Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Europa w oparach wulkanicznego pyłu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Niejednokrotnie słyszeliśmy o zagrożeniach związanych z roztapianiem się lądolodów na biegunach. Takie zjawiska jak podnoszenie się poziomu oceanów czy zmiany zasolenia ich wód istnieją w świadomości opinii publicznej. Jednak, jak się dowiadujemy, zmniejszanie się grubości pokryw lodowych może mieć też wpływ na... wulkanizm.
Warstwy lodu o grubości tysięcy metrów wywierają olbrzymi nacisk na leżące pod nimi skały. Gdy lód topnieje, nacisk się zmniejsza, co powoduje unoszenie się skał. To zaś zmniejsza ciśnienie wewnątrz komór magmowych leżących pod skorupą ziemską.
Allie N. Coonin z Brown University postanowiła zbadać wraz z kolegami wpływ ruchów izostatycznych spowodowanych topnieniem się lodu Antarktydy na Ryft Zachodnioantarktyczny. To jeden z największych ryftów – rowów tektonicznych – na Ziemi. Naukowcy przyjrzeli się związkom zlodowacenia oraz wulkanizmu w czasie dwóch ostatnich zlodowaceń. Na potrzeby badań uczeni wykorzystali model komory magmowej i symulowali zmniejszanie się lądolodu Antarktydy Zachodniej, zmniejszając wirtualnie ciśnienie wywierane na leżące poniżej lodu skały i komorę magmową. Badali, jak zmniejszenie ciśnienia prowadziło do powiększenia się komory. W takim przypadku ciśnienie otaczających komorę skał staje się mniejsze niż ciśnienie gazu w magmie. Tworzą się pęcherzyki, które wypychają magmę i dochodzi do erupcji.
Symulując komory magmowe o różnej wielkości naukowcy zauważyli, że im większa komora, tym bardziej reaguje ona na skutki zmniejszania się pokrywy lodowej. Krytycznym czynnikiem jest tutaj tempo utraty lodu. Uczeni symulowali to zjawisko do maksymalnej prędkości utraty 3 metrów lodu na rok.
Chcąc zweryfikować wyniki uzyskane w trakcie symulacji, naukowcy przyjrzeli się wulkanom andyjskim z Southern Volcanic Zone w Patagonii. Pomiędzy 35 a 18 tysięcy lat temu narosło tam 1600 metrów lodu. W okresie interglacjału lód ten zaczął topnieć. Doszło wówczas do zwiększonej aktywności wulkanów Calbuco, Mocho-Choshuenco i Puyehue-Coron Caulle.
Zwiększenie wulkanizmu spowodowane roztapianiem lądolodu może uruchomić sprzężenie zwrotne, gdy roztapiający się lód będzie prowadził do zmniejszenia ciśnienia w komorze magmowej i erupcji, która z kolei roztopi więcej lodu, co wywoła kolejną erupcję. Nawet gdyby antropogeniczne ocieplenie natychmiast się zatrzymało, to zmniejszenie grubości pokrywy lodowej, jakiej już doświadczył Ryft Zachodnioantarktycznego, będzie wpływało na tamtejsze wulkany przez setki lub tysiące lat, stwierdzają autorzy badań.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W 1831 roku wielka erupcja wulkaniczna doprowadziła do globalnego spadku temperatur, zmniejszenia plonów i głodu. Felix Mendelssohn, który latem podróżował przez Alpy, pisał, że jest zimno jak w zimie, a na najbliższych wzgórzach leży głęboki śnieg. Erupcja z 1831 roku pozostawała najbardziej tajemniczą z niedawnych erupcji wulkanicznych. Wiadomo, że zaburzenia pogodowe, spadek temperatury i głód spowodował wulkan. Nie było jednak wiadomo, który. Do teraz.
