Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Wulkanolodzy chcą wwiercić się do komory wulkanicznej, pobrać próbki i założyć czujniki

Rekomendowane odpowiedzi

Przed 12 laty w kalderze wulkanu Krafla na Islandii odbywały się poszukiwania gorących źródeł, które chciano wykorzystać do uzyskania energii geotermalnej. Nagle wiertło przebiło komorę wulkaniczną. Przez jakiś czas, zanim osłona otworu się nie rozpadła, istniała tam najgorętsza znana nam studnia geotermalna. Teraz zakończono przygotowania do powrotu na to miejsce i ponowne wwiercenie się, tym razem celowo, do komory wulkanicznej. Specjaliści chcą tam założyć pierwsze na świecie długoterminowe obserwatorium magmy.

Prowadziliśmy badania na Marsie i na Wenus. Ale nigdy nie obserwowaliśmy magmy płynącej pod powierzchnią Ziemi, mówi Paolo Papale, dyrektor ds. badań we włoskim Narodowym Instytucie Geofizyki i Wulkanologii.

Kaldera Krafla ma około 90 kilometrów średnicy. Położona jest na granicy płyty północnoamerykańskiej i eurazjatyckiej. Wiemy o 29 erupcjach, do jakich doszło w pisanej historii tego regionu. Od 1977 roku istnieje tam elektrownia geotermalna.

Jednak tym, co najbardziej interesuje naukowców jest położona 2 kilometry poniżej komora magmowa. W maju projekt Krafla Magma Testbed (KMT) otrzymał dofinansowanie od International Continental Scientific Drilling Program, który uznał go za jeden z najważniejszych projektów nadchodzącej dekady. Teraz, dzięki dodatkowemu finansowaniu od islandzkich i europejskich agend naukowych projekt może wejść w fazę przygotowań. Na tym etapie mają zostać przedstawione technologie, które spowodują, że wykonany odwiert pozostanie otwarty oraz modele pokazujące, jak będzie zachowywała się komora magmowa, w której na stałe znajdzie się otwór. Pierwszy odwiert, na którego wykonanie przeznaczono 25 milionów dolarów. może mieć miejsce już w 2023 roku.

Badania magmy pod powierzchnią Ziemi dostarczyłoby niezwykle cennych informacji. Obecnie nie jesteśmy w stanie prowadzić tego typu badań. Wulkanolodzy wnioskują o ruchu magmy na podstawie pomiarów GPS, sejsmografów i radarów. Mogą badać odsłonięte komory zastygniętej magmy czy jej ruch na powierzchni Ziemi. Jednak w ten sposób nie poznamy wielu tajemnic.

Komory zastygniętej lawy są niepełne, wybiórczo pozbawione części materiału, który wypłynął w wyniku erupcji. Z kolei lawa, która wydobyła się na powierzchnię nie zawiera większości gazów, które wywołały erupcję i wpływały na jej oryginalną temperaturę, ciśnienie i skład. Na podstawie inkluzji i bąbli uwięzionych gazów w zastygłej lawie można wnioskować o jej oryginalnym składzie. Jednak dopiero pobranie i zbadanie próbek z Krafli pozwoli stwierdzić, czy dotychczasowe szacunki są prawidłowe.

W ramach projektu KMT mają zostać zebrane próbki magmy, a w komorze magmowej mają zostać umieszczone czujniki mierzące temperaturę, ciśnienie i skład chemiczny. Przed naukowcami i inżynierami olbrzymie wyzwanie technologiczne, bo wszystko ma działać w temperaturach przekraczających 1000 stopni Celsjusza. Partnerzy KMT, którzy będą wykonywali odwiert, już testują elastyczne metody łączenia stalowych elementów osłony otworu, które będą kurczyły się i rozszerzały w miarę zmian temperatury. Opracowane na potrzeby projektu rozwiązania technologiczne mogą przydać się podczas badań Wenus. Badaniami niezwykle zainteresowany jest też islandzki przemysł geotermalny. Lepsze zrozumienie magmy i opracowanie odpowiednich technologii pozwoliłoby w przyszłości pozyskiwać ciepło znacznie bliżej jego źródła, co dramatycznie zwiększyłoby produkcję energii.

