التهديد الديناميكي للأخطار البركانية

نشاط البركاني هو واحد من أقوى القوى الطبيعية التي لا يمكن التنبؤ بها، قادرة على إعادة تشكيل المناظر الطبيعية وتهديد الأرواح عبر مسافات شاسعة، وفي حين أن صورة الحمر الذي يتدفق إلى أسفل الجبال هي صورة متحركة، فإن أكثر المخاطر البركانية فتكاً غالباً ما تنطوي على خلائط سريعة الحركة من الغاز والصخور والماء، وبالنسبة للمجتمعات التي تعيش بالقرب من البركانات النشطة، فهم التهديدات مثل سلائف.

"الزهرة البركانية التي تُعيد تشكيل الأراضي"

إن اللحوم هي واحدة من أكثر الأخطار البركانية تدميراً وبعداً، وهذه الحلقات السريعة الحركة من المياه والحطام البركاني والرماد يتصرّف مثل الخرسانة السائلة، التي تتدفق أسفل وادي النهر بسرعة تتجاوز 40 كيلومتراً/ساعة، وتحمل الفولدر على حجم السيارات، ويمكن للنهار أن يدمر الجسور، ويدفن البلدات بأكملها، ويلوث إمدادات المياه.

كيف شكل لاهار

لاهارس يمكن أن يُطلق بعدة طرق أكثر الزناد شيوعاً هو سرعة ذبوح الثلج والجليد أثناء انفجار، عندما تُصبح المادة البركانية الساخنة على اتصال مع غلاف أو ثلج، يتم إطلاق كميات كبيرة من الماء، مختلطة بالرماد والروك على مركّبات البركان، وسبب آخر متواتر هو سقوط الأمطار على المنحدرات التي تغطيها عملية الاندثار الطازجة.

ومن المحفزات الأخرى انهيار سد بحيرة الحفر، أو تصريف المياه بصورة مفاجئة من سلم للقمة، أو هبوط أرضي يختلط بالماء، ولا يتطلب نهر حدوث انفجارات فاحشة أو نشاط سيزمي أن يزعزع استقرار صقل بركاني ويشعل حركته، مما يجعل الرصد المستمر ضرورياً للمجتمعات المحلية في المناطق المعرضة للهبوط.

:: السلطة المدمرة ودراسات الحالات الإفرادية

ويمكن للهارس أن يسافر إلى عشرات إلى مئات الكيلومترات من مصدره، ويعانق قاعات الوادي ويكتسب زخماً عند استيلاءه على الحطام، وقد أدى انفجار نيفادو ديل رويز في كولومبيا في عام 1985 إلى نهار مدمرة هبطت إلى نهر لاغونا ودفنت مدينة أرميرو، مما أدى إلى مقتل نحو 000 23 شخص، وأبرزت هذه المأساة الحاجة الملحة إلى نظم إنذار للموانئ في مناطق ذات بركان الجليد.

وفي جبل بيناتوبو، الفلبين، استمر اللافرس في التسبب في الارتباك لسنوات بعد ثورة عام 1991، وتشريد الآلاف، وتلف الهياكل الأساسية، وتظهر الدراسات التي أجراها USGS Volcanic Hazards Program أن اللحوم يمكن أن تسافر بسرعة مماثلة لقطار الشحن، مع أحجام يمكن أن تتجاوز 100 مليون متر مكعب.

الرصد والتخفيف

وتشمل عمليات رصد المآوي أجهزة استشعار آنية مثل أجهزة رصد التدفق الصوتي، والشبكات السيزمية التي تكتشف الاهتزازات الأرضية من الاقتراب من تدفقات الطين، وقياسات الأمطار للتنبؤ بها عندما يمكن أن تحشد الأمطار الغزيرة رواسب الرماد، وقد أدى العديد من الوديان بالقرب من البركان النشط إلى وضع نظم إنذار آلي تحفز على الصافرات عند اكتشاف نهر.

وبالنسبة للمجتمعات المحلية، فإن أفضل وسيلة للدفاع هي التأهب: وضع خطط للإجلاء تحدد المناطق الآمنة فوق طابق الوادي، وإجراء عمليات حفر منتظمة، ورسم خرائط لمناطق العزل المرفئي باستخدام نماذج حاسوبية، وتشمل هذه النماذج متغيرات مثل حجم التدفق، ودرجة المنحدر، وتوجيه الهندسة للتنبؤ بالمناطق المعرضة للخطر.

