النشاط البركاني بوصفه قوة أساسية في مجال بناء القدرات

النشاط البركاني يمثل واحدة من أكثر العمليات الجيولوجية دينامية وقوة التي تُشكل سطح الأرض، عبر النطاقات الجيولوجية، الثوران يُعمِلُ على بناءِ صورٍ أرضية جديدة، ويُدمّرُ المُزجات الموجودة، ويُعيد توزيع كميات كبيرة من المواد عبر الكوكب، ويُسفر التفاعل بين الحرارة الداخلية والعمليات السطحية عن تغير مستمر في المشهد الذي يتراوح بين تَبَرْعَبِ الفولكاناتِ إلى لوحاتِ واسعة النطاقِ.

إن الغلاف الجوي للأرض مقسم إلى لوحات تكتونية حيث تركز نشاطات بركانية، وحوالي 90 في المائة من جميع الثورات البركانية تحدث على طول حدود الصفائح، لا سيما في المناطق الفرعية ودرجات وسط المحيط، أما النسبة المتبقية من هذه الـ 10 في المائة فيتم تحديد مواقع مُتفردة، حيث ترتفع السباكات المُفتتة من خلال القشرة لتكوين مراكز مختلفة للطينات.

آليات تشييد الأراضي البركانية

تركيبة الماجما وعلامات الإرغام

وتُحدد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماما ما إذا كان الانفجار ينتج تدفقات من الحمم النحاس أو أعمدة متفجرة من الرماد والصخور.

إن المحتوى المتقلب للماجم، ولا سيما الماء وثاني أكسيد الكربون، يُعدل ديناميات الثوران، وعندما يُحدّد ماجما تجاربه في تقليل الضغط، تتوسع الغازات المُتفككة بسرعة، وتشتت المغناطيس إلى جزيئات مُركّبة، ويمكن للثورات المتفجرة أن تقذف المواد في سُلُلُبّات خارقة، وتنشر الرماد في قارات بأكملها، وتودّ كميات هائلة من الحطام الصخري حول الفتحة.

العمليات البناءة والهدمية

إن النشاط البركاني يبني ويدمر في نفس الوقت، فخلال الانفجارات الفادحة، تتراكم الحمم بصورة تدريجية، وتتراكم طبقة على الطبقة، وتبني القوارض والهضان من خلال التراكم المطّرد، وقد تزيل الانفجارات الاصطناعية، على النقيض، مواد القمة حتى عندما ترسب على المزمار، ويقرر التوازن بين البناء والدمار الشكل النهائي لدورة البركانية المتكررة.

فغروف ماجما تحت البركان تمارس ضغوطا على الصخور المغمورة، مما يتسبب أحيانا في تصعيد الأرض قبل الانفجارات، وبعد أن تنفجر الغرفة، قد ينهار السطح في الفراغ، مما يشكل حرارة، ويمكن أن تكون هذه الهياكل ضخمة، حيث تتعدى قطرها نحو 20 كيلومترا، وتخلق الرشقات المتميزة للعجلات من خلال الحمم، والبحيرات،

الـمـوسـم البركانيـة وتشكيلهـا

فولكانات الدروع

البركان الدرعي يستمد أسمه من تشابهه إلى درع محارب ملقى على الأرض هذه البنى الضخمة تُظهر منحدرات رقيقة تتراوح بين درجتين وعشر درجات تقريباً مُنْ تدفقات الحمم البسالة المتتالية، ودرجة التألق المنخفضة من الحمم البساليكي تسمح له بالسفر عن مسافات كبيرة من فتحة التهوية، وأحياناً تتدفق 50 كيلو متراً أو أكثر قبل التقوية.

(أ) تقدم جزر هاواي أضخم الأمثلة على بركان الدروع على الأرض. )

كما أن البراكين الدروعية تحدث في أجساد كوكبية أخرى. Olympus Mons on Mars]، أكبر بركان في النظام الشمسي، هو بركان درعي تُقطر أبعاده أي نظير أرضي، وقد أدى تشكيله تحت قشرة المريخ الأقل جاذبية وسمكاً إلى إنتاج هيكل يتجاوز طوله 600 كيلومتر.

Stratovolcanoes

إن الراكين الخرسانية، التي تسمى أيضا البركانات المركبة، هي من أكثر الترابات البركانية المذهلة وخطورة، وهذه الترسبات ذات الجانب العميق تنبع بشكل كبير من الأراضي المحيطة، التي كثيرا ما تُطغى بواسطة كرات القمة أو دُمغات الحمم، والهيكل المطبق على طبقاتها، والمبني من تدفقات الغلافات المتناوبة، والودائع البركانية، وتعطيها سميتها وحسابات.

