Volcán
Definición
Un volcán es una ruptura en la corteza de un objeto de masa planetaria, como la Tierra, que permite que la lava caliente, la ceniza volcánica y los gases escapen de una cámara de magma debajo de la superficie.
Los volcanes de la Tierra se producen porque su corteza se divide en 17 grandes placas tectónicas rígidas que flotan sobre una capa más caliente y más suave en su manto. Por lo tanto, en la Tierra, los volcanes se encuentran generalmente donde las placas tectónicas divergen o convergen, y la mayoría se encuentran bajo el agua. Por ejemplo, una cresta oceánica medio, como la Cordillera del Atlántico Medio, tiene volcanes causados por placas tectónicas divergentes, mientras que el Anillo de Fuego del Pacífico tiene volcanes causados por placas tectónicas convergentes. Los volcanes también pueden formarse donde hay estiramientos y adelgazamiento de las placas de la corteza, por ejemplo, en el Rift de África Oriental y el campo volcánico Wells Gray-Clearwater y Rio Grande Rift en América del Norte. Este tipo de vulcanismo cae bajo el paraguas del vulcanismo de la "hipótesis de la placa". Volcanismo lejos de los límites de las placas también se ha explicado como plumas del manto. Estos llamados "puntos calientes", por ejemplo Hawaii, se postula que surgen de diapiros ascendentes con magma desde el límite del manto central, a 3.000 km de profundidad en la Tierra. Los volcanes generalmente no se crean donde dos placas tectónicas se deslizan una sobre otra.
Los volcanes en erupción pueden presentar muchos peligros, no solo en las inmediaciones de la erupción. Uno de esos peligros es que la ceniza volcánica puede ser una amenaza para las aeronaves, en particular las que tienen motores a reacción en los que las partículas de cenizas pueden fundirse debido a la alta temperatura de funcionamiento; las partículas fundidas luego se adhieren a las palas de la turbina y alteran su forma, interrumpiendo el funcionamiento de la turbina. Las grandes erupciones pueden afectar la temperatura a medida que la ceniza y las gotas de ácido sulfúrico absorben el sol y enfrían la atmósfera (o troposfera) inferior de la Tierra; sin embargo, también absorben el calor irradiado de la Tierra, calentando así la atmósfera superior (o estratosfera). Históricamente, los inviernos volcánicos han causado hambrunas catastróficas.
Etimología
La palabra volcán se deriva del nombre de Vulcano, una isla volcánica en las Islas Eolias de Italia cuyo nombre a su vez proviene de Vulcano, el dios del fuego en la mitología romana. El estudio de los volcanes se llama vulcanología, a veces deletreado vulcanología .
Placas tectónicas
Límites de placas divergentes
En las dorsales oceánicas, dos placas tectónicas divergen unas de otras a medida que se forma una nueva corteza oceánica al enfriar y solidificar la roca fundida caliente. Debido a que la corteza es muy delgada en estas crestas debido al tirón de las placas tectónicas, la liberación de presión conduce a la expansión adiabática (sin transferencia de calor o materia) y la fusión parcial del manto, causando vulcanismo y creando una nueva corteza oceánica. La mayoría de los límites divergentes de las placas se encuentran en el fondo de los océanos; por lo tanto, la mayor parte de la actividad volcánica en la Tierra es submarina, formando un nuevo lecho marino. Los fumadores negros (también conocidos como respiraderos de aguas profundas) son evidencia de este tipo de actividad volcánica. Donde la cresta medio-oceánica se encuentra sobre el nivel del mar, se forman islas volcánicas; por ejemplo, Islandia.
Límites de placas convergentes
Las zonas de subducción son lugares donde dos placas, generalmente una placa oceánica y una placa continental, colisionan. En este caso, la placa oceánica se subduce, o se sumerge, debajo de la placa continental, formando una profunda trinchera oceánica justo frente a la costa. En un proceso llamado fundición de fundente, el agua liberada de la placa de subducción reduce la temperatura de fusión de la cuña del manto que la cubre, creando así magma. Este magma tiende a ser extremadamente viscoso debido a su alto contenido de sílice, por lo que a menudo no alcanza la superficie, sino que se enfría y solidifica en profundidad. Cuando alcanza la superficie, sin embargo, se forma un volcán. Ejemplos típicos son el Monte Etna y los volcanes en el Anillo de Fuego del Pacífico.
Puntos calientes
Los puntos calientes son áreas volcánicas que se cree que están formadas por penachos del manto, que se supone que son columnas de material caliente que se elevan desde el límite entre el manto y el manto en un espacio fijo que causa un gran volumen de fusión. Debido a que las placas tectónicas se mueven a través de ellas, cada volcán se vuelve dormido y finalmente se vuelve a formar a medida que la placa avanza sobre la pluma postulada. Se dice que las islas hawaianas se formaron de esa manera; también lo tiene la llanura del río Snake, con la Caldera de Yellowstone como parte de la placa de América del Norte sobre el punto caliente. Esta teoría, sin embargo, ha sido puesta en duda.