"الزجاجات المُتذبة" "الضباب، الصدر، الصدر، الصدر،"

إن تدفقات البتروكات هي أكثر ظاهرة بركانية فتاكة، هذه الصمامات الأرضية من الشظايا البركانية الخفية، والغاز الساخن، والرماد يمكن أن تطفو على رقائق البركان بسرعة تتجاوز 700 كيلومتر/ساعة، مع ارتفاع درجات الحرارة الداخلية إلى 200 1 درجة مئوية، وهي لا تقتصر على القاع الوادي - الكثافة الجبلية التي تسمح لها بالهرب.

كيف شكل متدفقات الروكات

وتنشأ تدفقات من البيروكات أثناء انفجارات المتفجرات عندما ينهار عمود الانفجار تحت وزنه أو عندما تنهار قبة الحمم وتفككها، ويتكون التدفق من جزأين: تدفق بحري كثيف ينتقل على الأرض، وضخامة كبيرة من الغاز الساخن والرماد التي ترتفع فوقه، ويمكن أن ترفع الطفرة وتنقل أجساما كبيرة، بما في ذلك المركبات وحطام المباني، إلى الكيلومترات.

There are two main types of pyroclastic flows. Pumice flows] form from the collapse of massive eruption columns, often associated with caldera-forming eruptions. ]Block-and-ash flows result from the gravitational collapse of a lavame, doou

الأحداث والتدمير

وقد أدى انفجار جبل بيلي في مارتينيك في عام 1902 إلى تدفق متصاعد من البروتكات حرق مدينة سانت بيير بأكملها في دقائق، مما أدى إلى مقتل نحو 000 30 شخص، وفي الآونة الأخيرة، أدى انفجار جبل أوزن في اليابان في عام 1991 إلى تدفقات متعددة من الركود من قُبَة لافاوية ملتوية، مما أدى إلى مقتل 43 عالما وصحفيا في طفرة، مما يؤكد على الخطر البالغ الذي يته.

ويمكن أن تتدفقات البتروكات أيضاً على المياه، وعندما تدخل المحيطات، فإنها يمكن أن تولد انفجارات بخارية بل وتسونامي صغيرة، وقد أدى انفجار كراكتوا عام 1883 إلى تدفقات مبرّدة عبر مضيق صندا، مما أسهم في أمواج تسونامي المدمرة التي قتلت عشرات الآلاف.

الكشف والدفاع

لأن تدفقات البركان تتحرك بسرعة كبيرة، الإجلاء هو الحماية الوحيدة القابلة للحياة، مرصدات البركان تستخدم المدافن، وجهاز تحديد المواقع، وصور السواتل لكشف نمو القبة، والتغيرات في شكل البركان التي قد تدل على انهيار وشيك، والشبكات السيزمية تكتشف التنبيهات المتعلقة بالطوابق المرتبطة بزلزال القبة، وفي العديد من البلدان، تُنشأ مناطق الاستبعاد حول البركان النشط، وتُحكم الدخول بدقة.

The USGS Volcano Hazards Program] provides detailed maps of pyroclastic flow hazard zones for volcanoes in the United States, including those in Alaska, Hawaii, and the Cascades. These maps help land-use planners and emergency managers designated safe areas.

مشرفون على الإرسال: قراءة إشارات الإنذار

من أهم التطورات في علم البركان القدرة على التنبؤ بالثوران من خلال رصد التغيرات في سلوك البركان هذه السلائف الثورانية مُخضّطة في البداية ولكن مُكثفة مع تحركات الماجما نحو السطح، مع إدراك هذه الإشارات أسابيع أو أيام أو حتى ساعات قبل الانفجار، يسمح للسلطات بإصدار تحذيرات وإنقاذ الأرواح.

