Mokslas ir IT

2019.04.12 20:04

Superugnikalniai: ar už asteroidus pavojingesni geologiniai dariniai galėtų sunaikinti civilizaciją?

LRT.lt2019.04.12 20:04

Daugybė žmonių dar pamena 2010 metais kilusį oro transporto chaosą, kai prasnaudęs beveik du amžius išsiveržė vienas didžiausių Islandijos ugnikalnių Ejafjadlajokudlis. Visgi, jei palygintume su triuškinančia superišsiveržimų galia, Ejafjadlajokudlio pasirodymas buvo visai menkas. Ugnikalnių išsiveržimų stiprumo skalėje jis įvertintas vos 4 balais iš 8.

Pats stipriausias 8 balų išsiveržimas sukeltų pavojų visai mūsų civilizacijai. Toks superišsiveržimas per kelias dienas išskirtų daugiau nei 1000 kubinių kilometrų medžiagos (pelenų, dujų ir pemzos), sunaikintų pasėlius ir pakeistų pasaulio klimatą.

Kažkada po dešimčių tūkstančių metų

Skaičiuojama, kad tokio galingumo išsiveržimas planetoje įvyksta kartą per maždaug 10000–100000 metų. Nors mokslininkai ramina, jog šiuo metu nėra jokių įrodymų, kad superišsiveržimas laukia artimiausiu metu, tačiau beveik nėra abejonių, jog kada nors ateityje žmonėms su šiuo negailestingu geologiniu kataklizmu susidurti teks.

Nors superugnikalniai įprastai išlieka aktyvūs milijonus metų, tačiau galingiausieji išsiveržimai įvyksta tik kas keliasdešimt tūkstančių metų. Kuo ilgesnį laiką jie būna ramūs, tuo galingesnio superišsiveržimo galima tikėtis. Įprastai jie išsiveržia pro plačią, stačiašlaitę daubą, vadinamą kaldera, tačiau tai nereiškia, jog po kiekviena kaldera slypi superugnikalnis.

Po JAV Yellowstono nacionaliniu parku verdantis superugnikalnis tikriausiai yra geriausiai ištyrinėtas visame pasaulyje. Mokslininkai žino apie keturiasdešimt du (7 ir 8 VEI balų) išsiveržimus, įvykusius per pastaruosius 36 milijonus metų, tačiau visa tai vyko taip seniai, jog didelė dalis šių reiškinių liekanų sunyko. Tokie išsiveržimai vyksta nereguliariai, be to, mokslininkai nėra tikri, kokie veiksniai juos „įjungia“.

Superugnikalniai susidaro ten, kur susikaupusi išsilydžiusi ar iš dalies išsilydžiusi uoliena, vadinama magma, išsiveržia į Žemės paviršių. Visi superugnikalniai pralaužia storą, žemynus suformuojančią plutą. Jeloustouno kaldera stūkso ant karštojo taško, neįprastai įkaitusių uolienų plumos. Išsilydžiusios mantijos gumulai iš karštojo taško kyla paviršiaus link ir išlydo plutos uolienas.

Kai kurie kiti superugnikalniai, pavyzdžiui, Tobos ugnikalnis (jo kalderoje dabar susiformavęs ežeras) Sumatroje stūkso ties Žemės plutą sudarančių plokščių kraštais. Netoli Sumatros Indijos vandenyną nešanti plokštė yra stumiama po Europą nešančia plokšte. Jai leidžiantis, vandenyno plokštė lydosi ir formuoja magmą.

Pakyla į 35 km aukštį

Superišsiveržimui įvykti reikalingas milžiniškas magmos kiekis. Kai kurie mokslininkai mano, jog superugnikalniai turi gigantiškus, tūkstančius metų augti galinčius magmos židinius, kurių talpa siekia iki 15000 kubinių kilometrų. Magmos židiniai – tai požeminiai magmos telkiniai, kurių didelis slėgis gali suskaldyti kietas uolienas ir suformuoti įtrūkimus, kuriais magma gali iškilti į paviršių. Mažesnius židinius turintys ugnikalniai magmą išspjauna dar nespėjus susidaryti dideliam slėgiui, kokio reikėtų superišsiveržimui įvykti.

Dalis mokslininkų svarsto, jog superugnikalnių magmos židinius gali supti karšta, lanksti uoliena, kuri leidžia šiems židiniams išsiplėsti ir taip sutalpinti vis didesnį magmos kiekį.

