Wulkany- od zarania dziejów kształtują oblicze Ziemi, występując na wszystkich kontynentach świata. Z naukowego punktu widzenia są to miejsca wydobywania się na powierzchnię produktów erupcji m.in. lawy, materiałów piroklastycznych, gazów wulkanicznych. Potocznie nazywa się je wzniesieniami powstałymi wskutek nagromadzenia się produktów erupcji wokół krateru lub szczeliny. Forma wzniesienia zależy od przebiegu erupcji jak i właściwości fizycznych, środowiska erupcji, ale również od procesów zachodzących na powierzchni ( erozji, osuwiska, oblodzenia, abrazji). Wulkany spotykamy przede wszystkim w strefach ryftowych i subdukcji. Istnieje też duża grupa wulkanów tzw. wewnątrz-płytowych, łuków wysp i grzbietów podmorskich. W zależności od rodzaju aktywności, mogą być to czynne, drzemiące lub wygasłe wulkany.
Wulkan składa się z kilku najważniejszych elementów jego budowy: komina wulkanicznego, komory magmowej i krateru a także w wielu przypadkach z kanałów znajdujących się na zboczach stożka wulkanicznego.
Najbardziej rozległymi wulkanami są tarczowe: cechuje je duża średnica podstawy i łagodne nachylone stoki 6-10 stopni, zbudowane z law bazaltowych. Najlepszym przykładem są wulkany hawajskie ( Mauna Kea, Mauna Loa, Kilauea), ponadto Góra Wrangla na Alasce, Masaya Volcano w Nikaragui, Santoryn w Grecji, Kartala na Komorach, wulkany Wysp Galapagos i Islandii.
Najbardziej rozpowszechnionymi wulkanami są stożkowe: cechuje je duże nachylenie stoków 20-40 stopni, charakterystyczne dla stref subdukcji. Wyrzucają one albo materiał piroklastyczny albo lawę. Takimi przykładami mogą być stratowulkany , np. Etna na Sycylii, Saint Helens w USA, Pinatubo na Filipinach, Fudżi w Japonii, Wezuwiusz we Włoszech, Soufiere na Montserrat, Krakatau w Indonezji. W tego typu wulkanach powszechnie występują kaldery, będące zagłębieniem pozostałym po gwałtownej erupcji i zapadnięciu się stropu komory pomagmowej.
Wulkany podmorskie - typowe są erupcje freatolawowe, które produkują lawy bazaltowe, ulegające w różnym stopniu fragmentacji pod wpływem kontaktu z wodą morską. Utwory te zwane poduszkowymi lawami lub peperytami, tworzą podmorskie góry, które niekiedy ciągną się na przestrzeni setek i tysięcy kilometrów ponad dnem oceanicznym. Niekiedy obfite podmorskie erupcje, które zachodzą na głębokości kilkuset metrów, mogą szybko spowodować powstanie wysp wulkanicznych ( w. Surtsey u wybrzeży Islandii).
Wulkany podlodowcowe- wybuchają pod lodem, gromadzą w sobie zarówno materiał piroklastyczny jak i lawę. Przykładem są wulkany na Islandii, na Alasce czy Antarktydzie.
Na Ziemi większość aktywnych wulkanów występuje w obrębie tzw. ognistego pierścienia Pacyfiku, gdzie dominują gwałtowne erupcje eksplozywne, będące przyczyną największych klęsk żywiołowych, powodujące straty w ludziach i ich dorobku materialnym, a także katastrofy ekologiczne. Do najniebezpieczniejszych czynników aktywności wulkanicznej należą chmury gorejące i lawiny piroklastyczne, lahary, lawiny gruzowe, opady piroklastyczne, wylewy law, gazy wulkaniczne, tsunami i trzęsienia ziemi.
Chmury gorejące. Ich temperatura sięga 700-1000 stopni, potrafią pędzić po zboczach wulkanu z ogromną prędkością do 300 km/ h, niszcząc wszystko na swojej drodze. W 1902 r. wulkan Mt Peele na Martynice w ciągu kilku minut starł z powierzchni ziemi miasto Saint Pierre, zabijając 26 tysięcy mieszkańców.
Lawiny piroklastyczne. Stanowią mieszaninę materiałów piroklastycznych i rozżarzonego gazu. Powodują one duże zniszczenia, straty w ludziach, dewastacje upraw i roślinności. Lahary, będące potokami błotnymi również potrafią doprowadzać do katastrof naturalnych. W 1985 roku kolumbijski wulkan Nevado del Ruiz wyrzucił potoki laharów, które spowodowały śmierć 23 tysięcy osób.
Lawiny gruzowe. Tworzą się w wyniku rozsadzania górnej części stożka wulkanicznego. Bloki i okruchy skalne niekiedy przemieszczają się z gorącymi popiołami wulkanicznymi czyniąc spustoszenie. ( Japonia , wyspa Honsiu, 1888 r. po wybuchu Bandai -san zginęło prawie 500 osób).
