Erupcja wulkanu - jak do niej dochodzi?

Wulkan to otwór w skorupie ziemskiej, łączący się poprzez komin lub przewód z komorą magmową, z którego wydobywają się produkty erupcji: lawa, materiały piroklastyczne oraz gazy wulkaniczne. Materiały te odkładają się wokół krateru i zastygają, dlatego też wiele wulkanów ma stożkowy wygląd. Występuje na Ziemi oraz innych planetach i satelitach.

Zwykle wulkany powstają w miejscach styku płyt tektonicznych, mogą również pojawiać się w gorących punktach planety, gdzie nie dochodzi do styku płyt, jednak ma miejsce duża aktywność wulkaniczna.

Erupcje wulkanów mogą przebiegać w różny sposób - częstotliwość i siła wybuchów zależy od składu law, który decyduje o ich fizycznych właściwościach. Wybuchy większości z nich mają gwałtowny charakter - nazywamy je wtedy erupcjami mieszanymi lub eksplozywnymi. Siła eksplozji jest tym większa, im dłużej trwała przerwa między wybuchami.

Przykładem na to są erupcje Wezuwiusza w 79 r. n.e. czy Krakatau w 1883 r. W niektórych przypadkach wybuchy nie są poprzedzone typowymi objawami, jak lokalne wstrząsy sejsmiczne, wzrost temperatury powierzchni wokół wulkanu, czy nasilenie ekshalacji, jednak w większości przypadków możemy je wcześniej zaobserwować.

Czym spowodowane są gwałtowne wybuchy? Przede wszystkim silnym parciem gazów wulkanicznych. Tego typu erupcje trwają dość krótko, stanowiąc jednorazowy, kilkugodzinny akt działalności wulkanicznej.

Mogą być także podzielone na fazy, występujące w odstępach kilkudniowych. Czasem gwałtowne wybuchy wulkanów są wynikiem kumulacji ożywionej od dłuższego czasu czynności wulkanu.

Najspokojniejszy przebieg erupcji mają wulkany, których lawa ma niską lepkość oraz niewielkie ciśnienie uwalnianych gazów. Wylewy z tego typu wulkanów mogą trwać do kilku miesięcy, a pomiędzy erupcjami kratery bywają wypełnione lawą.

Erupcje możemy podzielić m.in. ze względu na ich formę na:

• erupcje linearne (linijne, szczegółowe);
• erupcje centralne (punktowe);
• erupcje arealne;
• erupcje podmorskie;
• hydroerupcje (erupcje freatyczne).

Inny podział wyróżnia erupcje ze względu na materiał wydostający się podczas tego zjawiska. Według tego kryterium erupcje dzielimy na:

• erupcje eksplozywne;
• efezje (erupcje lawowe, wylewne);
• erupcje mieszane.

Typy erupcji wulkanicznej dzielimy według siły wybuchu oraz częstotliwości występowania. Podział wygląda następująco:

• erupcja hawajska;
• erupcja strombolijska;
• erupcja wulkaniczna;
• erupcja peleańska;
• erupcja pliniańska.

Naukowcy są zgodni, że największe oraz najtragiczniejsze w skutkach wybuchy wulkanów miały miejsce w czasach prehistorycznych. Skutki tych erupcji często odczuwalne były w promieniu tysięcy kilometrów, a uwalniane w wyniku tego kwasy siarkowe wpływały na klimat planety.

Oto najsilniejsze erupcje wulkaniczne w dziejach świata:

• jedna z najpotężniejszych erupcji wulkanicznych miała miejsce 75 tysięcy lat temu, gdy wulkan z Sumatry omal nie doprowadził do zagłady ludzkości; popiół po erupcji wulkanu pokrył kilkunastocentrymetrową warstwą całą południową Azję, wskutek czego do Ziemi przestały docierać promienie słoneczne i nastąpiło globalne ochłodzenie, odczuwalne nawet przez 1000 lat; w tym czasie populacje wielu gatunków (w tym również Homo sapiens) zostały drastycznie zmniejszone;
• około 40 tysięcy lat temu, niedaleko Neapolu miała miejsce erupcja Campi Flegrei - kaldery superwulkanu; podczas eksplozji w powietrze uleciało około 300 km³ popiołów i kawałków skał, ziemia zaś została zalana 200 km³ magmy, co doprowadziło do obniżenia globalnej temperatury o 1-2°C; według niektórych hipotez wybuch ten mógł przyczynić się do wyginięcia neandertalczyków i umożliwić ekspansję bardziej odpornych Homo sapiens; był to jeden z największych wybuchów wulkanów w dziejach świata;
• innym silnym wybuchem była erupcja wulkanu Santoryn na wyspie Thira, około 1600 r. p.n.e.; erupcja ta była na tyle potężna, że niemal zupełnie zniszczyła cywilizację minojską; siłę tego wybuchu można porównać do eksplozji czterech bomb atomowych, a wybuchowi towarzyszyło ogromne tsunami; chmura popiołu wzbiła się na wysokość niemal 30 km, huk zaś słyszalny był w odległości do tysiąca km;
• w 1883 r. latem doszło do prawdopodobnie najgłośniejszej eksplozji wulkanicznej w dziejach - miała miejsce erupcja wulkanu Krakatau, a huk jej towarzyszący określany jest często jako najgłośniejszy dźwięk w historii - natężenie wynosiło 350 decybeli; eksplozja słyszana była ponad 4 tysiące kilometrów od wyspy;
• 15 stycznia 2022 miała miejsce najsilniejsza współcześnie erupcja - nastąpił wybuch podwodnego wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, porównywalny do erupcji Krakatau z 1883 roku; powstała w wyniku wybuchu kolumna gazu i popiołu sięgała aż do mezosfery, znajdującej się na wysokości od 45 do 90 km nad powierzchnią Ziemi i byla najwyższą kolumną, jaką do tej pory udało się zarejestrować w satelitarnym zapisie; wybuch ten wytworzył niezwykle silne fale dźwiękowe oraz infradźwięki; słyszalne dźwięki erupcji można było usłyszeć na oddalonej od wysp Tonga o ponad 10 tysięcy km Alasce; potężna erupcja tego wulkanu wywołała silniejsze niż huraganowe wiatry wiejące w najwyższej warstwie atmosfery ziemskiej.