W końcu zaś, jeśli projekt KMT potrwa przez wystarczająco długo, niewykluczone, że w kalderze Kafla będzie miała miejsce kolejna erupcja, a wówczas będziemy mogli obserwować ją na żywo, z perspektywy magmy znajdującej się pod ziemią. Do ostatnich takich wydarzeń w systemie Krafla doszło w latach 1975–1984, kiedy to w wyniku 9 małych erupcji wypłynęło 0,25 km3 lawy.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Elektrownie geotermalne. Wystarczy wwiercić się dostatecznie głęboko.

Ktoś porównywał koszty takiego obiektu i budowy elektrowni atomowej? Może dało by się przebranżowić nafciarzy. Robiliby to samo wiercili dziury w ziemi.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

W artykule jest napisane, że jest tam elektrownia geotermalna wybudowana w 1977. To ciekawe zagadnienie, jak bezpiecznie wybudować tego typu infrastrukturę w pobliżu czynnego wulkanu, który wybuchł prawie 30 razy w pobliżu pisanej historii tego regionu :) Jak mniemam, przewidują niewielkie erupcje, mają dobrych sejsmologów i wulkanologów oraz zakładają ewentualną utratę "końcówki biznesowej" :)

Edytowane przez cyjanobakteria

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Io, księżyc Jowisza, to najbardziej aktywne pod względem wulkanicznym ciało Układu Słonecznego. Jest on rozmiarów mniej więcej ziemskiego Księżyca, a istnieje na nim około 400 aktywnych wulkanów. Księżyc został odkryty przez Galileusza 8 stycznia 1610 roku, jednak na odkrycie wulkanów trzeba było czekać do 1979 roku. Pierwszy dowód na aktywność wulkaniczną zauważyła Linda Morabito na zdjęciach przesłanych przez sondę Voyager 1.
      Od czasu odkrycia Morabito specjaliści zastanawiali się, w jaki sposób lawa zasila wulkany. Czy płytko pod powierzchnią znajduje się ocean lawy, czy też źródła są bardziej zlokalizowane. Wiedzieliśmy, że dane z dwóch bardzo bliskich przelotów sondy Juno powinny pozwolić na bliższe przyjrzenie się temu zagadnieniu, mówi Scott Bolton z Southwest Research Institute w San Antonio.
      W grudniu 2023 i lutym 2024 sonda Juno przeleciała w odległości zaledwie 1500 kilometrów od powierzchni Io. Za pomocą radaru dopplerowskiego działającego w dwóch zakresach, zebrała bardzo szczegółowe dane na temat grawitacji księżyca. W ten sposób udało się zebrać bardziej szczegółowe informacje na temat występującego na Io grzania pływowego.
      Io znajduje się bardzo blisko gigantycznego Jowisza. Obiegając planetę, doświadcza zmian jej pola grawitacyjnego, które powodują, że księżyc jest bez przerwy ściskany i rozciągany. To zaś wywołuje ciągłe tarcie, roztapiające fragmenty wnętrza księżyca. Wiedzieliśmy, że jeśli pod powierzchnią istnieje ocean magmy, sygnatura grzania pływowego będzie znacznie większa, niż w przypadku bardziej sztywnej struktury wewnętrznej. Zatem, w zależności od danych zebranych przez Juno z pola grawitacyjnego Io, powinniśmy wiedzieć, czy pod powierzchnią księżyca znajduje się ocean, wyjaśnia Bolton.
      Naukowcy porównali dane z Juno z dwoma wcześniejszymi przelotami wykonanymi przez inne misje i stwierdzili, że Io nie posiada oceanu magmy. Z tego wynika, że każdy wulkan Io jest prawdopodobnie zasilany z własnej komory magmowej.
      Odkrycie, że grzanie pływowe nie musi prowadzić do powstania magmowego oceanu spowodowało, że musieliśmy przemyśleć wewnętrzną strukturę Io. Ma to też znaczenie dla naszego rozumienia innych księżyców, jak Enceladus i Europa, a nawet dla planet pozasłonecznych, dodaje Ryan Park z Solad System Dynamics Group w Jet Propulsion Laboratory.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Hotel Rangá z południowej Islandii poszukuje "łowcy zorzy polarnej", czyli fotografa, który uwieczniłby jej piękno w zamian za darmowe miesięczne zakwaterowanie, przelot w obie strony czy dostęp do obserwatorium. W okresie między połową września a połową listopada kandydat musi wygospodarować 3 tygodnie na realizację zadania. Zdjęcia i filmy wybranej osoby trafią do materiałów promocyjnych hotelu.
