Aerozagaenje i zatita vazduha Vulkani kao aerozagaivai1.
UvodVulkan predstavlja otvor u Zemljinoj kori, kroz koji istopljena
stenska masa (lava), pepeo i gasovi bivaju istisnuti na povrinu,
gde se hlade i taloe. Re vulkan potie od ostrva Vulkano u Tirenskom
moru, a nauka koja se bavi izuavanjem vulkana naziva se
vulkanologija. Vulkanska erupcija je naziv za izbacivanje lave,
piroklastinog materijala (pepeo, lapili, vulkanske bombe i
vulkanski blokovi) i raznih gasova iz vulkana. Postoji nekoliko
tipova vulkanske erupcije koje su klasifikovali vulkanolozi. Oni se
esto nazivaju po poznatim vulkanima koji su erumpirali, odnosno
dogaajima koji su dali primer za klasifikaciju. Neki od vulkana za
vreme svoje aktivnosti pokazuju samo jedan karakteristini tip
erupcije, dok drugi mogu u jednom eruptivnom dogaaju pokazati
karakteristike vie njih.
2. Vulkanski pepeoVulkanski pepeoje fini prah promera zrna
manjih od 2 mm, koji pada na tlo nakon izbijanjavulkanskeerupcije.
Vulkanski pepeo se javlja samo kod eksplozivnog tipa erupcije.
Nastaje uz sve vei pritisak koji se javlja dok se stene i magma
menjaju u gas i fine estice. Ove estice eksplozija baca u
atmosferu, koje se potom hlade i onda ih vetar iri oko podruja dok
padaju natrag na zemlju u obliku slojeva razliitih debljina (nalik
na sneg).
Slika 1: estice vulkanskog pepelaZa razliku od pepela stvorenog
sagorevanjem organskog materijala, vulkanski pepeo je tvrd i
abrazivan, te se ne otapa u vodi. Zbog svega toga vie podsea na
pesak nego na pepeo. Takav pesak se kasnije transformie u
vulkanoklastine stene poznate kaotuf. Velike koliine vulkanske
praine se u atmosferi mogu zadrati dugo vremena, to moe dovesti do
naglog sputanja temperature vazduha. Vee koliine praine mogu
unititi velika podruja obradive povrine, a i praina sama po sebi je
takoe opasna za ljude. Udisanje prekomerne koliine praine moe imati
ozbiljne posledice, jer se ona lepi za plua te moe izazvati ak i
smrt. Praina je zbog sitnih estica opasna za sve vrste motora s
unutranjim sagorevanjem. Takvi motori moraju imati strujanje
vazduha kroz filtar, a koji se zbog vulkanskog pepela moe
blokirati.S druge strane, vulkanski pepeo osim negativnih moe imati
i pozitivne efekte. Tlo koje je u prolosti bilo izloeno pepelu je
vrlo plodno sa puno korisnih minerala. Zbog svega toga je
poljoprivreda obino vrlo razvijena u vulkanski aktivnim delovima
sveta.
2. 1. Posledice vulkanskog pepelaU periodu od 14. do 17. aprila
dogodila se snana erupcija vulkana Eyjafjallajokullna Islandu. Ovaj
vulkan koji je spavao prethodnih 200 godina ponovo je proradio.
Prvog dana erupcije lava je topila lednike i izazvala veliki porast
nivoa vode (oko 80cm). Evakuisano je oko 800 ljudi koji ive u toj
oblasti. Tokom erupcije, pored lave, vulkan izbacuje ogromne
koliine pepela u atmosferu do visine od oko 10 000 metara. Izbaeni
pepeo je, noen vazdunim strujama, krenuo prema Velikoj Britaniji i
Evropi. Ovaj oblak doveo je dootkazivanja svih letovau oblastima
iznad kojih se nalazi. Lokalni problemi koji nastaju zbog erupcije
vulkana su zemljotresi, lava i kamenje koje leti kroz vazduh, ali
vulkani mogu da dovedu do problema mnogo veih razmera, na mnogo
veim rastojanjima, pa ak i do globalnih promena (u sluajevima
izuzetno snanih erupcija).