Opady piroklastyczne. Są to drobne cząstki rozpylonej w powietrzu lawy, także bloki i okruchy skalne, będące fragmentami starszych utworów, budujących wulkan. Intensywne opady piroklastyczne powodują zniszczenia domostw, pól uprawnych, zagrażają także życiu ludności. Opady tego typu są charakterystyczne dla Wezuwiusza, którego erupcja w 79 r.n.e. pogrzebała w Pompejach około 2 tysięcy osób.
Wylewy law. Są zwykle umiarkowanie groźne ze względu na ich dosyć wolne przemieszczanie się. Ich temperatura wynosi do 1200 stopni Celsjusza. Spadek temperatury law poniżej granicy krzepnięcia powoduje zatrzymywanie się potoków lawy, która niekiedy może płynąć na odległość kilkudziesięciu kilometrów od miejsca jej wypłynięcia. W 1669 roku wybuch Etny i potok lawy spowodował śmierć 20 tysięcy osób. Zwykle jednak ludności udaje się na czas uciec od stref zagrożenia.
Gazy wulkaniczne. Składają się głównie z pary wodnej ale również z dwutlenku węgla, wodoru, chlorowodoru, siarkowodoru, dwutlenku siarki, metanu i amoniaku. Szczególnie niebezpieczny jest dwutlenek węgla, który z uwagi na cięższy gaz od powietrza, osiada na obniżeniach terenu, powodując niekiedy śmierć ludzi. Emisje dwutlenku siarki zaś prowadzą do zmniejszenia dopływu promieniowania słonecznego, ( Pinatubo 1994, El Chichon 1982, Gunung Agung 1963) a co za tym idzie spadku temperatury w atmosferze.
Tsunami. Wywoływane są zarówno erupcjami podwodnymi wulkanów jak i trzęsieniami ziemi, które zachodzą na dnie mórz i oceanów. W wyniku wybuchu wulkanu Krakatau w 1883 roku, 30 -metrowa fala tsunami pozbawiła życia ponad 30 tysięcy osób na sąsiednich wyspach Indonezji.
Szacuje się, że około 500 mln osób żyje obecnie w strefach wulkanicznego zagrożenia. Duże zagęszczenie ludności i potencjalne erupcje najbardziej aktywnych wulkanów, mogą spowodować katastrofalne zniszczenia i dziesiątki a nawet setki tysięcy ofiar. Ludzie jednak osiedlają się w sąsiedztwie wulkanów, gdyż gleby wulkaniczne, bogate w minerały, należą do najżyźniejszych na świecie. Katastrofalne wybuchy czterech wulkanów : Tambora (1815), Krakatau (1883), Pelee (1902), Nevado del Ruiz (1985) spowodowały ponad 66% przypadków śmiertelnych w ostatnim 200 leciu, przy czym z każdym z tych wybuchów związany był inny czynnik zagłady: głód, tsunami, lawina piroklastyczna, lahar.
Energia wybuchów eksplozywnych wulkanów potrafi być wielokrotnie większa od energii bomby atomowej zrzuconej na Hiroszimę . Przebieg erupcji jest tak gwałtowny, że może doprowadzić do rozsadzenia budowli wulkanicznych i wzniesienia popiołów na wysokość 25-30 km.
W odróżnieniu od erupcji eksplozywnych i mieszanych, erupcje lawowe o takiej sile i energii są niezwykle rzadkie. Jedną z nich była erupcja wulkanu Laki na Islandii w 1783, która utworzyła wylew lawy na obszarze 12,5 km/3 . Dla porównania erupcja materiałów piroklastycznych z wulkanu Tambora osiągnęła rozmiary 150 km/3.
Wulkany, których liczbę szacuje się na około 1500 ( w tym 800 aktywnych bądź drzemiących), co jakiś czas dają o sobie znać w różnych częściach globu. Najbardziej nieprzewidywalne wulkany drzemiące, stanowią do dziś dla badaczy i wulkanologów poważny problem, jeśli chodzi o przewidywalność kolejnej erupcji. Niewątpliwie trudno jest przewidzieć co do dnia i godziny wybuch wulkanu, choć w dobie dzisiejszej zaawansowanej techniki, stało się to nieco prostsze. Monitoring obecnie czynnych wulkanów i obszarów aktywnych wulkanicznie dostarcza cennych informacji umożliwiających m.in. weryfikacje hipotez odnośnie działalności dawnych wulkanów oraz prognozowanie terminów i skali przyszłych erupcji. Korzystając z satelitów naukowo badawczych, nawigacyjnych i meteorologicznych służby wulkanologiczne mogą na bieżąco rejestrować stan aktywności wulkanicznej. Monitoring ma ogromne znaczenie dla ochrony ludności i służb specjalnych, które w przypadku zagrożenia kierują akcją ratunkową. Dzięki niemu można przygotować plany ewakuacji z miejsc zagrożenia, tworzyć systemy ostrzegania, projektować zapory i kanały, które niwelować mogą wędrówkę materiałów piroklastycznych i lawy, budować schrony i wzmocnienia budynków.
Zdj. 2. Erupcja Momotombo, Nikaragua
Zdj.3. Wulkan Pinatubo na Filipinach
Zdj. 4. Tungurahua, Ekwador
Zdj. 5. Kluczewska Sopka, Rosja, Kamczatka
autor. Mateusz