The typical stratovolcano erupts intermittly over tens of thousands to hundreds of thousands of years. Mount Fuji in Japan, Mount Rainier in the United States, and Mount Vesuvius in Italy] are traditional examples whose symmetrical cones have become cultural symbols. Most stratovolcans occur

وتنتج ثورات ستراتوفولكانو بعض من أكثر الظواهر البركانية تدميراً، إذ إن تدفقات البتروكات، وهبات الغاز الساخن، والصخور التي تنحدر من منحدرات إلى مئات الكيلومترات في الساعة، تشكل مخاطر شديدة للسكان المحيطين، وقد برهنت انفجارات عام 1980 لـ مورسات سانت هيلانات على مدى إمكانية حدوث تحولات في جميع المناطق.

Cinder Cones

إن مواسير القمار تمثل أبسط وأوفر أنواع التراب البركاني، وهذه التلال الصغيرة ذات الجانب العميق لا تزيد عادة على بضع مئات من متر فوق محيطها، حيث تقترب المنحدرات من زاوية الزواحف من أجل مواد غنائية فضفاضة، وتتكون قمائن القندس عندما تثور ميغاهيمة الغاز في نافورة من الفول المكتومات

ولم تنفجر معظم الكاراتيه إلا مرة واحدة، حيث استمر النشاط من بضعة أيام إلى سنوات قليلة. Parícutin in Mexico]، وحدثت عشرات من البركانات التي شهد العلماء دورة حياتها بأكملها، من شق في حقل ذرة إلى مشهد 424-meter بين عامي 1943 و1952.

تشكيلة جزيرة بركانية

جزر هوتسبت

وتخلق البراكين الساخنة سلاسل من الجزر البركانية التي تسجل حركة الصفائح التكتونية على الأعمدة الثابتة، حيث تنجرف الصفائح عبر بقع حارة، وشكل البركان، وتصبح منقوصة، وتهبط في نهاية المطاف عندما تنتقل من مصدر الماغم، وتمتد Hawai-Empermount chain [FL1]

وتبدأ عملية تكوين الجزر في منطقة القفز الساخنة بثورات غواصة تبني مركبا بحريا من قاع المحيط، وعندما يخترق الجبل البحري سطح البحر، تحدث انفجارات في البراتوماتوغرافية متفجرة في حين يتصل الماما بالمياه البحرية، وعلى مر الزمن، تتحول البركان إلى ثورة تحتية، وتبني الجزيرة في اتجاه أعلى وخارجه، وتحتاج البراكينات الدهونية من 1 إلى 000 500 نسمة.

منطقة فرعية

وتتكون القوس الجزرية من حيث تُنتج اللوحات البحرية تحت لوحات محيطية أخرى، وتولّد سلاسل من الجزر البركانية الموازية لمنطقة التخضّص، وتولّد الجزر المرجانية الإندونيسية، وجزر ماريانا ، هذه المناطق التي تُنتج فيها مياه بركانية، نشاطاً بركانياً يُنتج من قوس جزائرها الفرعية إلى أن تكون متفجرةً.

وتعاني البراكين في الجزر من حدوث ثورات كارثية تعيد تشكيل السواحل وترسيخ طبقات سميكة من الرماد عبر المحيط المحيط المحيط، وقد أدى انفجار Krakatau في إندونيسيا إلى تدمير أغلبية الجزيرة، مما أدى إلى تجدد شريط كالديرا مرئي فوق المياه.

تعديل المنافذ البرية الموجودة

Caldera Formation

إن انهيار كالديرا يمثل أحد أكثر التحولات المأساوية البركانية، وعندما يُخلى ثورة كبيرة حجرة الماما تحت بركان، فإن الصخرة المغمورة تفتقر إلى الدعم وتنهار في الفراغ، مما يخلق حوضاً يمكن أن يمتد إلى عشرات الكيلومترات، وقد يملأ الكاديرا الناتج بالماء لتكوين بحيرة أو يحتوي على دوامات تصاعدية كما ترتفع من أسفل مرة أخرى.

(يوللوستون كالديرا) في (وايومينغ) يُظهر نظاماً هائلاً من نوع (كالديرا)

Lava Plateaus and Flood Basalts

وتمثل مقاطعتا الفيضان القارية البلازما البركانية على نطاق غير عادي، وتغطي هذه التراكمات الواسعة من الحمم البسالة مئات الآلاف من الكيلومترات المربعة، وهي تشكل مسطحاً، وهضبة مرتفعة تستمر لعشرات الملايين من السنين.