Slika 2: Vulkanski pepeo sa Islanda
Slika 3: estica vulkanskog pepela uveana 200 puta
Tokom erupcije u vazduh se izbacuju estice razliitih dimenzija.
Tee i vee estice bre padaju na zemlju i najee ne dostiu velike
visine i rastojanja. Naj sitnije estice mogu, noene vetrom, da
putuju dosta daleko i da ostanu u vazduhu nekoliko dana, pa ak i
nedelja. U proseku estice pepela imaju dimenzije od 2 milimetara, a
izgraene su od topljene stene ili stakla. Gustina oblaka je mala pa
ga je skoro nemogue videti.
Slika 4: Oblak iznad Evrope Ovaj oblak najee nema direktne
posledice na ljude na zemlji, zbog visine na kojoj se nalazi, ali
za avione je opasan poto je najvea gustina oblaka najee na visinama
komercijalnih letova. Na prvi pogled estice od 2 milimetara deluju
potpuno bezopasno, ali ove estice mogu da dovedu do otkazivanja
motora i ak ruenja aviona.Tokom poslednjih30 godina zabeleeno je
oko 90 sluajevaotkazivanja motora zbog prisustva vulkanskog pepela
u vazduhu. Vulkanski pepeo moe dugo da ostane u atmosferi.Poslednja
erupcija ovog vulkana dogodila se 1821. godine i trajala je neto
vie od godinu dana, od decembra 1821. do januara 1823. godine.
Jedna takva erupcijavulkana Laki dogodila se 1783. godineisto na
Islandu. Posledice ove erupcije bile su dramatine 20-25% populacije
Islanda umrlo je od trovanja. Od posledica trovanja stradalo je i
80% ovaca i polovina populacije konja na Islandu. Naravno, oblak
pepela stigao je i do Velike Britanije Evrope gde je takoe bilo
ljudskih rtava. Nastupile su i lokalne klimatske promene, tog leta
u Evropi su zabeleene izrazito visoke temperature a naredna zima
bila je jedna od najhladnijih u Severnoj Americi.3. CO2 iz
vulkanaIslanski vulkan je izbacivao u atmosferu od 150 do 300
hiljada tona ugljen-dioksida dnevno, to je jednako uinku osrednje
evropske drave. Pod pretpostavkom da je sastav gasa bio isti kao
tokom prethodne erupcije oblinjeg vulkana, vulkan je izbacivao 150
000 tona dnevno. Patrik Olar iz pariskog Instituta za globalnu
fiziku procenio je da je maksimalna dnevna koliina izbaenog
ugljen-dioksida oko 300 000 tona. Da je erupcija trajala godinu
dana, islandski vulkan bio bi smeten na 47. do 75. poziciji na
listi svetskih emitera CO2. Vulkan bi bio na listi ispred Austrije,
Belorusije, Portugala, Irske, Finske, Bugarske, vedske, Danske i
vajcarske, ukoliko se poreenje napravi sa podacima iz 2005.
godine.
Slika 5: Emisija vulkanskog pepela tokom erupcije
4. Supervulkani Supervulkani predstavljaju najjae i najopasnije
vulkane na Zemlji. Smatra se da predstavljaju najveu prirodnu silu
od koje vea sila danas postoji samo u svemiru. Ima ih oko 40, od
kojih je veina ugaena. Jako retko prorade i tad mogu dovesti do
velike katastrofe. U stanju su da promene izgled itavog kontinenta,
da promene globalnu klimuplanete i drastino smanje broj ivih bia na
Zemlji.Sam termin supervulkan oznaava erupciju vulkana magnitude 8
na indeksu eksplozivnosti vulkana. Index eksplzivnosti vulkana je
skala od 8 podeoka od 1 do 8 koji pokazuju koliko lave i pepela se
izbaci tokom erupcije. Tako na primer erupcijom vulkana Sveta
Helena je 1980. godine izbacio 2 kubna kilometra lave i pepela.
Erupcija supervulkana bi izbacila vie od 1000 kubnih kilometara
materijala. Ovi vulkani se zapravo uruavaju u prostor iz koga
najpre iskulja magma i pepeo kog ima dovoljno da prekrije desetine
hiljada kvadratnih kilometara povrine debelim naslagama. Kod
erupcije se takoe izbacuje velika koliina sumpora i pepela, kojih
ima toliko puno da bi moglo izazvati nuklearnu zimu. Najpoznatiji
supervulkani dananjice su Jelovston, Tambora/Toba i Krakatau.