Międzynarodowy zespół naukowy, na którego czele stał doktor William Hutchinson ze szkockiego University of St. Andrews poinformował o uzyskaniu idealnego dopasowania pomiędzy popiołem z 1831 roku uzyskanym z rdzenia lodowego, a popiołem z wulkanu. Dopiero od niedawna pojawiła się możliwość pozyskania mikroskopowych fragmentów popiołu z polarnych rdzeni lodowych i wykonania szczegółowych analiz chemicznych. Te fragmenty są niezwykle małe, ich średnica nie przekracza 1/10 średnicy ludzkiego włosa, mówi Hutchinson. Uczony wraz z zespołem dokładnie datował popiół i jednoznacznie powiązał go z Wulkanem Zawaryckiego na wyspie Simuszir, która stanowi część Kuryli. Erupcja utworzyła kalderę wulkaniczną o szerokości 3 kilometrów.
Analizy wykazały, że do erupcji wulkanu doszło na przełomie wiosny i lata 1831 roku. Uzyskane z rdzeni lodowych fragmenty popiołu porównano z próbkami okolicznych wulkanów, które wiele dekad wcześniej trafiły na uniwersytet. Moment, w którym badaliśmy jednocześnie próbki z rdzenia i z tego właśnie wulkanu, był niezwykły. Nie mogłem uwierzyć, że dane są identyczne. Później spędziłem wiele czasu zbierając i analizując informacje o erupcjach na Kurylach i ich zasięgu, by upewnić się, że powiązanie było prawidłowe, ekscytuje się Hutchinson. Uczony przypomina, że na Ziemi istnieje wiele słabo zbadanych wulkanów położonych w odległych regionach globu, co pokazuje, jak trudno będzie przewidzieć, gdzie i kiedy dojdzie do kolejnej wielkiej erupcji.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Obserwujący niebo średniowieczni mnisi wnieśli udział do współczesnej wulkanologii. Międzynarodowy zespół badawczy, pracujący pod kierunkiem uczonych z Uniwersytetu w Genewie, przeanalizował średniowieczne kroniki, rdzenie lodowe i pierścienie drzew, co pozwoliło na precyzyjne datowanie jednych z największych erupcji wulkanicznych w historii ludzkości. W ten sposób uzyskali nowe informacje dotyczące jednego z najbardziej aktywnych wulkanicznie okresów na Ziemi.
Naukowcy ze Szwajcarii, Francji, USA, Kanady, Wielkiej Brytanii i Irlandii przez pięć lat analizowali setki kronik i annałów pochodzących z Europy i Bliskiego Wschodu. Wielkie erupcje wulkaniczne wyrzucają do atmosfery duże ilości związków siarki, które zaburzają budżet energetyczny Ziemi, powodując sezonowe i regionalne zmiany temperatury oraz opadów. Zmiany takie, w połączeniu z czynnikami społecznymi wiążą się z historycznymi deficytami w produkcji wolnej, niepokojami społecznymi i politycznymi, epidemiami i migracjami.
Podstawowym narzędziem datowania wybuchów wulkanów są dowody geologiczne. Dzięki nim wiemy, że w XII-XIII wieku doszło do wzmożonego wulkanizmu zapoczątkowanego przez szereg erupcji z lat ok. 1108–1110, a w 1257 roku miał miejsce wybuch wulkanu Salamas, jedno z największych tego typu wydarzeń epoki holocenu. Jednak geologiczne datowanie erupcji nie jest łatwe i niesie ze sobą wiele wyzwań.
Naukowcy z Genewy i ich koledzy postanowili skorzystać z faktu, że wielkie erupcje mogą prowadzić do widocznych zmian w atmosferze. Rozpoczęli więc poszukiwanie w kronikach opisów takich zmian.
Obecność aerozoli w atmosferze ma bardzo duży wpływ na jasność Księżyca podczas zaćmienia. Im więcej aerozoli, tym ciemniejszy wydaje się wówczas Księżyc. Naukowcy przejrzeli imponującą liczbę źródeł, poszukując tych, których kontekst historyczny był znany, a w których opisano całkowite zaćmienia Księżyca wraz z informacjami o kolorze ziemskiego satelity.