Características volcánicas
La percepción más común de un volcán es la de una montaña cónica, arrojando lava y gases venenosos desde un cráter en su cima; sin embargo, esto describe solo uno de los muchos tipos de volcanes. Las características de los volcanes son mucho más complicadas y su estructura y comportamiento dependen de una serie de factores. Algunos volcanes tienen picos escarpados formados por domos de lava en lugar de un cráter de cumbre, mientras que otros tienen características del paisaje tales como mesetas masivas. Los respiraderos que emiten material volcánico (incluyendo lava y cenizas) y gases (principalmente vapor y gases magmáticos) pueden desarrollarse en cualquier lugar de la forma de relieve y pueden dar lugar a conos más pequeños como Pu
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'.ō en un flanco de Kilauea de Hawai. Otros tipos de volcanes incluyen criovolcanes (o volcanes de hielo), particularmente en algunas lunas de Júpiter, Saturno y Neptuno; y los volcanes de lodo, que son formaciones a menudo no asociadas con la actividad magmática conocida. Los volcanes de lodo activos tienden a involucrar temperaturas mucho más bajas que las de los volcanes ígneos, excepto cuando el volcán de lodo es en realidad un respiradero de un volcán ígneo.
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Respiraderos de fisura
Los respiraderos de fisura volcánica son fracturas planas y lineales a través de las cuales emerge la lava.
Volcanes de escudo
Los volcanes escudo , llamados así por sus amplios perfiles parecidos a escudos, están formados por la erupción de lava de baja viscosidad que puede fluir a una gran distancia de un respiradero. Por lo general, no explotan catastróficamente. Como el magma de baja viscosidad es típicamente bajo en sílice, los volcanes de escudo son más comunes en ambientes oceánicos que continentales. La cadena volcánica hawaiana es una serie de conos de escudo, y también son comunes en Islandia.
Cúpulas de lava
Las cúpulas de lava están construidas por erupciones lentas de lava altamente viscosa. A veces se forman dentro del cráter de una erupción volcánica previa, como en el caso del Monte Saint Helens, pero también pueden formarse independientemente, como en el caso del pico Lassen. Como los estratovolcanes, pueden producir erupciones violentas y explosivas, pero su lava generalmente no fluye lejos del respiradero de origen.
Cryptodomes
Los criptodominios se forman cuando la lava viscosa se fuerza hacia arriba y la superficie se abulta. La erupción de Mount St. Helens en 1980 fue un ejemplo; la lava debajo de la superficie de la montaña creó una protuberancia ascendente que se deslizó por el lado norte de la montaña.
Conos volcánicos (conos de ceniza)
Conos volcánicos o conos de ceniza son el resultado de erupciones de pequeños trozos de escoria y piroclásticos (ambos se asemejan a cenizas, de ahí el nombre de este tipo de volcán) que se acumulan alrededor del respiradero. Estas pueden ser erupciones relativamente efímeras que producen una colina en forma de cono de unos 30 a 400 metros de altura. La mayoría de los conos de ceniza explotan solo una vez. Los conos de ceniza se pueden formar como respiraderos de flanco en volcanes más grandes, o pueden ocurrir por sí solos. Parícutin en México y Sunset Crater en Arizona son ejemplos de conos de ceniza. En Nuevo México, Caja del Río es un campo volcánico de más de 60 conos de ceniza.
Con base en imágenes satelitales, se sugirió que los conos de ceniza también podrían ocurrir en otros cuerpos terrestres en el sistema solar; en la superficie de Marte y la Luna.
Estratovolcanes (volcanes compuestos)
Los estratovolcanes o volcanes compuestos son montañas cónicas altas compuestas de flujos de lava y otros eyectados en capas alternas, los estratos que dan lugar al nombre. Los estratovolcanes también se conocen como volcanes compuestos porque se crean a partir de estructuras múltiples durante diferentes tipos de erupciones. Los volcanes Strato / compuestos están hechos de cenizas, cenizas y lava. Cenizas y pila de cenizas una encima de la otra, la lava fluye sobre la ceniza, donde se enfría y se endurece, y luego el proceso se repite. Los ejemplos clásicos incluyen el Monte Fuji en Japón, el Volcán Mayon en Filipinas, y el Monte Vesubio y Stromboli en Italia.