Erupcije vulkana, posebno supervulkana uzrokuju kratkotrajni pad
temperature. Taj pad temperature izazivaju sumporne soli koje,
nakon erupcije, ostaju da lebde u stratosferi na visini izmeu 20 i
30 kilometara iznad tla. Te soli upijaju i raspruju deo Suneva
zraenja koje bi u njihovu odsustvu stiglo do Zemljine povrine.
Navedene sumporne soli takoe utiu na ozonski sloj. Njihov uticaj
poinje nekoliko dana nakon erupcije i traje nekoliko godina.
Slika 6: Tok vulkanskih estica posle erupcije
Pre oko 70.000 godina, jedna ogromna vulkanska erupcija
zapretila je unitenju oveanstva. Veruje se da supervulkan Toba na
indoneanskom ostrvu Sumatra izazvao vulkansku zimu koja je trajala
est godina.5. Uticaj erupcija vulkana na klimuPoznata je injenica
da velike vulkanske erupcije izbacuju u stratosferu sumporne gasove
koji se konvertuju u sumporne aerosole te se tamo zadravaju od
nekoliko meseci do oko dve godine. Radijacioni uinak tih oblaka
aerosola uzrokuje globalno zahlaivanje te kao takav predstavlja
vaan prirodni uzrok klimatskih varijacija. Erupcije vulkana stoga
uzrokuju hladnija leta i toplije zime na kontinentalnom delu
severne hemisfere te slabljenje letnjih azijskih i afrikih monsuna.
Nauka ipak nije u celosti objasnila uzrono posledine veze izmeu
vulkana i promena klime. Vulkanska aktivnost moe se smatrati veoma
vaanim faktorom (ako ne i najvaniji) koji izazivaju pojavu hladne
klime. Naime, smatra se da je zbog emisije gasova uticaj vulkanskih
erupcija na promenu klime donekle ogranien. Velike vulkanske
erupcije predstavljaju znaajan pokretaki faktor prirodnih
varijacija klime. Zbog toga je razumevanje uloge vulkana u
formiranju klime u prolosti od neprocenjivog znaaja, posebno kad se
u razmatranje uzmu ostali prirodni faktori. Razumevanje klime u
prolosti i uticaja vulkana na njeno variranje bitno je za shvatanje
promena klime u budunosti. Tambora
Prve znake aktivnosti Tambora pokazuje 1812 blagom grmljavinom i
crnim oblakom, vulkan je poeo da bljuje pepeo koji je stigao do
Istone Jave. Ove neprestane detonacije i sporadino izbacivanje
pepela se nastavilo do 10. aprila. Svu svoju snagu Tambora je
iskazala u 7.00h, 10. aprila 1815. godine, erupcijom jaine sedam (
od osam na skali ). Cela planina se usijala i u velianstvenoj
eksploziji, koja se ula na Sumatri 2600 kilometara dalje, izbacila
je tri visoka stuba uarenog pepela i kamenja ( ovi stubovi su
stigli do stratosfere 43km u visinu ). Po tlu su pljutale usijane
kamenice ( u preniku 20cm, oko 8.00h ), a gusti pepeo je zasuo
okolna ostrva Borneo, Sulavesi, Java i Moluka ostrva ( daljina od
1.300 km ). Pretpostavlja se da je erupcija izbacila 100km
vulkanske praine.Tambora je u atmosferu izbacila ogromne koliine
sulfata i pepela te prouzrokovala dugotrajne klimatske promene na
itavoj severnoj hemisferi Zemlje. U prolee i leto 1816. severna
Amerika je bila obavijena suvom, crvenkastom maglom toliko gustom
da se Sunce moglo gledati golim okom. Prosena globalna temperatura
je opala za vie od pola stepena. Kanada je te godine osetila
ekstremno hladno leto i juna 1816. u Kvebeku je zabeleeno 30
centimetara snega. Zapravo, leta te godine nije ni bilo i ona je u
istoriji zabeleena kao "godina bez leta".Jeloustoun
Podruje Jelovstouna je proizvelo 3 izuzetno jake vulkanske
erupcije u prolosti pre oko 2,1 miliona godina, 1,3 miliona godina
i 640 hiljada godina.U svakom od ovih kataklizminih dogaaja ,
ogromne koliine magme su izbile na povrinu i u atmosferu kao
meavina vrelog stenja, vulkanskog pepela (malih otrih fragmenata
vulkanskog stakla i stenja) i gasova koji se ire piroklastinim
tokovima u svim pravcima. Manje erupcije se deavaju svakih 20
hiljada godina, dok se male javljauju skoro svakodnevno. Ako
pogledamo periode javljanja velikih erupcija videemo da se one
javljaju svakih 600 do 700 hiljada godina pa prema tome poslednja
erupcija ve kasni.Sledea erupcija na Jeloustounu bi trebala biti
2500 puta jaa od erupcije vulkana Sveta Helena 1980. godine koji je
izbacio toliko magme da bi se ceo London mogao prekriti sa 4 metra
naslagama pepela. Erupcijom Jelovstona bi se mogla pokriti cela
Britanija sa naslagama pepela od 4 metra.