W Europie głównymi źródłami na temat takich wydarzeń są annały i kroniki tworzone w klasztorach i miastach. W źródłach arabskich informacje znajdziemy najczęściej w kronikach uniwersalnych, w Chinach i Korei ich odnotowywaniem zajmowali się oficjalni astronomowie, a w Japonii obserwacje zaćmień rejestrowano w licznych źródłach, jak dzienniki dworzan, kroniki czy zapiski świątynne.
Z badań astronomicznych wiemy, że pomiędzy 1100 a 1300 rokiem – o ile pogoda pozwoliła – ludzie w Europie mogli obserwować 64 całkowite zaćmienia Księżyca, mieszkańcy Bliskiego Wschodu mogli widzieć ich 59, a mieszkańcy Azji Wschodniej – 64. Badacze znaleźli 180 europejskich źródeł z opisami 51 z tych zaćmień, 10 bliskowschodnich z opisami 7 zaćmień, oraz 199 wschodnioazjatyckich, w których opisano 61 zaćmień. Liczba doniesień na temat zaćmień jest bardzo różna. Na przykład na terenie Europy 12 zaćmień opisano tylko w jednym źródle, ale np. zaćmienie z 11 lutego 1161 roku zostało opisane w aż 16 zachowanych do dzisiaj źródłach.
Chrześcijańskie źródła europejskie przynoszą informacje o kolorze i jasności Księżyca podczas 36 zaćmień. Danych takich brakuje w źródłach azjatyckich, z których tylko jedno opisuje kolor. Kronikarze chrześcijańscy interesowali się kolorem ziemskiego satelity prawdopodobnie pod wpływem Apokalipsy św. Jana, gdzie znajdziemy wzmiankę o księżycu w kolorze krwi (Ap 6:12). Biblia miała więc wpływ na obserwacje zjawisk naturalnych, co jednak nie znaczy, że ówczesna europejska nauka nie znała ich fizycznych przyczyn. Wręcz przeciwnie, ze średniowiecznych traktatów astronomicznych wiemy, że wiedza babilońskich czy greckich astronomów była w Europie dostępna. Jednocześnie zatem istniała interpretacja naturalna i nadprzyrodzona zaćmień.
Po przeprowadzeniu analizy naukowcy stwierdzili, że wśród 64 całkowitych zaćmień opisanych przez europejskich kronikarzy, w przypadku 37 z nich mamy informacje o jasności i kolorze. Uczeni uszeregowali je na skali Danjona, wedle której wartość L=0 oznacza bardzo ciemne zaćmienie, gdy Księżyc jest niemal niewidoczny, a L=4 to bardzo jasne zaćmienie, z Księżycem w kolorze miedzianoczerwonym lub pomarańczowym. Tylko sześć wydarzeń zostało zakwalifikowanych jako L=0. Były to zaćmienia z nocy z 5/6 maja 1110, 12/13 stycznia 1172, 2/3 grudnia 1229, 18/19 maja 1258, 12/13 listopada 1258 oraz 22/23 listopada 1276. Wyjątkowe świadectwo znaleziono też w źródle japońskim. Mimo że azjatyckie źródła rzadko wspominają o kolorze, to jednak autor Meigetsuki, Fujiwara no Teika, odnotował wyjątkowo ciemny Księżyc podczas zaćmienia 2 grudnia 1229 roku. Wspomina, że Księżyc całkowicie zniknął na długi czas, nikt z żyjących nie pamiętał takiego wydarzenia, a astronomowie mówili o nim z obawą.
Wszystkie wspomniane zaćmienia L=0 są zbieżne z 5 z 7 największych erupcji wulkanicznych, o których wiemy z rdzeni lodowych. Mowa tutaj o erupcjach UE1 (rok 1108 według danych geologicznych), UE2 (1171), UE4 (1230), Salamas (1257) oraz UE5 (1276). To bardzo silna wskazówka, że za taki a nie inny kolor i jasność ziemskiego satelity odpowiadało zanieczyszczenie atmosfery przez wulkany.