وتغطي مراكب العصي في الهند ] 000 500 كيلومتر مربع وتمثل واحدة من أكبر المقاطعات البركانية على الأرض، وقد تزامن ثورانها قبل حوالي 66 مليون سنة مع حدث انقراض مسبب للخلل، مما أدى إلى قيام العلماء بالتحقيق فيما إذا كانت الغازات البركانية والمواد الأيروسية تسهم في التغيرات البيئية التي تؤثر على التنوع البيولوجي العالمي.

الآثار الإيكولوجية للنشاط البركاني

تدمير وخلافة الموئل

ويمكن أن تدمر الانفجارات البركانية النظم الإيكولوجية القائمة في غضون دقائق، ودفن الغابات والبحيرات والتربة التي تُطوف من الرماد أو الحمم أو الرواسب البركانية، وقد أُسقطت في عام 1980 حركة جبل سانت هيلانة أكثر من 600 كيلومتر مربع من الغابات الملتوية، مما أدى إلى مقتل ملايين الأشجار وتشريد حيوانات لا حصر لها.

(ب) إن التعاقب الإيكولوجي في أعقاب الاضطرابات البركانية تمضي في مراحل يمكن التعرف عليها.() وتعتمد هذه المستعمرات المبكرة على عوامل الارتداد السطحي وإثراء التربة النامية ذات الأنواع العضوية العضوية الثابتة تدريجياً، بما في ذلك على مدى عقود، على عوامل التعافي من النيتروجين.()

وقد وفر ثورة كراكتاو في عام 1883 مختبرا طبيعيا لدراسة استعادة النظام الإيكولوجي في الجزر، وقد أدى الانفجار إلى تعقيم كامل لجزيرة راكاتا، مما أدى إلى القضاء على جميع الحياة البرية، وفي غضون ثلاث سنوات، وثق العلماء وصول الأسمدة والعشب، التي تنقلها تيارات الرياح والمحيطات، وبحلول عام 1930، تطورت طائفة متنوعة من الغابات، بما في ذلك الأنواع التي تنقلها الطيور والضارات الإيكولوجية، وتظهر الاضطرابات التي لا تزال قائمة اليوم.

إنشاء الموئل الجديد

كما أن الاندلاع البركاني يخلق موائل جديدة تماما لن توجد خلاف ذلك، كما أن تدفقات لافا التي تصل إلى المحيط تبنى خطا ساحليا جديدا، وتوفر طبقات فرعية للمجتمعات البحرية، وتخلق مواسير للطيور المائية مجهرية ذات درجات حرارة متخصصة ونظم للرطوبة، وتخلق المنحدرات الشديدة من الجبال البركانية مستويات مرتفعة تدعم النظم الإيكولوجية المتميزة من القاعدة إلى القمة.

The islands formed by hotspot volcanism provide particularly instructive examples of habitat creation. Each new Hawaiian island emerged from the sea as a bare rock surface, progressively colonized by organisms arriving through long-distance dispersal. The isolation of these islands and their varied habitats led spectacular adaptive radiation, with species evolved to fill niches unavailable in continental settings. [Feepersi:0]

التربة البركانية والإنتاجية الزراعية

خصائص أنديسول

وتنمو التربة البركانية المصنّفة على أنها أنسول في تربة التحصين، من طقس الأرض البركانية بما في ذلك الرماد والقشرة واللبن، وتمتلك هذه التربة خصائص مادية وكيميائية فريدة تميزها عن غيرها من أوامر التربة، ويشمل تركيبها المعدني مواداً من قبيل مادة السوفين والفولطية، والمعادن ذات الحجم الكبير والتي تشكل عن طريق سرعة طقس البراكين في إطار الزجاج.

وتظهر الأنديز خصائص مادية استثنائية لنمو النباتات، إذ تُنشئ هذه الخرافات العالية والكثافة العالية المنخفضة للجملة ] تُعزز التغلغل الجذري وتسرب المياه، وتُنشئ معادن الطين الهلامية مساحتها مساحات سطحية كبيرة تُبقي على المغذيات ضد الغسل، مما يجعل هذه التربة خصبة طبيعية حتى في المناطق التي ترتفع فيها الأمطار.

بناء المناطق الزراعية في المؤسسات البركانية

بعض المناطق الزراعية الأكثر إنتاجية في العالم تحدث في التربة البركانية، كما أن جزر جافا والبالي في إندونيسيا تحافظ على أعداد كبيرة من السكان من خلال الزراعة في التربة البركانية، مع المزارعين الراعيين الناشطين.