Slika 7: JeloustounErupcija ovog vulkana oslobodila bi svake
sekunde energiju 1000 atomskih bombi baenih na Hiroimu. Zvuk koji
bi se tom prilikom uo,bio bi najglasniji koji je ljudska vrsta od
kada ivi na planeti ikad ula, a to je oko 75 000 godina.Magma koja
bi tom prilikom izletela, izbacila bi preko 2000 miliona tona
sumporne kiseline 50 kilometara visoko u stratosferu. Dugotrajni
efekti kataklizme bi bili jo gori. Zbog hiljadu kubnih kilometara
pepela u atmosferi, prolazak sunevih zraka bi bio blokiran,
fotosinteza u biljkama onemoguena i globalna temperatura bi naglo
pala na maksimum 12 stepeni na severnoj hemisferi i do 1 stepen u
junoj. Nastala bi takozvana nuklearna zima. Najmanje jedna
milijarda ljudi biumrla.
Krakatau Je vulkansko ostrvo u Sundskom moreuzu izmeu Jave i
Sumatre.U godinama pre 1883 Krakatau je poeo svoju aktivnost u vidu
manjih potresa. Vulkan se uznemirio 20. maja 1883 i od tada poeo da
redovno izbacuje paru dima i pepeo do visine od 6km, a eksplozije
su se ule do daljine od 160km. 20 jula su zabeleene manje erupcije,
stvarajui jo jedan otvor, koje su meutim izazvale neobino visoku
plimu mora tako da su mornari brodove lancima vezivali za dokove.
11. avgusta su poele snane erupcije koje su izbacile u atmosferu
ogromne koliine pepela. 24. avgusta erupcije dobijaju na snazi, a
dva dana kasnije vulkan je pomahnitao. Izbacio je ogroman crni
oblak pepela 27 kilometara u vis, a zatim je poela serija
eksplozija na svakih deset minuta. Dim nad vulkanom se podigao 80
kilometara u vis. Uas je trajao itav taj dan, a onda se vulkan
naglo umirio i sledeeg jutra zavladala je potpuna tiina. Vulkan je
izbacio ukupno 23 kubna kilometra materijala od ega se nekoliko
sruilo u more i sasvim izmenilo dno okeana u irokom pojasu.
