Μόνο με το συνδυασμό πολλών ενδείξεων οι ερευνητές μπορούν να μάθουν πού και πώς σχηματίζεται το λιωμένο πέτρωμα (μάγμα), πώς ανεβαίνει από τον μανδύα κάτω από τον φλοιό της Γης και τι πυροδοτεί τις ηφαιστειακές εκρήξεις.
Στο «Adventures in Volcanoland» , η ηφαιστειολόγος Tamsin Mather ταξιδεύει τους αναγνώστες σε μερικά από τα πιο διαβόητα και ενεργά ηφαίστεια του κόσμου - από τον Βεζούβιο στην Ιταλία έως τη Masaya στη Νικαράγουα. Το καλογραμμένο και μαγευτικό βιβλίο της, το οποίο είναι πλούσιο, συνδυάζει γεωλογικές, ιστορικές και προσωπικές ιστορίες για να εξηγήσει πώς λειτουργούν τα ηφαίστεια, πώς έχουν διαμορφώσει τον πλανήτη μας και πώς έχουν γίνει κατανοητά μέσα από την ιστορία.
Η σαγηνευτική δύναμη των ηφαιστείων εισχωρεί ξεκάθαρα στην Mather, όπως και εμένα. Και τα ηφαίστεια κάνουν τους ηφαιστειολόγους να εργάζονται σκληρά για να αποκαλύψουν τα μυστικά τους. Η Mather εξηγεί πώς οι ερευνητές, εξοπλισμένοι με το γεωχημικό ισοδύναμο ενός στηθοσκοπίου, ακούν τους παλμούς των ηφαιστείων. Οι επιστήμονες μπορούν επίσης να συλλάβουν την «ανάσα» των ηφαιστείων - τοξικά αέρια που συχνά περικλείουν τη Mather καθώς εργάζεται και που τρώνε τα ρούχα της.
Η Mather περιγράφει την πλοήγηση μέσα από την πυκνή ζούγκλα στη Γουατεμάλα για να συλλέξει δείγματα λάβας, ενώ ηφαιστειακές εκρήξεις εκσφενδόνιζαν λοφία τέφρας στον ουρανό. Οι επισκευές σε χαλασμένο εξοπλισμό έπρεπε να αυτοσχεδιαστούν χρησιμοποιώντας κολλητική ταινία και υπερκόλλα.
Κάποτε η Mather κατέφυγε στη χρήση μιας ανεστραμμένης παιδικής πισίνας για να συλλέξει αέρια που αναβλύζουν μέσα στην καλντέρα του ηφαιστείου της Σαντορίνης. Η προσπάθεια αξίζει τον κόπο, εξηγεί η Mather, για να βοηθήσει τους ηφαιστειολόγους να απαντήσουν σε μεγάλα ερωτήματα, όπως το πώς οι εκρήξεις αλλάζουν το κλίμα και το περιβάλλον μας και πώς επηρεάζουν τη ζωή στη Γη.
Οι ηφαιστειολόγοι πρέπει να εκμεταλλευτούν μια τεράστια γκάμα γνώσεων, από τις μετατοπίσεις σε πλανητική κλίμακα στον κύκλο του άνθρακα της Γης μέχρι την ανάλυση παγιδευμένων αερίων σε μικροσκοπικά σφαιρίδια γυαλιού. Πρέπει να βάλουν τις εκρήξεις σε γεωλογικό πλαίσιο, σε χρονικά διαστήματα από το σχηματισμό της Γης πριν από περισσότερα από τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια έως την ταχεία ραδιενεργό διάσπαση των αερίων που εκπέμπονται από το μάγμα (όπως το ραδόνιο-222, με χρόνο ημιζωής λίγο λιγότερο από τέσσερις ημέρες).
Κάθε βράχος λέει μια ιστορία
Η Mather περιγράφει ανθρώπινες εμπειρίες από ηφαιστειακές εκρήξεις, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου που αφιέρωσε κοιτάζοντας σε λίμνες λιωμένου βράχου, μια «ταραγμένη, κόκκινη και ανήσυχη» πύρινη θάλασσα. Συνάντησε για πρώτη φορά τα ηφαίστεια και τους κινδύνους τους ως παιδί, όταν επισκέφτηκε τον Βεζούβιο και τις πρώην ρωμαϊκές πόλεις της Πομπηίας και του Herculaneum. Το 79 , αρκετά καυτά (350–550 ºC), ταχέως κινούμενα σύννεφα στάχτης, ελαφρόπετρας και αερίων ξεχύθηκαν στις πλευρές του Βεζούβιου, με καταστροφικές συνέπειες για τους ανθρώπους από κάτω, συμπεριλαμβανομένων εκατοντάδων που είχαν βρει καταφύγιο στην προκυμαία του Herculaneum, περιμένοντας να φύγουν με βάρκα.