النشاط الاهتزازي والاتجاهات

و عندما ترتفع المغناطيسة عبر قشرة الأرض، تُجبر على فتح الكسور وتتفاعل مع المياه الجوفية، وتُحدث الزلازل، والتوقيع السيزمي على تغيرات بركانية مستيقظة بمرور الوقت، والزلازل الأولية غالباً ما تكون صغيرة وضئية، تُعرف بالأحداث البركانية - الانتقائية، حيث تصل المغناطيسية إلى الأعماق الضحلة، وثبات المستمرة المنخفضة التردد تُدعى [FLT:

وقد تم نشر شبكات من السيزمومتر حول البركانات النشطة لكشف هذه التغيرات الخفية، وفي عام ١٩٩١، سمح الرصد المستمر للسيزم في بيناتوبو لعلماء الفلبينيين ووكالة الأنباء الأمريكية بتتبع النشاط الزلازلي المتسارع والتنبؤ بنجاح بتوقيت الانفجار، مما أدى إلى إجلاء ٠٠٠ ٦٠ شخص.

التحلل الأرضي

قبل انفجار المغناطيسي غالبا ما يسبب تكبير سطح البركان او تمزقه هذه التحلل الأرضي يمكن قياسه باستخدام مقاييس حساسة ومحطات GPS ورادار الانترنيت الاصطناعي

انبعاثات الغاز

ومع ارتفاع حجم الماجم، فإن الغازات التي تم حلها في العمق تخرج عن الحل والهرب، وتطرأ تغييرات على تركيب وحجم الغازات البركانية - وخاصة ثاني أكسيد الكبريت، وثاني أكسيد الكربون، والكبريتيد الهيدروجيني - وتتوقع معلومات حاسمة عن عمق الماغي ومعدل الرئة، وكثيرا ما تصطدم زيادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت بمستويات مغنطية حقيقية من حيث العجلات.

وتستخدم رصد الغازات أدوات أرضية مثل COSPEC وDAS spectrometers ، التي تقيس أعمدة سو2 من طائرات الهليكوبتر أو على الأرض.() وتوفر أجهزة الاستشعار الساتلية مثل TROPOMI خرائط عالمية يومية لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يسمح للعلماء برصد البركانات النائية.

Thermal Anomalies and Hydrological Changes

يمكن للصور الحرارية الساتلية أن تكتشف تسخين السطح البركاني وتكوين البحيرات أو الدوافع الجديدة لللافا، و المناطق الساخنة بشكل كبير على قمة البركان أو الذبابات تشير إلى ارتفاع المغناطيس، وأجهزة الاستشعار المغناطيسية للكمبيوتر المغناطيسي وأجهزة الاستشعار الاصطناعي للكمبيوتر الاصطناعي على سواتل ناسا ووكالة ناسا توفر تنبيهات حرارية قريبة من الزمن.

أحياناً تظهر إشارات السليفة في نظام البركان الهيدرولوجي مستويات الماء الجيدة قد تنخفض أو ترتفع مع تغيرات الضغط في الأرض أو الينابيع الساخنة قد تزيد في درجة الحرارة أو تغير تركيب الغازات

Other Major Volcanic Hazards

وإلى جانب اللافاح والتدفقات المهبلة، تنتج البراكين مجموعة من المخاطر الأخرى التي يمكن أن تؤثر على الناس والنظم الإيكولوجية بعيدا عن الحفرة.

تيفارا فولوت واش كلود

انفجارات متفجرة من الجسيمات الصخرية والبوميس والزجاج في الجو، تتراوح من الرماد الغرامي إلى القنابل الكبيرة، ويمكن لأشفال أن ينهار المباني تحت وزنه، ويلوث إمدادات المياه، ويسبب مشاكل الجهاز التنفسي، ويعطل خطوط الكهرباء والاتصالات.

Lava Flows

وعلى الرغم من أن تدفقات الحمم التي تتدفق من الأراضي التي تُقدَّم بسرعة متغيرة، فإن تدفقها إلى الهياكل الأساسية والغابات والأراضي الزراعية، والتدفقات من الحمم الدرعية من البركان مثل كلويا ونييراغو يمكن أن يُحدث بسرعة متغيرة، ويُعتبر أحياناً سريعاً بما يكفي لمركبات الغسل، كما أن ثورة نييراغونغو الحديثة التي أرسلت إلى مدينة غوما، مما يدمر مئات المنازل ويُزيل الآلاف من الرشات.