A lo largo de la historia registrada, las cenizas producidas por la erupción explosiva de los estratovolcanes han representado el mayor peligro volcánico para las civilizaciones. Los estratovolcanes no solo tienen una mayor acumulación de presión del flujo de lava subyacente que los volcanes de escudo, sino que sus respiraderos de fisuras y campos volcánicos monogenéticos (conos volcánicos) también tienen erupciones más potentes porque a menudo están bajo extensión. También son más empinados que los volcanes escudo, con pendientes de 30-35 ° en comparación con pendientes de generalmente 5-10 °, y sus tefra sueltas son materiales para lahares peligrosos. Grandes piezas de tefra se llaman bombas volcánicas. Las bombas grandes pueden medir más de 4 pies (1.2 metros) de ancho y pesar varias toneladas.
Supervolcanes
Un supervolcán generalmente tiene una gran caldera y puede producir devastación en una escala enorme, a veces continental. Dichos volcanes pueden enfriar severamente las temperaturas globales durante muchos años después de la erupción debido a los enormes volúmenes de azufre y ceniza liberados en la atmósfera. Ellos son el tipo más peligroso de volcán. Los ejemplos incluyen Yellowstone Caldera en Yellowstone National Park y Valles Caldera en Nuevo México (ambos en el oeste de los Estados Unidos); Lake Taupo en Nueva Zelanda; El lago Toba en Sumatra, Indonesia; y el cráter de Ngorongoro en Tanzania. Debido a la enorme área que pueden cubrir, los supervolcanes son difíciles de identificar siglos después de una erupción. Del mismo modo, las grandes provincias ígneas también se consideran supervolcanes debido a la gran cantidad de lava de basalto que se ha producido (a pesar de que el flujo de lava no es explosivo).
Volcanes submarinos
Volcanes submarinos son características comunes del fondo oceánico. En aguas poco profundas, los volcanes activos revelan su presencia mediante la voladura de vapor y restos rocosos muy por encima de la superficie del océano. En las profundidades del océano, el tremendo peso del agua de arriba evita la liberación explosiva de vapor y gases; sin embargo, pueden detectarse mediante hidrófonos y la decoloración del agua debido a los gases volcánicos. Pillow lava es un producto eruptivo común de los volcanes submarinos y se caracteriza por gruesas secuencias de masas discontinuas en forma de almohada que se forman bajo el agua. Incluso las grandes erupciones submarinas pueden no perturbar la superficie del océano debido al efecto de enfriamiento rápido y al aumento de la flotabilidad del agua (en comparación con el aire) que a menudo hace que los respiraderos volcánicos formen pilares empinados en el fondo del océano. Las ventilaciones hidrotermales son comunes cerca de estos volcanes, y algunos apoyan ecosistemas peculiares basados en minerales disueltos. Con el tiempo, las formaciones creadas por los volcanes submarinos pueden llegar a ser tan grandes que rompen la superficie del océano en forma de nuevas islas o balsas flotantes de piedra pómez.
Volcanes subglaciales
Volcanes subglaciales desarrollar debajo de los casquetes polares. Se componen de lava plana que fluye en la parte superior de extensas almohadas lavas y palagonita. Cuando el casquete de hielo se derrite, la lava en la parte superior se derrumba, dejando una montaña plana. Estos volcanes también se llaman montañas de mesa, tuyas o (excepcionalmente) mobergs. Se pueden ver muy buenos ejemplos de este tipo de volcán en Islandia, sin embargo, también hay tuyas en Columbia Británica. El origen del término proviene de Tuya Butte, que es una de las varias tuyas en el área de Tuya Riverand Tuya Range en el norte de Columbia Británica. Tuya Butte fue la primera forma de relieve analizada, por lo que su nombre ha ingresado a la literatura geológica para este tipo de formación volcánica. El Parque Provincial de las Montañas Tuya se estableció recientemente para proteger este paisaje inusual,
Volcanes de barro
Los volcanes de fango o barro son formaciones creadas por líquidos y gases excretados geográficamente, aunque existen varios procesos que pueden causar tal actividad. Las estructuras más grandes tienen 10 kilómetros de diámetro y alcanzan los 700 metros de altura.
Material en erupción
Composición de lava
Otra forma de clasificar los volcanes es por la composición del material en erupción (lava), ya que esto afecta la forma del volcán. La lava se puede clasificar ampliamente en cuatro composiciones diferentes:
- Si el magma en erupción contiene un alto porcentaje (> 63%) de sílice, la lava se llama felsica.
- Las lavas félsicas (dacitas o riolitas) tienden a ser muy viscosas (no muy fluidas) y estallan como cúpulas o flujos cortos y rechonchos. Las lavas viscosas tienden a formar estratovolcanes o domos de lava. Lassen Peak en California es un ejemplo de un volcán formado a partir de lava félsica y en realidad es una gran cúpula de lava.