      Czterogwiazdkowy przybytek jest zlokalizowany między miejscowościami Hvolsvöllur i Hella. Obserwatorium astronomiczne z rozsuwanym dachem znajduje się nieopodal (150 m na wschód). Wyposażono je w 2 teleskopy. Naraz zmieści się tam ok. 20 osób. W bezchmurne noce miejscowi astronomowie omawiają widoki i pomagają w kwestiach technicznych.
      By zostać łowcą zorzy, trzeba wypełnić online'owy kwestionariusz. Poza danymi osobowymi warto podać, w jakich serwisach społecznościowych jest się aktywnym i ile osób śledzi profil, a także czy prowadzi się blog. Nie mogło również zabraknąć pytań o doświadczenie z fotografowaniem w ciemnym otoczeniu, prawo jazdy oraz uprzednie pobyty na Islandii. Na koniec kandydat/kandydatka powinien/powinna uzasadnić, dlaczego to on/ona najlepiej nadaje się na oferowane stanowisko.
      Nie trzeba być profesjonalnym fotografem. Stawiający pierwsze kroki w zawodzie, którzy dobrze radzą sobie z aparatem, także są mile widziani. Jak podkreślono na stronie do składania aplikacji, w ten sposób można stworzyć świetne portfolio.
      Na materiały obowiązuje licencja nieograniczonego stosowania; hotel może wykorzystywać zdjęcia i filmy w swoich materiałach reklamowych (zarówno drukowanych, jak i online'owych) przez nieograniczony czas.
      Hotel Rangá oferuje usługę budzenia na oglądanie zorzy (ang. Aurora wake-up service). Jak podkreślono, jego lokalizacja z dala od większości źródeł zanieczyszczenia światłem daje niepowtarzalną okazję do obserwacji tego zjawiska.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Przed ponad rokiem, 11 listopada 2018 roku, przez całą Ziemię przeszedł tajemniczy pomruk. Jego źródło znajdowało się w odległości 25 kilometrów od Majotty, niewielkiej wyspy znajdującej się pomiędzy Madagaskarem a wybrzeżem Afryki. Fale sejsmiczne o niskiej częstotliwości przeszły przez cały Czarny Ląd, dotarły do Chile, Nowej Zelandii, Kanady i Hawajów. Urządzenia rejestrowały je przez 20 minut.
      Dopiero teraz udało się ustalić, było przyczyną tak niezwykłego wydarzenia. Jak informują naukowcy z Niemieckiego Centrum Badawczego Nauk o Ziemi w Poczdamie, dźwięk pochodził z rezerwuaru magmy i był związany z narodzinami nowego podmorskiego wulkanu. W ciągu kilku tygodni magma z głębokości około 35 kilometrów pod powierzchnią dna oceanicznego przebiła się przez skorupę ziemską i utworzyła nowy wulkan, poinformował sejsmolog Simone Cesca.
      Wszystko rozpoczęło się w maju 2018 roku, gdy w pobliżu Majotty zarejestrowano tysiące trzęsień ziemi, w tym jedno o sile 5,9 stopnia. Było to najsilniejsze trzęsienie zarejestrowane w tym regionie. Następnie w listopadzie odnotowano tajemniczy pomruk. Z czasem odnotowano ponad 400 podobnych sygnałów.
      Już w 2019 roku francuska misja oceanograficzna poinformowała o pojawieniu się nowego wulkanu. Jego średnica wynosi 5 kilometrów, a wysokość – 800 metrów. Pojawiły się sugestie, że pomruki były spowodowane narodzinami wulkanu i skurczeniem się podziemnej komory z magmą. Były one o tyle uzasadnione, że od czasu rozpoczęcia trzęsień ziemi Majotta nieco zanurzyła się w oceanie i nieco przesunęła. Dopiero jednak teraz ukończono badania i opublikowano ich wyniki.
      Analiza zebranych danych ujawniła, że nowy wulkan narodził się w dwóch fazach. Najpierw z szerokiej na 15 kilometrów komory wydostała się magma, która zaczęła wędrować w górę. W końcu przebiła dno oceanu i doszło do podwodnej erupcji.  Wędrująca w stronę powierzchni magma wywoływała trzęsienia ziemi. Zrekonstruowaliśmy ruch magmy na podstawie trzęsień, do których dochodziło coraz wyżej, mówi Cesca. Następnie tak utorowaną drogą ze zbiornika wydobywała się coraz większa ilość magmy, która utworzyła wulkan.