Eksplozija je izruila u stratosferu veliku koliinu sumpor-dioksida
koji je reflektovao Sunevu svetlost i doveo do pada temperature
vazduha severne polulopte od 1-2C u toku narednih sedam godina, a
poveala se koliina padavina kia i snega. Pad temperature bio je
direktna posledica sporog taloenja sitnijih estica praine i pepela
prenika dva mikrona, kojima je za sputanje sa visine od 30 km
potrebno oko etiri godine. Ovakav pad temperature trajao je do 1888
godine, kada se ona polako poela vraati na normalu. Snaga erupcije
Krakatoa iz 1883. bila je jaa od bombe koja je unitila Hiroimu 13
hiljada puta.6. Uticaj podvodnih vulkana na klimatske promene
Vulkani skriveni ispod okeana mogli bi igrati veu ulogu u
klimatskim promenama nego to se dosad smatralo. Naunici koji su
dosad mislili da podvodni vulkani lavu isputaju tek povremeno, sada
su otkrili da se to dogaa u pravilnim vremenskim razmacima. Nova
studija pokazala je da razdoblje izmeu dve erupcije moe trajati od
samo nekoliko sedmica do ak 100.000 godina. Istraivai smatraju da
se erupcije javljaju usled promena u Zemljinoj orbiti koje se
dogaaju tokom odreenog vremena. Zanimljivo je i da se erupcije
dogaaju uglavnom u prvih est meseci svake godine. Rezultati ovog
istraivanja mogli bi donekle promeniti stav o nainu na koji ljudska
aktivnost utie na promene klime. Vulkani prilikom erupcije izbacuju
velike koliine gasa u atmosferu ukljuujui i ugljen-dioksid koji se
smatra odgovornim za globalno zagrevanje. Dobra je vest da vulkani
izbacuju i aerosole poznate po tome to smanjuju uinak globalnog
zagreavanja stvarajui reflektirajuu barijeru prema Suncu.
7. Deset najopasnijih vulkana kroz istoriju
Vezuv Vezuv se uzdie iznad Napuljskog zaliva na jugu Italije.
Najpoznatija erupcija (a bilo ih je vie od 30) dogodila se 79.
godine nove ere. Vulkan je nekoliko dana izbacivao lavu i pepeo,
kojim je prekrio gradove Pompeju i Stabiju. Ukupan broj rtava
erupcije ovog vulkana verovatno nikada nee biti poznat, ali
arheolozi tvrde da ih je bilo najmanje 1.000.
Slika 8: VezuvKrakatoaGodine 1883. na indoneanskom ostrvu
Krakatoa dogodila se erupcija vulkana 13.000 puta jaa od snage
atomske bombe. Kuljanje dima i prtanje kamenja uli su se hiljadama
milja daleko, sve do ostrva pored istone obale Afrike. Stotine
stanovnika oblinjeg grada na Sumatri umrlo neposredno nakon to je
uareni pepeo zapalio njihove kue, a mnogi su se utopili u
megacunamijima koji su usledili. Ukupno je nestalo oko 36.000
ljudi.
Slika 9: Krakatoa
Sveta JelenaVulkan Sveta Jelena u severozapadnom delu drave
Vaington pripremao se gotovo dva meseca za erupciju, a nain na koji
se ona dogodila jedinstven je u istoriji ovih katastrofa.
Osamnaestog maja 1980. u 8.32 h, zemljotres magnitude 5,1 stepeni
po Rihterovoj skali izazvao je bonu eksploziju koja je pretvorila
severnu padinu planine u klizite.
Slika 10: Vulkan Sveta Jelena
Brzinom od 48 km/h vreli pepeo i kamenje leteli su do
udaljenosti od 24 kilometra. Istovremeno, iz sredine vulkana kuljao
je oblak pepela u obliku peurke, do visine od 25 kilometara. U
katastrofi je poginulo pedeset sedam osoba i vie hiljada
ivotinja.Tambora Indeks eksplozivnosti vulkana je skala od osam
podeljaka, a erupcija vulkana Tambora na ostvu Sumbava (nekada
Holandska Istona Indija, danas Indonezija) 1815. godine ima
magnitudu sedam. Erupcija apokaliptinih razmera, cunamiji koji su
usledili, glas i bolesti usmrtili su hiljade ljudi. Najvea
zabeleena vulkanska erupcija toliko je poremetila klimu da je 1816.
godina poznata kao godina bez leta.
Slika 11: TamboraMauna LoaSasvim je normalno da se najvei vulkan
na svetu nalazi u dravi sainjenoj od lanca vulkanskih ostrva. Mauna
Loa se nalazi na havajskom Velikom ostrvu i jedan je od
najaktivnijih vulkana na svetu. Od 1843. dogodile su se 33
erupcije, a poslednja je bila 1984.