Σήμερα, οι τουρίστες που στέκονται στην ακτογραμμή κοιτάζοντας τις ανασκαφές βλέπουν ένα τρομακτικό τείχος από ηφαιστειακές αποθέσεις. Μετά την έκρηξη, η επιφάνεια της γης κέρδισε έως και 20 μέτρα υψόμετρο και η ακτογραμμή μετακινήθηκε προς τη θάλασσα κατά ένα χιλιόμετρο. Και όλα αυτά έγιναν εν ριπή οφθαλμού γεωλογικά.
Κοιτάζοντας κάτω από το χείλος του κρατήρα του Βεζούβιου προς την αστική εξάπλωση της μητροπολιτικής Νάπολης, που τώρα φιλοξενεί περίπου 3 εκατομμύρια ανθρώπους, είναι απογοητευτικό να σκεφτούμε πώς θα ανταποκριθεί η πόλη στην επόμενη μεγάλη έκρηξη του ηφαιστείου που κοιμάται. Είναι δύσκολο να γνωρίζουμε πότε θα γίνει αυτό, αλλά η διαχείριση μιας μελλοντικής εκκένωσης θα είναι ένα κολοσσιαίο έργο για τις αρχές.
Για την προετοιμασία και τον προγραμματισμό, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε καλύτερα τους κινδύνους των ηφαιστειακών περιοχών. «Διαβάζοντας τα πετρώματα» που εναποτίθενται από τα ηφαίστεια, στρώμα με στρώμα για χιλιάδες ή εκατομμύρια χρόνια, οι ηφαιστειολόγοι μπορούν να ξεδιαλύνουν τη συχνότητα, το στυλ και τα μεγέθη των προηγούμενων εκρήξεων.
Για παράδειγμα, λωρίδες βράχου που εκτίθενται στους τοίχους της καλντέρας της Σαντορίνης αποκαλύπτουν πώς εκτυλίχθηκε η καταστροφική μινωική έκρηξη του 1600 π.Χ. Υποβρύχιες μελέτες βράχων δείχνουν άλλα γεγονότα που ήταν πολύ μεγαλύτερα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Οι συνέπειες μιας άλλης μεγάλης έκρηξης στην Ανατολική Μεσόγειο θα ήταν σοβαρές.
Ηφαιστειακά και ιζηματογενή πετρώματα, μαζί με σήματα από εναποτιθέμενα θειικά άλατα στους πυρήνες πάγου, κρατούν ενδείξεις για το πώς οι εκρήξεις έχουν αλλάξει τις συνθήκες σε ολόκληρο τον πλανήτη μας. Οι επιπτώσεις μπορεί να είναι προσωρινές ή μόνιμες. Τα νέφη αερίου διοξειδίου του θείου μπορούν να προκαλέσουν σύντομες περιόδους παγκόσμιας ψύξης που ονομάζονται «ηφαιστειακοί χειμώνες», όπως αυτός που ακολούθησε την έκρηξη του Tambora το 1815 στην Ινδονησία.
Οι μεγάλες εκροές λάβας μπορούν να σχηματίσουν μεγάλες πυριγενείς επαρχίες - τεράστιες συσσωρεύσεις ηφαιστειακών πετρωμάτων, όπως οι παγίδες της Σιβηρίας. Στο παρελθόν, τέτοια γεγονότα μπορεί να είχαν οδηγήσει σε σημαντικές αλλαγές στις πλανητικές συνθήκες που επηρέασαν την πορεία της ζωής στη Γη. Όπως επισημαίνει η Mather, τέσσερις από τις πέντε μεγαλύτερες μαζικές εξαφανίσεις αλληλεπικαλύπτονταν περίπου χρονικά με την ηφαιστειακή δραστηριότητα που σχημάτισε μεγάλες πυριγενείς επαρχίες, οι οποίες θα είχαν αντλήσει τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα για εκατομμύρια χρόνια.
Σχέδιο για μεγάλες εκρήξεις
Όλα αυτά εγείρουν το ερώτημα πόσο προετοιμασμένοι είμαστε για την επόμενη μεγάλης κλίμακας ηφαιστειακή έκρηξη. Όχι πολύ, θα έλεγα. Οι άνθρωποι έχουν σύντομη μνήμη, η πανδημία COVID-19 μας έδειξε ότι, μόνο 100 χρόνια μετά τη σοβαρή πανδημία γρίπης που ξεκίνησε το 1918, δεν ήμασταν ακόμη έτοιμοι.