Dzięki połączeniu danych z rdzeni lodowych, pierścieni drzew, obserwacji całkowitych zaćmień Księżyca oraz modelowania transportu aerozoli w atmosferze, naukowcy stwierdzili, że do wielkiej erupcji wulkanicznej dochodziło na 3 do 20 miesięcy przed obserwacjami całkowitego zaćmienia L=0. I tak na przykład można stwierdzić, że data erupcji UE2, która według datowania geologicznego nastąpiła prawdopodobnie w 1171 roku, została uściślona – dzięki średniowiecznym kronikom i badaniom pierścieni drzew – na maj/sierpień 1171. Podobnie uściślono inne daty. UE1 miała miejsce zimą na przełomie lat 1108/1109, UE4 nastąpiła wiosną/latem 1229, a erupcja Salamas to wiosna lub lato 1257 roku, co pozwala odrzucić proponowaną alternatywną datę 1256. W przypadku UE5 datę udało się ustalić jedynie na okres między wrześniem 1275 a lipcem 1276, a dalsze uściślenie było niemożliwe, gdyż w pierścieniach drzew brak oczywistego sygnału ochłodzenia.
Wielkie erupcje wulkaniczne prowadziły do przejściowego ochłodzenia, które mogło trwać dłużej niż rok. Takie wydarzenia odbijały się niekorzystnie na zbiorach, powodując niedobory żywności czy klęski głodu. Jednak ludzie nie łączyli wulkanów ze słabymi zbiorami. W starych dokumentach rzadko wspomina się erupcje wulkaniczne. A były to wydarzenia o olbrzymim znaczeniu. Erupcja Salamas była równie potężna, co słynny wybuch wulkanu Tambora z 1815 roku. Rok 1816 okrzyknięto rokiem bez lata. Nic dziwnego, gdyż średnie globalne temperatury na półkuli północnej spadły wówczas o 0,53 stopnia Celsjusza i szacuje się, że spowodowało to śmierć około 90 000 ludzi. Salamas wybuchł 550 lat wcześniej, gdy ludzkość była znacznie bardziej wrażliwa na takie wydarzenia, a z obecnie dostępnych danych wynika, że anomalia temperaturowa po jego erupcji wyniosła nie -0,5, ale -2 stopnie Celsjusza.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Islandii trwa najdłuższa erupcja wulkaniczna od ponad pół wieku. Rozpoczęła się 19 marca, gdy ze szczeliny w pobliżu wulkanu Fagradalsfjall na półwyspie Reykjanes zaczęła wypływać lawa. Widowiskowe zjawisko przyciągnęło do tej pory około 300 000 turystów.
Dotychczas na powierzchnię wydobyły się 142 miliony metrów sześciennych lawy, która pokryła 4,6 km2 i utworzyła pole lawowe Fagradalshaun. Nazwę, nawiązującą do góry Fagradalsfjall, można przetłumaczyć jako „piękna dolina lawy”.
W ciągu ostatnich 20 lat na Islandii miało miejsce 6 erupcji wulkanicznych. Najdłuższa z nich, spowodowana przez wulkan Holuhraun, trwała od 31 sierpnia 2014 do 27 lutego 2015. Ten rekord został właśnie pobity. Jednak z Holuhraun wypłynęło 10-krotnie więcej – 1,4 km3 – lawy, najwięcej od 230 lat.
Specjaliści zauważają, że obecnie trwająca erupcja jest nie tylko bardzo długa, ale też wyjątkowa pod tym względem, że wypływ jest stabilny. Wulkany na Islandii zwykle na początku są bardzo aktywne, a z czasem lawy płynie coraz mniej, aż erupcja się zatrzymuje, mówi Halldor Geirrson z Instytutu Nauk o Ziemi. Obecnie ze szczeliny wypływa około 8,5 m3 lawy na sekundę.
Zdaniem specjalistów, nie można przewidzieć, jak długo erupcja jeszcze potrwa. Nic nie wskazuje, by się miała ona skończyć, dodaje geofizyk Pall Einarsson. Przypomina, że w pewnym momencie lawa przestała wypływać i sądzono, że to koniec. Jednak po 9 dniach erupcja powróciła z tą samą siłą co wcześniej.