Superišsiveržimas įvyksta, kai dėl didžiulio slėgio magma prasiveržia per įtrūkimus magmos židinio viršuje. Išsiveržimas būna toks stiprus, nes superugnikalnio magmoje yra daug dujų burbulų, kurie, staigiai mažėjant slėgiui, plečiasi ir sprogsta. Kadangi magma yra sudaryta iš išsilydžiusios žemyninės plutos, ji yra lipni ir mažai taki. To priešingybė – tokie ugnikalniai, kaip Mauna Loa (Havajuose), kurio lava teka švelniai, nes magma yra skysta, joje nėra daug dujų.

Išsiveržimo metu įkaitę fragmentai ir dujos gali iškilti net į 35 kilometrų aukštį ir pasklisti atmosferoje. Dalis išsiveržusių medžiagų leidžiasi žemyn ir užkloja žemę tarsi sniegas. Kitos karštos toksiškos medžiagos ritasi žemyn nuokalne. Kartais net šimtus kilometrų. Superišsiveržimo metu magmos židinys ištuštėja, o tada viršutinė dalis įgriūna.

Metai be vasaros

Jeigu superugnikalnis išsiveržtų šiandien, kiltų grėsmė visai civilizacijai. Išsilydžiusių uolienų ir dujų debesis, judantis tris kartus greičiau nei automobiliai greitkelyje, sunaikintų viską 100 kilometrų atstumu nuo išsiveržimo vietos. Dulkės pasklistų per tūkstančius kilometrų, uždengtų saulės šviesą. Neapsaugotas žmonių akis, ausis ir nosis pripildytų tarsi adatos duriantys pelenai, galintys pažeisti kraujagysles plaučiuose.

Kiekvieną valandą žemę galėtų padengti pusmetris pelenų. Dėl tokio pelenų sluoksnio įgriūtų stogai, būtų užnuodyti vandens telkiniai ir šaltiniai, sugadinti automobilių ir lėktuvų varikliai, sutrikdytas eismas. Žemės ūkį sužlugdyti galėtų vos kelių centimetrų pelenų sluoksnis.

1815 metais įvykęs Indonezijos Tamboros ugnikalnio išsiveržimas lėmė „metus be vasaros“. Šiaurės pusrutulyje sunaikinta daug grūdinių kultūrų, kai kuriose šalyse kilo badas. Skaudų smūgį patyrė finansų rinkos, kitas šalis užplūdo pabėgėliai. Kai kurie mokslininkai skaičiuoja, jog Jelouostouno superišsiveržimas trečdalį Jungtinių Valstijų keleriems metams paverstų negyvenamomis.

Kaip prognozuoti išsiveržimą?

Jeloustouno ugnikalnių observatorijos vulkanologai yra vieni iš superugnikalnius tyrinėjančių specialistų. Jie tikisi, jog stebėjimai artėjantį superišsiveržimą leis numatyti pakankamai anksti, kad žmonija turėtų dešimtmečius ar net šimtmečius tam pasiruošti. Vieni iš perspėjamųjų signalų galėtų būti Žemės paviršiaus deformacijos ir sutrūkinėjimai, padažnėję nedideli išsiveržimai ir žemės drebėjimai, iš po žemių ištrūkstančių dujų pokyčiai.

Žemės drebėjimus mokslininkai analizuoja seismometrais matuodami žemės vibracijas. Prieš ugnikalnių išsiveržimus žemės drebėjimai suaktyvėja, nes per požemines sritis besibraunančios dujos ir magma priverčia uolienas skilinėti. Be to, dėl sukilusios magmos prieš išsiveržimą išsipučia žemės paviršius. Pavyzdžiui, prieš Šv. Elenos ugnikalnio išsiveržimą 1980 metais šiaurinė kalno pusė išsipūtė net 80 metrų.

Žemės judesius mokslininkai matuoja naudodami palydovinius GPS imtuvus. Jie leidžia nustatyti imtuvo padėtį ant žemės. Dar viena palydovine technologija, vadinama „InSAR“, kasmet kartą ar du matuojami žemės judesiai ir pokyčiai didelėse teritorijose.

 

Mums svarbus tikslumas ir sklandi tekstų kalba. Jei pastebėjote klaidų, praneškite portalas@lrt.lt