      W miarę jak zbiornik się opróżniał, zapadał się teren powyżej. Majotta zanurzyła się w oceanie na niemal 20 centymetrów. Doszło przy tym do pęknięć i osłabienia skał nad opróżnionym zbiornikiem. Gdy wywołane pojawieniem się wulkanu trzęsienia ziemi dotarły do tak osłabionego obszaru na zbiornikiem, doszło do rezonansu w samej komorze i pojawienia się tajemniczych pomruków.
      Naukowcy oceniają, że z komory wydostało się co najmniej 1,5 km3 magmy. Mimo, że wulkan już się uformował, wciąż istnieje ryzyko dla Majotty. Naukowcy ostrzegają, że obszar nad komorą wciąż może się zapadać, wywołując silne trzęsienia ziemi.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Islandii, Danii i Holandii jako pierwsi wykorzystali badania DNA i datowanie radiowęglowe, dzięki którym udowodnili, że w przeszłości na Islandii istniała unikatowa populacja morsa arktycznego, która wyginęła 1100 lat temu, niedługo po tym, jak wyspę zaczęły na szerszą skalę zasiedlać ludy nordyckie.
      Obecność morsów na Islandii oraz ich zniknięcie w okresie Osadnictwa i Wspólnoty (870–1262) stanowiło dotychczas zagadkę. Teraz międzynarodowy zespół naukowy, posiłkując się badaniami pozostałości morsów, szczegółowymi badaniami miejsc znalezienia szczątków oraz odniesieniami w literaturze średniowiecznej, postanowił ją rozwiązać.
      Pierwszymi ludźmi, którzy osiedlili się na Islandii, byli irlandzcy mnisi, którzy przybyli tam już w VIII wieku. Kilkadziesiąt lat później na wyspie zaczęło pojawiać się coraz więcej ludzi, przede wszystkim ze Skandynawii. Pierwsza stała osada pojawiła się około roku 870.
      Badania wykazały, że morsy żyły na Islandii przez tysiące lat i wyginęły wkrótce po ustanowieniu pierwszej stałej osady. DNA ich szczątków ujawniło, że była to genetycznie unikatowa populacja, odmienna od innych historycznych i współczesnych populacji zamieszkujących Północny Atlantyk.
      Nasze badania przynoszą dowody na jedno z pierwszych lokalnych wyginięć gatunku morskiego, które nastąpiło po przybyciu ludzi i nadmiernej eksploatacji zasobów. To ważny przyczynek do dalszych dyskusji o roli człowieka w wyginięciu megafauny. Dodają one wagi argumentowi mówiącemu, że gdy pojawiają się ludzie, lokalne środowisko przyrodnicze na tym cierpi, mówi profesor Morten Tange Olsen z Uniwersytetu w Kopanhadze.
      Kły morsów były towarem luksusowym, na który w średniowieczu i w epoce wikingów istniał duży popyt. Trafiały one nawet na Bliski Wschód i do Indii. Badania nad wyginięciem islandzkich morsów są o tyle ważne, że większość przykładów długodystansowego handlu i związanego z tym wytępienia zasobów morskich pochodzi z czasów bardziej współczesnych, z epoki polowań na wieloryby czy obecnego przełowienia oceanów.
      Wykazaliśmy,że już ponad 1000 lat temu komercyjne polowania, zachęty ekonomiczne i sieci handlowe były rozwinięte na taką skalę, że wywierały olbrzymi nieodwracalny wpływ ekologiczny na środowisko morskie, a ten negatywny wpływ mógł zostać umocniony przez zwiększony wulkanizm i ocieplanie się klimatu. Dotychczas nie docenialiśmy, w jakim stopniu polegano wówczas na zasobach morskich, mówi główna autorka badań, Xenia Keighley.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Dla historyka średniowiecza, Michael McCormicka, najgorszym rokiem, w jakim można było żyć był rok 536. To początek jednego z najgorszych do życia okresów, jeśli nie najgorszego, stwierdza McCormick, który na Uniwersytecie Harvarda przewodzi projektowi o nazwie Initiative for the Science of the Human Past.