- Debido a que los magmas silíceos son tan viscosos, tienden a atrapar las sustancias volátiles (gases) que están presentes, lo que hace que el magma explote catastróficamente, formando eventualmente estratovolcanes. Los flujos piroclásticos (ignimbritas) son productos altamente peligrosos de dichos volcanes, ya que están compuestos de cenizas volcánicas fundidas demasiado pesadas para subir a la atmósfera, por lo que se adhieren a las laderas del volcán y viajan lejos de sus respiraderos durante las grandes erupciones. Se sabe que se producen temperaturas de hasta 1.200 ° C en flujos piroclásticos, que incinerarán todo lo inflamable en su camino y capas gruesas de depósitos de flujo piroclástico caliente que pueden depositarse, a menudo hasta varios metros de espesor. El Valle de los Diez Mil Humos de Alaska, formado por la erupción de Novarupta cerca de Katmai en 1912, es un ejemplo de un flujo piroclástico grueso o depósito de ignimbrita.
- Si el magma en erupción contiene 52-63% de sílice, la lava es de composición intermedia .
- Estos volcanes "andesíticos" generalmente solo se encuentran por encima de las zonas de subducción (por ejemplo, Monte Merapi en Indonesia).
- La lava andesítica se forma típicamente en los márgenes fronterizos convergentes de las placas tectónicas, por varios procesos:
- Hidratación, fusión de peridotita y cristalización fraccionada
- Derretimiento de losas subducidas que contienen sedimentos
- Magma que se mezcla entre los magmas basálticos melíficos riolíticos y máficos en un depósito intermedio antes del emplazamiento o flujo de lava.
- Hidratación, fusión de peridotita y cristalización fraccionada
- Si el magma en erupción contiene <52% y> 45% de sílice, la lava se llama máfica (porque contiene porcentajes más altos de magnesio (Mg) y hierro (Fe)) o basáltica. Estas lavas suelen ser mucho menos viscosas que las lavas riolíticas, dependiendo de la temperatura de su erupción; también tienden a ser más calientes que las lavas félsicas. Las lavas máficas ocurren en una amplia gama de configuraciones:
- En las dorsales oceánicas, donde dos placas oceánicas se están separando, la lava basáltica entra en erupción como almohadas para llenar el vacío;
- Proteger los volcanes (por ejemplo, las islas hawaianas, incluidos Mauna Loa y Kilauea), tanto en la corteza oceánica como continental;
- Como basaltos de inundación continental.
- Algunos magmas en erupción contienen <= 45% de sílice y producen lava ultramáfica. Los flujos ultramáficos, también conocidos como komatiites, son muy raros; de hecho, muy pocos han sido erupcionados en la superficie de la Tierra desde el Proterozoico, cuando el flujo de calor del planeta era más alto. Son (o fueron) las lavas más calientes, y probablemente más fluidas que las lavas máficas comunes.
Textura de lava
Se nombran dos tipos de lava según la textura de la superficie: ' A ' a (pronunciado [ʔaʔa] ) y pāhoehoe ([paːho.eho.e] ), ambas palabras hawaianas. ' A ' a se caracteriza por una superficie rugosa, de clinker y es la textura típica de los flujos de lava viscosa. Sin embargo, incluso los flujos basálticos o máficos pueden erupcionar a medida que fluye ' a ' a, particularmente si la tasa de erupción es alta y la pendiente es pronunciada.
Pāhoehoe se caracteriza por su superficie lisa ya menudo encorvada o arrugada y generalmente se forma a partir de flujos de lava más fluidos. Por lo general, solo fluyen flujos máficos como pāhoehoe, ya que a menudo erupcionan a temperaturas más altas o tienen la composición química adecuada para permitirles fluir con mayor fluidez.
Actividad volcánica
Clasificación popular de volcanes
Una forma popular de clasificar los volcanes magmáticos es por su frecuencia de erupción, con los que erupcionan regularmente llamados activos , aquellos que han estallado en tiempos históricos pero ahora son silenciosos llamados inactivos o inactivos , y aquellos que no han entrado en erupción en tiempos históricos llamados extintos . Sin embargo, estas clasificaciones populares, extintas en particular, son prácticamente insignificantes para los científicos. Usan clasificaciones que se refieren a los procesos formativos y eruptivos de un volcán en particular y las formas resultantes, que se explicaron anteriormente.
Activo
No existe consenso entre los vulcanólogos sobre cómo definir un volcán "activo". La vida útil de un volcán puede variar de meses a varios millones de años, haciendo que tal distinción a veces carezca de sentido en comparación con la duración de la vida de los humanos o incluso de las civilizaciones. Por ejemplo, muchos de los volcanes de la Tierra han entrado en erupción docenas de veces en los últimos miles de años, pero actualmente no muestran signos de erupción. Dada la larga vida de tales volcanes, son muy activos. Por vidas humanas, sin embargo, no lo son.
