Vulkaanipurse: määratlus, põhjused, tüübid ja tagajärjed

Vulkaanipurse toimub siis, kui vulkaanist paisatakse välja kuuma materjali Maa sisemusest. Laava, kivimid, tolm ja gaasiühendid on mõned neist "väljapaiskumistest".

Purustused võivad tulla külgharudest või vulkaani tipust. Mõned pursked on kohutavad plahvatused, mis paiskavad välja tohutul hulgal kivimeid ja vulkaanilist tuhka ning võivad tappa palju inimesi. Mõned on vaiksed kuuma laava väljavoolud. Vulkanoloogid on kirjeldanud mitmeid keerulisemaid vulkaanipurskeid. Need on sageli nimetatud kuulsate vulkaanide järgi, kus seda tüüpi purskeid on nähtud. Mõnel vulkaanil võib aktiivsusperioodi jooksul esineda ainult ühte tüüpi purskeid, samal ajal kui teistel võib esineda mitmeid tüüpi purskeid seeriaviisiliselt.

Määratlus ja põhiosad

Vulkaanipurse tähendab magma, gaasi, kristallide ja fragmenteeritud kivimi (tefra) väljumist vulkaanist. Maa pinnale jõudes nimetatakse vedelat magmat laavaks. Gaasid (näiteks vesi, süsinikdioksiid, vääveldioksiid) mängivad olulist rolli purske käitumises, sest gaasirõhk võib viia plahvatuseni ja tugeva pihustamiseni.

Põhjused

• Tektoonilised protsessid: enamiku vulkaanide asukohad on seotud laamade servadega — liikumine subduktsioonivööndites, laienemine ookeanivahelistes lõhedes või kuumad täpid mantelõõnes.
• Magma teke: magma tekib siis, kui kivimid sulavad kas temperatuuri tõusu, rõhu languse (dekompressioon) või vee/volatiilsete ainete lisandumise tõttu (flux melting).
• Gaasisisaldus ja viskoossus: kõrge gaasisisaldus ja kõrge viskoossusega magma (näiteks räni-rikas) kipub olema plahvatuslikum; madalama viskoossusega basaltne magma voolab sagedamini rahulikult laavana.

Purske tüübid (peamised)

Vulkanoloogid kirjeldavad mitmeid pursketüüpe, sageli nende käitumise ja nähtud tunnuste järgi. Peamised tüübid on:

• Hawaii tüüpi (effusive): rahulikud laava voolud, madala viskoossusega basaltne magma (näide: Kīlauea).
• Stromboli tüüpi: korduvad väiksemad plahvatused, mis paiskavad pimedat laavapragmit ja klastreid lühikeste intervallidega (näide: Stromboli).
• Vulcanian tüüpi: tugevamad plahvatused, paks tuha- ja pürklaste pursked, sageli lühike, intensiivne; ülestähendused on saanud nime Vulcano saare järgi.
• Plinia tüüp: väga suured eksplosiivsed pursked, kõrged tuhka- ja gaasilised sambad, paks tefra-heitus ja laialdased tuhapilved (näited: Vesuvius 79 pKr, Mount St. Helens 1980).
• Pelee tüüpi (peléean): kaasneb tüüpiliselt struktuurne implosion või kuuma laava plahvatus, mis vabastab kiireid, kuumi pyroklastilisi voo- või tuhasajusid (näide: Mount Pelée 1902).
• Surtseyan (vesi-magma kokkupuude): meres või madalas vees toimuvad plahvatused, mis tekitavad vee ja magma kokkupuute tõttu tugevaid auruplahvatusi (näide: Surtsey).
• Fissuuripursked: magma väljub piki praodest, pikaaegsed laavapinnad võivad katta suuri alasid (näide: Iislandi ja Hawai'i fragmendid).

Tagajärjed ja ohud

• Otsesed ohud: pyroklastilised vood, laavavoolud, tuhasaju ja lenduvad kivid võivad hävitada elamuid ja põhjustada inimohvreid.
• Pahempoolsed ohud: laavapõlengud, gaasimürgitus (nt süsinikdioksiid, vääveldioksiid), maapinna ja infrastruktuuri kahjustused ning maanteede ja lennuliikluse häired (tuha tõttu).
• Hüdrolooogilised mõjud: lahharid (vulkaanilised muda- ja veevoolud), mis tekivad, kui vulkaaniline tuhk seguneb vihmaveega või sulava lumega ning voolab allavoolu.
• Kliima ja keskkond: suurte plahvatuste korral võib atmosfääri sattuv tahm ja väävlitrioksiid põhjustada ajutist jahenemist (kuuledult aastaid) ja mõjutada põllumajandust.
• Pikaajalised positiivsed mõjud: vulkaanilised maad on sageli väga viljakad, sest tuhk ja laavipurred varustavad mulda mineraalidega; lisaks on võimalikud geotermilised energia varud.