      W roku, o którym wspomina McCormick, nad Europą, Bliskim Wschodem i częścią Azji zaległa dziwna mgła, która utrzymywała się przez 18 miesięcy. Przez cały rok słońce świeciło bez blasku, jak księżyc, zanotował bizantyjski historyk Prokopiusz. Letnie temperatury obniżyły się o 1,5–2,5 stopnia Celsjusza, przez co zapoczątkowało najchłodniejszą od 2300 lat dekadę. Latem w Chinach spadł śnieg, zniszczeniu uległy zbiory, ludzie głodowali. Irlandzkie kroniki donoszą o braku chleba w latach 536–539. W 541 roku w porcie Pelusium w Egipcie pojawia się dżuma. To początek wielkiej epidemii tzw. dżumy Justyniana, która mogła zabić nawet połowę populacji Cesarstwa Bizantyńskiego.
      Historycy od dawna wiedzą, że połowa VI wieku była szczególnie trudnym okresem, jednak przyczyny tajemniczej mgły stanowiły tajemnicę. Teraz precyzyjne pomiary rdzeni ze szwajcarskiego lodowca dały odpowiedź na pytanie, co się wówczas wydarzyło.
      McCormick i glacjolog Paul Mayewski poinformowali, że na początku 536 roku doszło do olbrzymiej erupcji wulkanicznej na Islandii. Kolejne duże erupcje miały miejsce w roku 540 i 547. Powtarzające się katastrofy naturalne w połączeniu z dżumą Justyniana doprowadziły do stagnacji ekonomicznej w Europie, która trwała do roku 640. Te nowe informacje pozwalają lepiej zrozumieć wydarzenia, jakie miały miejsce pomiędzy upadkiem Imperium Rzymskiego a pojawieniem się średniowiecznej gospodarki.
      Pierwsze sygnały o erupcjach, które spowodowały wyjątkowo zimne lata około połowy VI wieku znaleziono już przed trzema laty. Wówczas jednak uznano, że miały miejsce dwie erupcje i prawdopodobnie nastąpiły one w Ameryce Północnej.
      Mayewski i jego zespół postanowili zweryfikować te doniesienia. Wykorzystali 72-metrowy rdzeń pobrany w 2013 roku z lodowca Colle Gnifetti. W rdzeniu tym zapisanych jest ponad 2000 lat historii atmosfery. Za pomocą lasera rdzeń został pocięty na 120-mikrometrowe plastry. Każdy z nich reprezentował kilka dni lub tygodni opadów, a z każdego metra wycięto około 50 000 takich plastrów i każdy z nich przeanalizowano pod kątem występujących tam pierwiastków.
      Teraz, w połączeniu z zapiskami dawnych kronik, możemy szczegółowo odtworzyć historię tamtego okresu.
      Wyjątkowo ciężkie czasy rozpoczęły się erupcji na Islandii w roku 536. Pyły wulkaniczne przesłaniają Słońce na około 18 miesięcy, a temperatury w lecie mogły obniżyć się nawet o 2,5 stopnia Celsjusza. Lata 536–545 są najchłodniejszą dekadą od 2000 lat. Zmniejszają się plony w Irlandii, Skandynawii, Chinach i Mezopotamii. Ludzie głodują. W roku 540 dochodzi do kolejnej erupcji. W Europie temperatury w lecie mogły spaść nawet o 2,7 stopnia Celsjusza. W latach 541–543 szaleje dżuma Justyniania, zabijając do 50% mieszkańców Cesarstwa Bizantyńskiego.
      Dane z rdzenia lodowego wskazują, że później dochodziło do wielu mniejszych erupcji wulkanicznych. Pierwsze dobre wiadomości widać dopiero w danych z roku 640. W rdzeniu pojawia się więcej ołowiu. To skutek wzmożonego wytopu srebra, co wskazuje, że wzrosło zapotrzebowanie na ten metal, a zatem gospodarka zaczęła się odradzać. Zaledwie dwadzieścia lat później, w roku 660, mamy kolejny wzrost zawartości ołowiu. Archeolog Christopher Loveluck z University of Nottingham mówi, że to kolejny gwałtowny wzrost popytu na srebro. Sugeruje on, że złoto było wówczas towarem deficytowym, co wymusiło  wykorzystanie srebra jako nowego standardu do produkcji pieniądza. To pierwszy dowód, na pojawienie się silnej klasy kupieckiej, mówi Loveluck.
      Analizy kolejnych lat potwierdzają, że z czasem ponownie nadeszły ciężkie czasy. W czasach Czarnej Śmierci (1349–1353) ołów znika z powietrza. Doszło do kolejnego upadku gospodarczego.
      Loveluck cieszy się z wyników najnowszych badań. Weszliśmy tym samym w nową epokę, w której możemy zintegrować precyzyjne dane środowiskowe o bardzo dobrej jakości z równie dobrymi zapiskami historycznymi, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...