تأثير الثورات البركانية على المناخ العالمي

عناصر الموضوع

1- كيفية تأثير البراكين على سطح الأرض

2- التضاريس والفتحات البركانية

3- كيف تؤثر البراكين على باطن الأرض؟

4- كيف تؤثر البراكين على الغلاف الجوي والمناخ؟

5- تأثيرات جزيئات الغبار والرماد

6- تأثير الكبريت

7- النتائج المباشرة لأنفجار البراكين و تأثيرها على الأرض

إن موعد ومكان الانفجار البركاني أمر لا يستطيع البشر التنبؤ به أو التحكم فيه، ولكن البراكين لها تأثير على نظام المناخ العالمي، وهناك علاقة سببية بين البراكين وتغير المناخ. عندما يثور البركان، فإنه قد يقذف غازات الكبريت إلى الغلاف الجوي العلوي، والتي تشكل في النهاية جزيئات صغيرة أو رذاذات تعكس ضوء الشمس إلى الفضاء. لا تعكس الغازات نفسها الكثير من ضوء الشمس؛ تأتي معظم الخصائص العاكسة من الهباء الجوي.

1- كيفية تأثير البراكين على سطح الأرض

تعتبر البراكين أكثر الظواهر الطبيعية تأثيراً على سطح الأرض، حيث أن أكثر من 80% منها، سواء على الأرض أو تحت المحيطات، من أصل بركاني. وتشير التقديرات إلى أن أكبر كمية من المواد المنبعثة نشأت من مراكز بركانية تحت الماء على طول التلال المحيطية المحيطة بالكرة الأرضية. كما أن العديد من السلاسل الجبلية الأخرى وآلاف الجزر المحيطية الناشئة هي من أصل بركاني بالكامل تقريباً، وهي في طابعها العام تشبه بشكل ملحوظ تلك التي تتشكل الآن في مواقع مختلفة على الأرض. ولا شك أن النشاط البركاني في المناطق الساخنة يفسر الأعمار الأقدم لسلاسل الجزر البركانية مثل هاواي وماريانا، والتي تشكلت على ما يسمى الآن بحدود الاندساس. إن مساحة سطح الأرض تحت الجزر البركانية الصغيرة، والتي تقدر بنحو ثلاثة أمثال مساحة القارات، من شأنها أن تؤدي إلى اختلال شديد في توازن الأرض وإمالتها ما لم تتم إزالة كميات مماثلة من المواد في وقت واحد في أماكن أخرى على الأرض. الينابيع الساخنة والتربة الخصبة وقيعان المحيطات كلها بركانية الأصل، والجدير بالذكر أن تركيب هذه الغازات اليوم يختلف عما كان عليه قبل ملايين السنين، حيث كانت في الأساس عبارة عن كمية كبيرة من بخار الماء. ومن ناحية أخرى، تشكل البراكين كارثة كبرى لتدمير الغابات وانقراض الكائنات الحية، والمرافق بسبب قذف الصهارة.

2- التضاريس والفتحات البركانية

 يؤدي الثوران البركاني إلى تطور العديد من التضاريس والفتحات البركانية، والتي تختلف في شكلها وحجمها بناءً على تركيب الصهارة البركانية. أما أنواع التضاريس التي تنشأ، بسبب الثورات البركانية فهي كما يلي:

• البراكين المخروطية بالإنجليزيةCinder Cone Volcanoes). )
• البراكين الدرعية
• البراكين المركبة

قباب الحمم البركانية: نظرًا لأن بعض البراكين تحتوي على القليل من الصهارة، فهذا يعني أن الضغط الناتج عن باطن الأرض سيكون أيضًا صغيرًا وغير كافٍ لثوران بركاني قوي، لذا ستخرج الحمم ببطء، وتتراكم على شكل قبة حول فوهة البركان. تتمتع هذه الصهارة بلزوجة عالية جدًا، وبالتالي لا يمكنها التحرك بعيدًا عن فوهة البركان، وتتراكم على شكل قبة حول الحفرة. [1]

الهضاب البركانية: ثورات الشقوق هي الانفجارات البركانية المسؤولة عن تكوين الهضاب، مع تدفق كميات كبيرة من الحمم البازلتية فوقها، وتتراكم واحدة فوق الأخرى مثل الصفائح أو الرقائق التي تغطي مناطق كبيرة. على الرغم من أن هذه الهضاب تغطي مناطق واسعة، إلا أنه لا يجب أن يحدث ذلك دفعة واحدة بكميات كبيرة من الصهارة، حيث يمكن أن يحدث أيضًا مع تدفقات عديدة، ولكنها صغيرة موزعة على فترة طويلة. ومن الأمثلة على ذلك هضبة ديكان في الهند – وكذلك منطقة نهر كولومبيا في الولايات المتحدة – وتشكل أجزاء عملاقة منها مقاطعات كاملة مثل مقاطعة البازلت في سيبيريا حيث أدى ثوران بركاني إلى نهاية 95٪ من جميع الأنواع التي عاشت في ذلك السكان.