Ennetus, jälgimine ja valmisolek

Vulkaaniohu vähendamiseks kasutatakse mitmeid jälgimismeetodeid ja ettevalmistusi:

• seismoloogia (maavärinate jälgimine),
• maapinna deformatsiooni mõõtmine (GPS, InSAR),
• gaaside (nt SO2, CO2) eraldumise jälgimine,
• temperatuuri ja termiliste anomaaliate jälgimine,
• ohtude kaardistamine, varasemate purske järelmõjude analüüs ning elanike evakueerimiskavad ja harjutused.

Õigeaegne hoiatamine ja selged evakuatsioonikoridorid vähendavad oluliselt inimohvreid ja majanduslikku kahju.

Kokkuvõte

Vulkaanipursked on looduse jõulised sündmused, millel võib olla laiahaardeline mõju nii kohalikul kui ka globaalsetel tasanditel. Mõistmine, kuidas ja miks vulkaanid purskavad, aitab parandada valmisolekut ja kaitsta elu ning vara. Vulkanoloogid kasutavad kombineeritud vaatlusmeetodeid, et prognoosida ja mõista erinevate tüüpi purskeid ning nende võimalikke tagajärgi.

Vulkaaniline plahvatusindeks

Vulkaanilise plahvatuse indeks (tavaliselt lühend VEI) on skaala 0-8, millega mõõdetakse pursete tugevust. Seda kasutab Smithsonian Institution's Global Volcanism Program ajalooliste ja eelajalooliste laavavoolude mõju hindamisel. See toimib sarnaselt Richteri skaalaga maavärinate puhul, sest iga väärtusvahemik tähistab kümnekordset tugevuse suurenemist (see on logaritmiline). Enamiku vulkaanipursete VEI on vahemikus 0-2.

Vulkaanipursked VEI indeksi järgi

VEI	Pihu kõrgus	Eruptivne maht *	Purunemise tüüp	Sagedus **	Näide
0	<100 m (330 jalga)	1000 m3 (35 300 kuupmeetrit)	Hawaii	Pidev	Kilauea
1	100-1000 m (300-3300 jalga)	10,000 m3 (353,000 cu ft)	Havai/ trombolia keel	Kuu	Stromboli
2	1-5 km (1-3 mi)	1,000,000 m3 (35,300,000 cu ft) †	Stromboli/Vulkaaniline	Kuu	Galeras (1992)
3	3-15 km (2-9 mi)	10,000,000 m3 (353,000,000 cu ft)	Vulcanian	Aastane	Nevado del Ruiz (1985)
4	10-25 km (6-16 mi)	100,000,000 m3 (0.024 cu mi)	Vulkanlane/Peléan	Paar aastat	Eyjafjallajökull (2010)
5	>25 km (16 mi)	1 km3 (0,24 kuupmeetrit)	Plinian	5-10 aastat	Mount St. Helens (1980)
6	>25 km (16 mi)	10 km3 (2 cu mi)	Plinian/Ultra Plinian	1000 aastat	Krakatoa (1883)
7	>25 km (16 mi)	100 km3 (20 kuupmeetrit)	Ultra Plinian	10,000 aastat	Tambora (1815)
8	>25 km (16 mi)	1000 km3 (200 kuupmeetrit)	Supervulkaniline	100 000 aastat	Toba järv (74 ka)
* See on minimaalne purskekogus, mis on vajalik selleks, et purset saaks lugeda kategooriasse kuuluvaks. ** Väärtused on ligikaudne hinnang. Esinevad erandid. † 2. ja 3. VEI-taseme vahel on katkestus; selle asemel, et suureneb 10 suurusjärgu võrra, suureneb väärtus 100 suurusjärgu võrra (10 000-lt 1 000 000-ni).

Vulkaanipursete tüübid

Otsing