The Campania region of Italy], located around Mount Vesuvius, has been farmed continuously for over two thousand years. The volcanic soils produce extraordinary yields of tomatoes, grapes, and citrus fruits, contributing to the distinctive character of Italian cuisine. The periodic ash eruplentions actually destructive soil scientists might view astriish agricultural

وتزدهر زراعة البن في التربة البركانية في مناطق منها كولومبيا وإثيوبيا وأمريكا الوسطى، وتخلق مزيجا من الخصوبة المعدنية، والصرف الصحي الجيد، والحمض المعتدل ظروفا متنامية مثالية للقهوة ذات الجودة العالية، وتوضح القيمة الاقتصادية للتربة البركانية سبب استمرار السكان في العيش والزراعة في ظل البركانات النشطة، وقبول المخاطر التي تتعرض لها المكافآت الزراعية.

Volcanic Influences on Climate Systems

الآثار في الغلاف الجوي القصير

(ب) إن ثورات بركانية كبيرة تحقن كميات كبيرة من الغازات والجسيمات في طبقة الستراتوسفير، حيث تستمر لمدة أشهر إلى سنوات وتؤثر على المناخ العالمي، ويشكل ثاني أكسيد الكبريت الذي يتحول إلى هوباء الكبريت هزة عكسية تقلل من الإشعاع الشمسي القادم، مما يتسبب في التبريد السطحي.

كما أن هباءات البركان تؤثر على أنماط التداول في الغلاف الجوي، وتبريد طبقة الغلاف الجوي السفلي يغيّر درجات الحرارة التي تقود مسارات الطائرات، وتتبعات العواصف المحتملة، وأنماط التهطال، وثورة مورونت تامبورا في عام 1815 أدى إلى إخفاق ثلج في 18 حزيران/يونيه

Long-Term Climate Implications

إن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البركاني تساهم في تأثيرات الدفيئة الطبيعية للأرض، فبينما تُطلق الإنفجارات الفردية كميات متواضعة نسبياً مقارنة بالانبعاثات البشرية، فإن النشاط البركاني المستمر على النطاقات الزمنية الجيولوجية يمكن أن يؤثر على تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وقد ارتبطت انفجارات الغليان القارية التي تُطلق كميات هائلة من الغازات البركانية على مدى ملايين السنين بظواهر حرارة في الماضي.

غير أن الآثار المناخية الطويلة الأجل للنشاط البركاني تتوقف على التوازن بين الاحترار من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والتبريد من هوباء الكبريت، وفي الجو الحديث، يغمر ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ المساهمة البركانية، وتكمن الأهمية الرئيسية للآثار المناخية البركانية في إظهارها للكيفية التي يمكن أن تحدث بها التغيرات البيئية السريعة، مما يوفر مقاييس لفهم تقلبات المناخ الطبيعي والعواقب المحتملة المترتبة على التقلبات الكبيرة.

Volcanic Hazards and Human Adaptation

الأخطار البركانية الرئيسية

ويجب على المجتمعات البشرية التي تعيش بالقرب من البركان أن تواجه مخاطر متعددة تمتد آثارها إلى ما بعد موقع الانفجار الفوري. ] تدفقات لافا تدمر المباني والهياكل الأساسية، لكنها تتقدم ببطء كاف للسماح بالإجلاء. ] Pyroclsy flows و

Lahars], volcanic mudflows triggered by the melting of ice and ice or by heavy rain on loose ash deposits, can travel tens of kilometers from the volcano, burieding valleys and communities. The 1985 eruption of Nevado Armiz del Ruiz in Colombia generated lahars that killed approximately 25,000 people in Colombia

الرصد والتخفيف

Modern volcanology employs sophisticated monitoring networks to detect signs of impending eruption and mitigate hazards. Seismic monitoring tracks the movement of magma through the crust, as magma migration generates characteristicزلs swarms. ] Ground deformation measurements

ويتطلب التخفيف الفعال من المخاطر ترجمة الرصد العلمي إلى تحذيرات عملية للسكان الضعفاء، وتوفر USGS Cascades Volcano] ]Observatory]] رصداً دائرياً على مدار الساعة لبراكين كابد، وإصدار تنبيهات، وتنسيقاً مع وكالات إدارة الطوارئ.

إن النشاط البركاني لا يزال واحدا من أكثر القوى الجيولوجية التي تؤثر على سطح الأرض، فمن بناء سلاسل جزرية كاملة إلى تخمير التربة الزراعية، من إطلاق شذوذ المناخ العالمي إلى توليد موائل جديدة للاستعمار البيولوجي، فإن آثار البركانية تمتد عبر كل مجال من مجالات نظام الأرض، ولا يُفهم هذه العمليات فقط من تلف التاريخ الدينامي للكوك، بل أيضا يوفر المعرفة العملية للتطور في الحياة.