البحيرات البركانية (الكالديرا): تشكلت من البراكين العنيفة، حيث تنخفض تحت مستوى السطح. إذا كان مخرج حجرة الصهارة موجودًا تمامًا عند مستوى الحجرة، فإن الطبقة العليا التي أسستها رقائق الصهارة تسقط، وهناك شكل تقوله قاعدة تسمى بحيرة بركانية على سبيل المثال: بحيرة تاوبو وبحيرة روتوروا. تتكون رواسب الصخور النارية التي يبلغ سمكها عدة كيلومترات من نوع حجري واحد (إجنيمبريت ريوليتي) وتوجد في واجهات محلية مثل منطقة تاوبو البركانية في شمال نيوزيلندا وتغطي مساحة تقارب 20000 كيلومتر مربع، ولا تزال نشطة بركانيًا اليوم، ويدل على ذلك وجود العديد من الينابيع الساخنة بالإضافة إلى البراكين، وتعد الرواسب الموجودة في حديقة يلوستون الوطنية واحدة من أكبر رواسب الحمم البركانية في العالم بمساحة 6000 كيلومتر مكعب، وتراكمت على مدى ما يقرب من مليوني عام نتيجة لملء العديد من تدفقات الحمم الريوليتية، كما تشير الينابيع الساخنة إلى منطقة بركانية نشطة.

3- كيف تؤثر البراكين على باطن الأرض؟

 تعمل الصخور المنصهرة في باطن الأرض كمصدر رئيسي لعدد من المعادن، فهي تؤدي إلى رواسب البورفيري المسؤولة عن 75٪ من النحاس في العالم و50٪ من الموليبدينوم و20٪ من الذهب. التفاعلات تنتج البراكين على التوالي خام النحاس ومحاليل الملح والغازات المشبعة بالكبريت؛ جنبًا إلى جنب مع الصهارة، تنتج ينابيع ساخنة تترسب فيها المعادن، بما في ذلك الذهب والفضة. وإلا، فإن ما يدخل إلى الشركة ليحل محل الخام الذي اُسْتُخْرِج يمكن أن يكون شيئًا مثل الصخور المكسورة أو المخلفات. الصخور الساخنة والصخور المنصهرة عبارة عن خزانات ضخمة تخزن الطاقة الحرارية داخل باطن الأرض. الهيماتيت والرصاص الطبيعي والزنجفر والجرافيت وما إلى ذلك هي معادن تتكون من الصخور المنصهرة. يتغير الترتيب بمرور الوقت والمكان، لذا تتغير المعرفة بالمعادن. ساعدت التغييرات في المجالات المغناطيسية العلماء على اكتشاف ظهور معادن جديدة وفهم أي تغييرات تحدث.

4- كيف تؤثر البراكين على الغلاف الجوي والمناخ؟

تؤثر البراكين على الغلاف الجوي والمناخ إن الغلاف الجوي للبراكين أيضًا لا يقتصر على فوهاتها، فالدخان الأبيض المنبعث من فتحات فوهات الجبال غالبًا ما يثير أساطير عن التنانين والشياطين الأخرى التي تعيش في جبال النار. ويؤدي ارتفاع ضغط الغاز الناتج عن ذلك إلى انفجار الجبل في النهاية! ولا تعمل هذه الجسيمات المنبعثة من البراكين على حجب بعض أشعة الشمس فحسب، بل يحدث التبريد من خلال التأثيرات السطحية الناتجة عن انخفاض الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض، وقد يستمر هذا لفترات طويلة بناءً على نوع النشاط البركاني.

5- تأثيرات جزيئات الغبار والرماد

تؤثر الجسيمات التي تنبعث من البركان على الأرض في المقام الأول من خلال عملية التبريد وتأثيرات الجسيمات الأكبر أقل من بقية الجسيمات، بسبب سقوطها على الأرض مع حركة الرياح، ولا تنتقل بينما تشكل الجسيمات الأصغر سحبًا في طبقة التروبوسفير التي ستبرد، وتظلل المنطقة أسفلها، وتسقط منها الأمطار بينما تمر الجسيمات الصغيرة جدًا إلى الأعلى باتجاه طبقة الستراتوسفير، ويمكنها حجب أشعة الشمس وتبريد مناطق مختلفة من العالم وفقًا لموقعها.