Los científicos generalmente consideran que un volcán está en erupción o es probable que haga erupción si está actualmente en erupción, o mostrando signos de inquietud, como actividad sísmica inusual o nuevas emisiones de gases significativas. La mayoría de los científicos consideran que un volcán está activo si ha entrado en erupción en los últimos 10.000 años (tiempos del Holoceno): el Programa Smithsoniano de Vulcanismo Global usa esta definición de activo . La mayoría de los volcanes están situados en el Anillo de Fuego del Pacífico. Se estima que 500 millones de personas viven cerca de volcanes activos.
El tiempo histórico (o el historial grabado) es otro período de tiempo para activo . El Catálogo de los volcanes activos del mundo , publicado por la Asociación Internacional de Vulcanología, utiliza esta definición, por la cual hay más de 500 volcanes activos. Sin embargo, el lapso de la historia registrada difiere de una región a otra. En China y el Mediterráneo, se remonta a casi 3.000 años, pero en el noroeste del Pacífico de los Estados Unidos y Canadá, se remonta a menos de 300 años, y en Hawai y Nueva Zelanda, sólo alrededor de 200 años.
A partir de 2013, los siguientes se consideran volcanes más activos de la Tierra:
- Kilauea, el famoso volcán hawaiano, ha tenido una erupción continua y efusiva (en la que la lava fluye constantemente hacia el suelo) desde 1983 y tiene el lago de lava más largo que se haya visto.
- Monte Etna y la cercana Stromboli, dos volcanes mediterráneos en "erupción casi continua" desde la antigüedad.
- El Monte Yasur, en Vanuatu, ha estado en erupción "casi continuamente" durante más de 800 años.
A partir de agosto de 2013, las fases eruptivas volcánicas más prolongadas (pero no necesariamente continuas) son:
- Mount Yasur, 111 años
- Monte Etna, 109 años
- Stromboli, 108 años
- Santa María, 101 años
- Sangay, 94 años
Otros volcanes muy activos incluyen:
- El Monte Nyiragongo y su vecino, Nyamuragira, son los volcanes más activos de África.
- Piton de la Fournaise, en Reunión, hace erupción con la frecuencia suficiente como para ser una atracción turística.
- Erta Ale, en el Afar Triangle, ha mantenido un lago de lava desde al menos 1906.
- El Monte Erebus, en la Antártida, ha mantenido un lago de lava desde al menos 1972.
- Monte Merapi
- Whakaari / White Island, ha estado en un estado continuo de liberación de gas volcánico desde antes de la observación europea en 1769.
- Ol Doinyo Lengai
- Ambrym
- Volcán Arenal
- Pacaya
- Klyuchevskaya Sopka
- Sheveluch
Extinto
Los volcanes extintos son aquellos que los científicos consideran improbables que vuelvan a hacer erupción porque el volcán ya no tiene suministro de magma. Ejemplos de volcanes extintos son muchos volcanes en la cadena montañosa hawaiana - emperador en el Océano Pacífico (aunque algunos volcanes en el extremo oriental de la cadena están activos), Hohentwiel en Alemania, Shiprock en Nuevo México y el volcán Zuidwal en los Países Bajos. El Castillo de Edimburgo en Escocia se encuentra en la cima de un volcán extinto. De lo contrario, si un volcán está realmente extinto a menudo es difícil de determinar. Debido a que las calderascan "supervolcánicas" tienen vidas eruptivas algunas veces medidas en millones de años, una caldera que no ha producido una erupción en decenas de miles de años es probable que se considere inactiva en lugar de extinta. Algunos vulcanólogos se refieren a los volcanes extintos como inactivos,
Inactivo y reactivado
Es difícil distinguir un volcán extinto de uno inactivo (inactivo). Los volcanes inactivos son aquellos que no han entrado en erupción durante miles de años, pero es probable que vuelvan a erupcionar en el futuro. Los volcanes a menudo se consideran extintos si no hay registros escritos de su actividad. Sin embargo, los volcanes pueden permanecer latentes durante un largo período de tiempo. Por ejemplo, Yellowstone tiene un período de reposo / recarga de alrededor de 700,000 años, y Toba de alrededor de 380,000 años. Los escritores romanos describieron el Vesubio como cubierto de jardines y viñedos antes de su erupción del 79 EC, que destruyó las ciudades de Herculano y Pompeya. Antes de su erupción catastrófica de 1991, Pinatubo era un volcán discreto, desconocido para la mayoría de las personas en las áreas circundantes.