Einarsson mówi, że specjaliści wiele już się nauczyli z najnowszej erupcji. Jednocześnie przyznaje, że wydarzyła się ona w najmniej prawdopodobnym miejscu półwyspu Reykjanes. Jeszcze rok temu nikt by nie przypuszczał, że dojdzie tutaj do czegoś takiego. Geofizyk zauważa, że wokół znajdują się znacznie bardziej aktywne tereny wulkaniczne. To pokazuje, że od czasu do czasu mają miejsce najmniej prawdopodobne wydarzenia.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Popiół wulkaniczny może mieć większy wpływ na klimat niż dotychczas sądzono. Do takich wniosków doszli naukowcy z University of Colorado Boulder, którzy badali skutki erupcji wulkanu Mount Kelut na Jawie, który wybuchł w 2014 roku. Na podstawie obserwacji oraz symulacji komputerowych uczeni stwierdzili, że popiół może pozostawać w atmosferze przez wiele miesięcy po erupcji.
Odkrycia dokonano przypadkiem. Uczeni pilotowali drona w pobliżu Mount Kelut. Badania prowadzili po erupcji, która zmusiła tysiące ludzi do ewakuacji.
Zauważyli duże kawałki unoszące się w powietrzu miesiąc po erupcji. Wyglądało to jak popiół, mówi główna autorka najnowszych badań, Yunqian Zhu z Laboratory for Atmospheric and Space Physics na CU Boulder.
Naukowcy od dawna wiedzą, że erupcje wulkaniczne, które wyrzucają w powietrze olbrzymie ilości siarki blokującej dostęp promieni słonecznych do Ziemi, przyczyniają się do schładzania planety. Nie sądzili jednak, że i popiół odgrywa w tym procesie dużą rolę. Uważano bowiem, że jest on na tyle ciężki, iż szybko opada.
Zhu i jej zespół chcieli dowiedzieć się, dlaczego popiół był obecny w powietrzu jeszcze miesiąc po erupcji. Okazało się, że składa się on z małych lekkich fragmentów, które z łatwością unoszą się w powietrzu. Dotychczas sadzono, że popiół jest podobny do szkła wulkanicznego. Tymczasem odkryliśmy, że to, co unosiło się w powietrzu ma gęstość bardziej zbliżoną do pumeksu, stwierdza uczona.
Wydaje się też, jak mówi profesor Brian Toon, że te podobne do pumeksu cząstki zmieniają chemię całego pióropusza dymu i popiołu nad wulkanem. Wiemy, że wulkany wyrzucają duże ilości dwutlenku siarki. Wielu naukowców sądziło, że różne składniki dymu wulkanicznego wchodzą ze sobą w interakcje i w serii reakcji chemicznych powstaje kwas siarkowy. Jego formowanie się w powietrzu może trwać przez wiele tygodni. Jednak obserwacje wskazywały, że reakcje zachodzą szybciej. Nie potrafiono wyjaśnić tego fenomenu.
Toon sądzi, że znalezione cząstki popiołu mogą rzucić nieco światła na tę kwestię. Wydaje się molekuły dwutlenku siarki przyczepiają się do popiołu, który długo krąży w powietrzu. Reakcje mogą zachodzić na powierzchni cząstek popiołu, na których może się gromadzić nawet 43% siarki z erupcji. Innymi słowy, popiół może znacząco przyspieszać reakcje, w wyniku których powstaje kwas siarkowy.
Nie jest jasne, na ile ten krążący w atmosferze popiół wpływa na klimat. Teoretycznie długo utrzymujące się w powietrzu cząstki powinny schładzać powierzchnię planety. Mogą też trafiać na bieguny gdzie mogą przyczyniać się do powstawania reakcji niszczących warstwę ozonową. Tak czy inaczej, wszystko wskazuje na to, że należy lepiej przyjrzeć się temu, co dzieje się w popiołem w atmosferze po erupcji wulkanu. Myślę, że odkryliśmy coś ważnego. Takiego popiołu jest niewiele, ale może on robić sporą różnicę, mówi Toon.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.