6- تأثير الكبريت

الثورات البركانية مسؤولة أيضًا عن انبعاث غاز ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي حيث يرتفع هذا الغاز إلى طبقة الستراتوسفير، ويتفاعل مع جزيئات الماء لتكوين محلول مائي من حامض الكبريتيك والذي بدوره يعمل على استنزاف طبقة الأوزون الستراتوسفيرية وترسب أيضًا على سطح الأرض مما قد يتسبب في حموضة البحيرات والجداول. يعكس تكوين طبقة ضبابية الطاقة الشمسية الواردة، ويسبب تأثير التبريد. إن هذه القدرة على التبريد أقوى بكثير من تلك التي توفرها جزيئات الرماد والغبار، بسبب قدرتها على تكوين قطرات. ويمكن أن يتراوح وقت الإقامة من بضعة أيام إلى سنوات، اعتمادًا على نوع الهباء الجوي. وفي حالة قطرات حمض الكبريتيك، يمكنها البقاء في الغلاف الجوي لمدة تصل إلى 3 سنوات قبل أن تصبح كتلتها كبيرة بما يكفي لترسبها على سطح الأرض على شكل أمطار حمضية. [2]

تأثير الغازات الدفيئة: تنبعث بعض الغازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون، من البراكين، ولكن بشكل عام لا يؤدي ذلك إلى زيادة نسب الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي إلا إذا استمر الانبعاث لفترة طويلة أو ثوران أكثر من بركان كما حدث في إحدى الفترات الزمنية أدى ذلك إلى زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة على الأرض وبالتالي حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري.

7- النتائج المباشرة لإنفجار البراكين وتأثيرها على الأرض

 يضاف ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي عن طريق البراكين الزجاجية، ولكن ما لم يستمر الثوران لفترة طويلة أو يكون سببه أكثر من بركان واحد، فلا يحدث زيادة في نسبة الغازات الزجاجية في الغلاف الجوي. وفي حالة أن أحد العصور كان له ثوران واحد رفع نسبة ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير مما يؤدي بدوره إلى ارتفاع درجات الحرارة على الأرض وبالتالي يؤدي إلى الاحتباس الحراري. تنبعث من البراكين مواد الانبعاثات البركانية في حالات مختلفة من المادة، ولها تأثير كبير على النحو التالي:

• الرماد: هذه مادة متطايرة تنتقل غالبًا مع النشاط البركاني عبر أجزاء كبيرة من الأرض، ويمكن أن يكون لها عدة تأثيرات سلبية على الأرض، مثل:
• الأحماض: تؤثر على نظام التنفس، وتهيج العينين.
• تلوث مصادر المياه العذبة: تلوث مصادر المياه العذبة والأراضي الزراعية يمكن أن تقتل الحيوانات والبشر تزدهر بناء المحاصيل سلبيات.
• انهيار المباني: في حالة تراكم الرماد على السطح.
• تلف الأسلاك: تدمير المباني الأسلاك والكابلات الكهربائية.
• إنخفاض مستوى الرؤية: علامة الطرق وممرات الهبوط تقلل من الرؤية.
• الطين والحطام: قد يصاحب ثوران بعض البراكين في بعض الأحيان تدفق الطين اللزج مع الحطام والصخور ذات الأبعاد المختلفة، وفي بعض الأحيان قد يصل قطر بعض الصخور إلى حوالي 10 أمتار. وتشتهر البراكين الطبقية بانفجاراتها الكبيرة والحطام المندفع. وتعتمد سرعة وحجم النواتج على المكونات ونسبة الماء ومستوى انحدار السطح: فقد يزداد حجمها بشكل كبير إذا ذابت الصخور التي تحملها وامتصت الماء.
• الحمم البركانية: هي التي تخرج من باطن الأرض، وتتدفق في تيارات من الصخور المنصهرة، وعادة لا تشكل خطراً على حياة الإنسان، بسبب سرعتها المنخفضة التي تتراوح من 1-10 كم/ساعة حسب انحدار السطح الذي تتحرك عليه، وقد تصل سرعتها إلى 30 كم/ساعة إذا كانت محصورة في مسار مغلق. [3]
• الشظايا البركاية (تيفرا): اسم جماعي يطلق على الجسيمات البركانية الحطامية التي تقذف في الغلاف الجوي أثناء الثورات البركانية، والتي تتفاوت على نطاق واسع في الحجم، حيث يتراوح قطرها بين 2 مم و1 متر.
• الحطام البركاني والسيول البركانية: هذه هي التضاريس التي تنتجها مجموعة كثيفة من شظايا الصخور الجافة عالية الحرارة والغازات المحملة التي تقذف بسرعات عالية من فتحة البركان، وتترسب على الأراضي المنخفضة مثل الوديان. يمكن أن يتراوح سمك هذه الطبقات الرسوبية من 1-2 متر.
• الغازات البركانية: تنبعث العديد من الغازات من فوهة البركان، بما في ذلك بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وكلوريد الهيدروجين وفلوريد الهيدروجين. بعض الغازات تلوث الهواء، وتشكل أمطارًا حمضية، والتي ستؤدي إلى تفتيت طبقة الأورانيوم. يتسرب بعضها إلى التربة، ويقتل الحيوانات والنباتات لاحقًا. بعضها يتفاعل مع الجزيئات الدقيقة التي تأكلها الحيوانات، مما يؤدي بدوره إلى قتل الحيوانات.

• توينكلالتضاريس والفتحات البركانية - بتصرف
• ويب طبتأثير الكبريت - بتصرف
• ويكيبيدياالنتائج المباشرة لإنفجار البراكين وتأثيرها على الأرض - بتصرف

مشاركة المقال