Clasificación técnica de volcanes
Nivel de alerta volcánica
Las tres clasificaciones populares comunes de los volcanes pueden ser subjetivas y algunos volcanes que se creyeron extintos volvieron a estallar. Para ayudar a evitar que las personas crean falsamente que no están en riesgo cuando viven en o cerca de un volcán, los países han adoptado nuevas clasificaciones para describir los diversos niveles y etapas de la actividad volcánica. Algunos sistemas de alerta usan diferentes números o colores para designar las diferentes etapas. Otros sistemas usan colores y palabras. Algunos sistemas usan una combinación de ambos.
Esquemas de advertencia de los volcanes de los Estados Unidos
El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha adoptado un sistema común a nivel nacional para caracterizar el nivel de inquietud y actividad eruptiva en los volcanes. El nuevo sistema de nivel de alerta del volcán clasifica los volcanes ahora como en una etapa normal, de asesoramiento, vigilancia o advertencia. Además, los colores se utilizan para indicar la cantidad de ceniza producida. Los detalles del sistema de EE. UU. Se pueden encontrar en los esquemas de advertencia de Volcano de los Estados Unidos.
Volcanes de la década
Los Volcanes de la Década son 17 volcanes identificados por la Asociación Internacional de Vulcanología y Química del Interior de la Tierra (IAVCEI) como dignos de estudio particular a la luz de su historia de grandes erupciones destructivas y la proximidad a áreas pobladas. Se llaman Volcanes de la Década porque el proyecto se inició como parte del Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales patrocinado por las Naciones Unidas. Los 17 volcanes de la década actual son
- Avachinsky-Koryaksky (agrupados), Kamchatka, Rusia
- Nevado de Colima, Jalisco y Colima, México
- Monte Etna, Sicilia, Italia
- Galeras, Nariño, Colombia
- Mauna Loa, Hawaii, EE. UU.
- Monte Merapi, Java Central, Indonesia
- Monte Nyiragongo, República Democrática del Congo
- Mount Rainier, Washington, Estados Unidos
- Sakurajima, prefectura de Kagoshima, Japón
- Santa Maria / Santiaguito, Guatemala
- Santorini, Cícladas, Grecia
- Volcán Taal, Luzón, Filipinas
- Teide, Islas Canarias, España
- Ulawun, Nueva Bretaña, Papúa Nueva Guinea
- Monte Unzen, Prefectura de Nagasaki, Japón
- Vesubio, Nápoles, Italia
El proyecto Deep Earth Carbon Degassing Project, una iniciativa del Observatorio Deep Carbon, monitorea nueve volcanes, dos de los cuales son volcanes del Decenio. El objetivo del proyecto de desgasificación de carbono de Deep Earth es utilizar instrumentos del sistema analizador de gases de múltiples componentes para medir las relaciones de CO 2 / SO 2 en tiempo real y en alta resolución para permitir la detección de la desgasificación pre-eruptiva del aumento de magmas, mejorando predicción de la actividad volcánica.
Efectos de los volcanes
Hay muchos tipos diferentes de erupciones volcánicas y actividad asociada: erupciones freáticas (erupciones generadas por vapor), erupción explosiva de lava con alta cantidad de sílice (por ejemplo, riolita), erupción efusiva de lava baja en sílice (por ejemplo, basalto), flujos piroclásticos, lahares (flujo de escombros) y emisión de dióxido de carbono. Todas estas actividades pueden representar un peligro para los humanos. Terremotos, aguas termales, fumarolas, ollas de barro y géiseres a menudo acompañan a la actividad volcánica.
Gases volcánicos
Las concentraciones de diferentes gases volcánicos pueden variar considerablemente de un volcán a otro. El vapor de agua suele ser el gas volcánico más abundante, seguido del dióxido de carbono y el dióxido de azufre. Otros gases volcánicos principales incluyen sulfuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno y fluoruro de hidrógeno. También se encuentran una gran cantidad de gases menores y trazas en las emisiones volcánicas, por ejemplo, hidrógeno, monóxido de carbono, halocarbonos, compuestos orgánicos y cloruros metálicos volátiles.
Grandes erupciones volcánicas explosivas inyectan vapor de agua (H 2 O), dióxido de carbono (CO 2 ), dióxido de azufre (SO 2 ), cloruro de hidrógeno (HCl), fluoruro de hidrógeno (HF) y ceniza (roca pulverizada y piedra pómez) en la estratosfera a alturas de 16-32 kilómetros (10-20 millas) sobre la superficie de la Tierra. Los impactos más significativos de estas inyecciones provienen de la conversión de dióxido de azufre en ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), que se condensa rápidamente en la estratosfera para formar aerosoles de sulfato fino. El SO 2 solo las emisiones de dos erupciones diferentes son suficientes para comparar su impacto climático potencial. Los aerosoles aumentan el albedo de la Tierra -su reflejo de la radiación del Sol hacia el espacio- y así enfrían la atmósfera o troposfera inferior de la Tierra; sin embargo, también absorben el calor irradiado desde la Tierra, calentando así la estratosfera. Varias erupciones durante el siglo pasado han causado una disminución en la temperatura promedio en la superficie de la Tierra de hasta medio grado (escala Fahrenheit) por períodos de uno a tres años; el dióxido de azufre de la erupción de Huaynaputina probablemente causó la hambruna rusa de 1601-1603.