Η παρακολούθηση των ηφαιστείων έχει προχωρήσει τρομερά, με την υποστήριξη από δορυφόρους στο διάστημα , αλλά μπορούν ακόμα να μας ακινητοποιήσουν. Για παράδειγμα, η ισχυρή έκρηξη του 2022 του Hunga Tonga–Hunga Ha'apai στην Τόνγκα ήταν απροσδόκητη και είχε παγκόσμιες προεκτάσεις. Ένα ωστικό κύμα και ένα τσουνάμι έφτασε στις ακτές της Βόρειας και Νότιας Αμερικής, με αποτέλεσμα μια πετρελαιοκηλίδα και δύο πνιγμούς στο Περού. Προειδοποιήσεις για τσουνάμι και εντολές εκκένωσης εκδόθηκαν στην Ιαπωνία και οι παραλίες ήταν στην Αυστραλία. Οι υδρατμοί που εκτοξεύθηκαν στη στρατόσφαιρα από την έκρηξη θα μπορούσαν να ενισχύσουν προσωρινά τις παγκόσμιες θερμοκρασίες.
Έκρηξη ηφαιστείου της Τόνγκα προκάλεσε «μέγα-τσουνάμι»
Η αύξηση του πληθυσμού, η εξάρτηση από την τεχνολογία και η αυξημένη πολυπλοκότητα των παγκόσμιων συστημάτων έχουν θέσει τον κόσμο σε καταστροφικό κίνδυνο από ηφαιστειακές εκρήξεις.
Σήμερα, περισσότεροι από 800 εκατομμύρια άνθρωποι σε περισσότερες από 85 χώρες ζουν σε απόσταση 100 χιλιομέτρων από ένα ενεργό ηφαίστειο. Μια έκρηξη κοντά σε πυκνοκατοικημένες περιοχές θα είχε καταστροφικές άμεσες επιπτώσεις. Οι πυροκλαστικές ροές - ταχέως κινούμενα μείγματα θερμών αερίων, τέφρας και θραυσμάτων βράχου - θα μπορούσαν να εξαφανίσουν ολόκληρες πόλεις. Οι πτώσεις τέφρας πάχους μέτρων θα καταστρέψουν τις καλλιέργειες και θα κατακλύσουν καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος, εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, συστήματα εξαερισμού και θέρμανσης, μηχανήματα και άλλα. Πιο μακριά, οι πτήσεις ενδέχεται να επηρεαστούν, τα δίκτυα ηλεκτροδότησης και τα υποθαλάσσια καλώδια θα μπορούσαν να καταστραφούν.Η επισιτιστική ασφάλεια μπορεί να δοκιμαστεί το ίδιο οι αλυσίδες εφοδιασμού προκαλώντας οικονομικές απώλειες.
Με ελάχιστο σεβασμό στα διεθνή σύνορα, οι εκτεταμένες επιπτώσεις μεγάλων εκρήξεων θα απαιτούσαν ταχεία και συντονισμένη εθνική και διεθνή αντίδραση. Ωστόσο, η παγκόσμια ετοιμότητα για τις επιπτώσεις των ηφαιστειακών εκρήξεων λείπει. Δεν υπάρχει διεθνής οργανισμός συνθήκης των Ηνωμένων Εθνών για «επιχειρησιακή ηφαιστειολογία» (συστηματική παρακολούθηση ηφαιστείων και εκτίμηση κινδύνου). Δεν υπάρχει παγκόσμιος συντονισμός για την έκδοση διασυνοριακών προειδοποιήσεων για ηφαιστειακό κίνδυνο που να αντιμετωπίζει όλο το φάσμα των απειλών: πυροκλαστική ροή, πτώση τέφρας (αποθέσεις ανυψωμένων θραυσμάτων βράχου), ροή λάβας, lahar (ηφαιστειακή λάσπη), ηφαιστειακά αέρια, ελαφρόπετρα, ράφτινγκ, παρασυρόμενη τέφρα , τσουνάμι και κεραυνοί.
Εκρήξεις μεγέθους του Ταμπόρα συμβαίνουν κάπου στον κόσμο μία ή δύο φορές κάθε χιλιετία κατά μέσο όρο και κάθε 400 χρόνια στην περιοχή της Ασίας του Ειρηνικού. Το θέμα δεν είναι αν, αλλά πότε.
Το Adventures in Volcanoland μας υπενθυμίζει ότι όλοι πρέπει να παρακολουθούμε προσεκτικά τα ηφαίστεια του κόσμου. Είναι κάτι περισσότερο από σαγηνευτικά φυσικά ορόσημα. Είναι ισχυροί οδηγοί διαδικασιών στον πλανήτη μας που είναι ζωτικής σημασίας να κατανοήσουμε. Οι λάτρεις των ηφαιστείων, όσοι ενδιαφέρονται για την ιστορία αυτής της περιπετειώδους επιστήμης και όσοι αμφισβητούν τη θέση μας στον κόσμο θα βρουν πολλά να απολαύσουν σε αυτό το συναρπαστικό βιβλίο.
Γεωδίφης με πληροφορίες από την Χέδερ Χάντλεϊ
Nature 628 , 713-715 (2024)
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-01179-1
https://www.nature.com/articles/d41586-024-01179-1