Slika 12: Mauna LoaEjafjalajokul Islandski vulkan Ejafjalajokul,
u prevodu Islandski planinski gleer, prvi put je eksplodirao u
martu prole godine, ali je erupcija koja je poela 14. aprila
prouzrokovala haos u vazdunom saobraaju. Zbog oblaka praine koji je
zahvatio Evropu, aerodromi su zatvoreni i stotine hiljada ljudi
nije moglo da stigne do eljenih destinacija.
Slika 13: Ejafjalajokul, 27. Mart 2010
Mon PeleVulkan Mon Pele visok skoro 1.400 metara nalazi se na
francuskom karipskom ostrvu Martinik. U maju 1902. dogodila se jaka
erupcija u kojoj je poginulo gotovo 30.000 ljudi, a grad Sen Pjer
je potpuno uniten.
Slika 14: Mon PeleTera Pre oko 3.500 godina katastrofa
kataklizminih razmera pogodila je Sredozemlje. Erupcija vulkana
Tera (kasnije ostrvo Santorini) u Egejskom moru bila je pet puta
jaa od erupcije vulkana Krakatoa 1883. godine. Velika minojska
civilizacija, dominantna grka kultura toga doba, poela je da
propada nakon to su oblaci pepela prekrili gradove, a veliki
cunamiji unitili flote brodova.
Nevado del Ruiz Erupcija kolumbijskog vulkana Nevado del Ruiz
1985. godine bila je relativno mala - izbacila je svega tri odsto
koliine pepela koji je izbacio vulkan Sveta Jelena 1980. godine.
Ali, reke blata su izazvale smrt 23.000 ljudi, zbog ega se ova
erupcija smatra drugom najsmrtonosnijom u 20. veku i etvrtom
najsmrtonosnijom u istoriji beleenja ovih katastrofa.
Slika15: Nevado del RuizPinatubo Kada se 1991. godine dogodila
erupcija filipinskog vulkana Pinatubo (ostrvo Luzon), u atmosferu
su izbaene tolike koliine pepela sa sumporom da se globalna
temperatura u naredne dve godine ohladila za oko 0,2 stepena
Celzijusa. U ovoj katastrofi ivot je izgubilo 7.000 ljudi. Pepeo je
kuljao u nebo dostiui visinu od 35 kilometara. Re je o drugoj po
veliini vulkanskoj erupciji u 20. veku.
Slika 16: Pinatubo
8. ZakljuakU Srbiji postoji vei broj ugaenih vulkana, a
najinteresantniji su u okolini Vranja, Grot i Oblik, i u okolini
Kraljeva, Kotlenik. Grot i Oblik su nastali eksplozivnim
vulkanizmom u vreme miocena. Kotlenik je jedan vulkanski masiv
formiran takoe miocenskom eksplozivnom erupcijom. Prema pisanju
naeg poznatog naunika Jovana Cvijia, u Srbiji postoji jo niz
drevnih ugaenih vulkana, kao to je npr. Ostrovica kod Gornjeg
Milanovca. Postoji nekoliko vulkana koji se nalaze irom sveta ije
erupcije bi mogle da se dese bilo kad. Ne samo da bi erupcija mogla
da ubije hiljade ljudi u blizini vulkana, ve bi i okolina postala
ispunjena vulkanskim gasovima. Ti gasovi bi mogli da ugue ljude,
ivotinje i biljke. Aktivni vulkani na naoj planeti a koji bi mogli
da nas poalju u mrano doba su: Ojama u Japanu, Vezuv-Italija,
Tal-Filipini, Jelouston-SAD, Merapi-Indonezija, Sakuradima-Japan,
Ulavun-Papua Nova Gvineja, Popokatepetl-Meksiko,Mauna Loa-Havaji,
Njiragongo-Kongo, Galeras-Kolumbija.
Literatura
http://sh.wikipedia.org/wiki/Vulkanhttp://sh.wikipedia.org/wiki/Vulkanski_pepeohttp://www.svetnauke.org/3969-erupcija-vulkana-zasto-je-pepeo-opasanhttp://www.mycity.rs/Geografija/Vulkanske-erupcije.htmlhttp://www.blic.rs/Vesti/Svet/229288/Deset-najopasnijih-vulkana-kroz-istorijuhttp://www.vesti-online.com/
Vulkan-zagaduje-kao-osrednja-drzava
1