Consecuencias significativas
Prehistoria
Se dice que un invierno volcánico tuvo lugar hace unos 70,000 años después de la superupción del lago Toba en la isla de Sumatra en Indonesia. Según la teoría de la catástrofe Toba, suscrita por antropólogos y arqueólogos, tuvo consecuencias globales, matando a la mayoría de los humanos y luego a los vivos. creando un cuello de botella en la población que afectó la herencia genética de todos los humanos hoy en día.
Se ha sugerido que la actividad volcánica causó o contribuyó a las extinciones en masa del Ordovícico Final, Permiano-Triásico, Devónico Tardío, y posiblemente otras. El evento eruptivo masivo que formó las Trampas Siberianas, uno de los eventos volcánicos más grandes conocidos de los últimos 500 millones de años de la historia geológica de la Tierra, continuó durante un millón de años y se considera la causa probable del "Gran Moribundo" alrededor de 250 millones hace años, que se estima que mató al 90% de las especies existentes en ese momento.
Histórico
La erupción de 1815 del Monte Tambora creó anomalías climáticas globales que se conocieron como el "Año sin verano" debido al efecto en el clima de América del Norte y Europa. Los cultivos agrícolas fracasaron y el ganado murió en gran parte del hemisferio norte, lo que resultó en una de las peores hambrunas del siglo XIX.
El frío invierno de 1740-41, que provocó una gran hambruna en el norte de Europa, también puede deberse a una erupción volcánica.
Lluvia ácida
Los aerosoles de sulfato promueven reacciones químicas complejas en sus superficies que alteran las especies químicas de cloro y nitrógeno en la estratosfera. Este efecto, junto con el aumento de los niveles de cloro estratosférico debido a la contaminación por clorofluorocarbonos, genera monóxido de cloro (ClO), que destruye el ozono (O 3) A medida que los aerosoles crecen y se coagulan, se establecen en la troposfera superior donde sirven como núcleos para las nubes cirrus y modifican aún más el balance de radiación de la Tierra. La mayor parte del cloruro de hidrógeno (HCl) y el fluoruro de hidrógeno (HF) se disuelven en gotas de agua en la nube de erupción y caen rápidamente al suelo como lluvia ácida. La ceniza inyectada también cae rápidamente desde la estratosfera; la mayor parte se elimina dentro de varios días a algunas semanas. Finalmente, las erupciones volcánicas explosivas liberan el gas de efecto invernadero dióxido de carbono y así proporcionan una fuente profunda de carbono para los ciclos biogeoquímicos.
Las emisiones de gases de los volcanes son un contribuyente natural a la lluvia ácida. La actividad volcánica libera de 130 a 230 teragramos (145 millones a 255 millones de toneladas cortas) de dióxido de carbono cada año. Las erupciones volcánicas pueden inyectar aerosoles en la atmósfera de la Tierra. Las inyecciones grandes pueden causar efectos visuales tales como atardeceres inusualmente coloridos y afectar el clima global principalmente al enfriarlo. Las erupciones volcánicas también proporcionan el beneficio de agregar nutrientes al suelo a través del proceso de erosión de las rocas volcánicas. Estos suelos fértiles ayudan al crecimiento de plantas y varios cultivos. Las erupciones volcánicas también pueden crear nuevas islas, ya que el magma se enfría y se solidifica al contacto con el agua.
Peligros
Las cenizas arrojadas al aire por las erupciones pueden presentar un peligro para las aeronaves, especialmente para los aviones a reacción, en los que las partículas pueden fundirse debido a la alta temperatura de funcionamiento; las partículas fundidas luego se adhieren a las palas de la turbina y alteran su forma, interrumpiendo el funcionamiento de la turbina. Los encuentros peligrosos en 1982 después de la erupción de Galunggung en Indonesia y 1989 después de la erupción del Monte Redoubt en Alaska crearon conciencia sobre este fenómeno. La Organización de Aviación Civil Internacional estableció nueve Centros de asesoramiento sobre cenizas volcánicas para supervisar las nubes de cenizas y asesorar a los pilotos en consecuencia. Las erupciones de Eyjafjallajökull en 2010 causaron grandes interrupciones en los viajes aéreos en Europa.
Volcanes en otros cuerpos celestes
La Luna de la Tierra no tiene grandes volcanes ni actividad volcánica actual, aunque la evidencia reciente sugiere que aún puede poseer un núcleo parcialmente fundido. Sin embargo, la Luna tiene muchas características volcánicas como maria (los parches más oscuros que se ven en la luna), rilles y cúpulas.
El planeta Venus tiene una superficie que es 90% de basalto, lo que indica que el vulcanismo jugó un papel importante en la configuración de su superficie. Es posible que el planeta haya tenido un gran evento de resurgimiento global hace unos 500 millones de años, según lo que los científicos pueden deducir de la densidad de los cráteres de impacto en la superficie. Los flujos de lava están muy extendidos y también ocurren formas de vulcanismo no presentes en la Tierra. Los cambios en la atmósfera del planeta y las observaciones de los rayos se han atribuido a las erupciones volcánicas en curso, aunque no hay confirmación de si Venus todavía está activo o no. Sin embargo, el radar que sondeaba por la sonda Magellan reveló evidencia de actividad volcánica comparativamente reciente en el volcán más alto de Venus Maat Mons, en forma de flujos de ceniza cerca de la cumbre y en el flanco norte.
Hay varios volcanes extintos en Marte, cuatro de los cuales son vastos volcanes de escudo mucho más grandes que cualquier otro en la Tierra. Incluyen Arsia Mons, Ascraeus Mons, Hecates Tholus, Olympus Mons y Pavonis Mons. Estos volcanes han estado extintos durante muchos millones de años, pero la nave europea Mars Express ha encontrado evidencia de que la actividad volcánica pudo haber ocurrido en Marte en el pasado reciente también.
La luna de Júpiter Io es el objeto más activo volcánicamente en el sistema solar debido a la interacción de las mareas con Júpiter. Está cubierto de volcanes que hacen erupción de azufre, dióxido de azufre y roca de silicato, y como resultado, Io se repavimenta constantemente. Sus lavas son las más conocidas en el sistema solar, con temperaturas que superan los 1.800 K (1.500 ° C). En febrero de 2001, las mayores erupciones volcánicas registradas en el sistema solar ocurrieron en Io. Europa, la más pequeña de las lunas galileas de Júpiter, también parece tener un sistema volcánico activo, excepto que su actividad volcánica es completamente en forma de agua, que se congela en el hielo en la superficie frígida. Este proceso se conoce como cryovolcanism, y es aparentemente más común en las lunas de los planetas externos del sistema solar.
En 1989, la nave espacial Voyager 2 observó criovolcanes (volcanes de hielo) en Tritón, una luna de Neptuno, y en 2005 la sonda Cassini-Huygens fotografió fuentes de partículas congeladas en erupción desde Encelado, una luna de Saturno. La eyección puede estar compuesta de agua, nitrógeno líquido, amoníaco, polvo o compuestos de metano. Cassini-Huygens también encontró evidencia de un cryovolcano que arroja metano en la luna de Saturno Titán, que se cree que es una fuente importante del metano que se encuentra en su atmósfera. Se teoriza que el criovolcanismo también puede estar presente en el Objeto Quaoar del cinturón de Kuiper.
Un estudio de 2010 del exoplanetario COROT-7b, que se detectó por tránsito en 2009, sugirió que el calentamiento de las mareas desde la estrella anfitriona muy cerca del planeta y los planetas vecinos podría generar una intensa actividad volcánica similar a la que se encuentra en Io.
Las creencias tradicionales sobre los volcanes
Muchos relatos antiguos atribuyen erupciones volcánicas a causas sobrenaturales, como las acciones de dioses o semidioses. Para los antiguos griegos, el poder caprichoso de los volcanes solo podía explicarse como actos de los dioses, mientras que el astrónomo alemán de los siglos XVI / XVII, Johannes Kepler, creía que eran conductos para las lágrimas de la Tierra. Una primera idea contraria a esto fue propuesta por el jesuita Athanasius Kircher (1602-1680), que presenció las erupciones del Monte Etna y Stromboli, luego visitó el cráter del Vesubio y publicó su visión de una Tierra con un fuego central conectado a muchos otros causados por la quema de azufre, betún y carbón.
Se propusieron varias explicaciones para el comportamiento del volcán antes de que se desarrollara la comprensión moderna de la estructura del manto de la Tierra a medida que se desarrollaba un material semisólido. Durante décadas, después de darse cuenta de que la compresión y los materiales radiactivos pueden ser fuentes de calor, sus contribuciones se descontaron específicamente. La acción volcánica a menudo se atribuía a reacciones químicas y una capa delgada de roca fundida cerca de la superficie.