الغازات البركانية وأجهزة الصوت

وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت هما أخطر الغازات البركانية، حيث أن ثاني أكسيد الكربون لا يبشر بالصدر ويثقل من الهواء، ويتراكم في الكساد والوادي حيث يمكن أن يخنق الناس والحيوانات، وفي عام 1986، أدى إطلاق ثاني أكسيد الكربون على نحو واسع من بحيرة نيوس في الكاميرون إلى مقتل 700 1 شخص، وثاني أكسيد الكربون يتفاعل مع ضوء الشمس في شكل كربون (السبب الفولطيسي).

سونامي البركاني

إن حوادث الإشعال في المناطق الساحلية أو الجزرية يمكن أن تولد أمواج تسونامي من خلال انفجارات تحت الماء، أو تدفقات من البركات إلى البحر، أو انهيارها، وقد أدى انفجار كراكاتوا عام 1883 إلى حدوث أمواج تسونامي أدت إلى مقتل أكثر من 000 36 شخص، حيث بلغت موجات تصل إلى 40 مترا، وتسبب انهيار دمية ماونت أونز مايوياما في حدوث تسونامي أدت إلى دمار في القرى الساحلية المجاورة.

نظم الرصد والإنذار المبكر

ويعتمد التخفيف المُتَوَقَل من المخاطر البركانية على شبكات رصد قوية وعلى اتصالات واضحة مع المجتمعات المحلية، وتقوم المنظمة العالمية لمرصدات البركان ] بتنسيق تبادل البيانات وأفضل الممارسات على الصعيد العالمي، وتقوم بلدان كثيرة بتشغيل مراصد بركانية تدمج مجاري البيانات في الوقت الحقيقي وتصدر تنبيهات بالمخاطر باستخدام نظام مُركَّب لللون.

ويعتمد رصد البراكين الحديث على نهج متعدد المستويات: الرسوبيات، والمليارات، والجهاز العالمي لتحديد المواقع، والاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، ومحللات الغاز، والكاميرات الحرارية، وتساعد نماذج التعلم في مجال الآلات في تفسير مجموعات البيانات الكبيرة لكشف الشذوذ الذي قد يفوت البشر، وفي إندونيسيا، التي لديها أكثر البركانات نشاطا على الأرض، ومركز حكومات البركان والهيزر الجيولوجياغية 127

ولا تكون نظم الإنذار المبكر فعالة إلا إذا وثقت بها الجمهور وفهمتها، ففي مرابي، إندونيسيا، تجمع نظم الإنذار المبكر المجتمعية بين مهارات المراقبة والبيانات ذات التكنولوجيا العالية، ويتم تدريب القرويين على التعرف على علامات مثل التغيرات المفاجئة في تدفق الأنهار أو السلوك غير العادي للحيوانات، وعلى الاستجابة الفورية عند بث التحذيرات، وتوزع دورات الإجلاء وخرائط الخطر بشكل صريح، وبناء ثقافة التأهب.

تقييم المخاطر والتأهب لها

فالعيش بالقرب من بركان يتطلب توازناً بين المخاطر والقدرة على التكيف، ورسم خرائط المخاطر أداة رئيسية لتقييم المخاطر، وترسم الخرائط المناطق القائمة على قنوات الخطر المتوقعة - الخفيف، ومسارات التدفق البيروكية، وخريف التفريغ، ومخططي استخدام الأراضي المتروكة للحد من التنمية في المناطق الأكثر تعرضاً للمخاطر، وتستكمل هذه الخرائط بانتظام مع ظهور بيانات علمية جديدة.

وبالنسبة للأفراد، ينطوي التأهب على معرفة ما إذا كانوا يعيشون في منطقة خطرة، ولديهم مجموعة طوارئ تحتوي على الأغذية والمياه وقناع الغبار، وفهم طرق الإجلاء، وبالنسبة للمجتمعات المحلية، يعني إنشاء قنوات اتصال واضحة بين العلماء ومديري الطوارئ والمقيمين، وإجراء تدريبات منتظمة، وفي مدن مثل سياتل وتاكوما، الواقعة قرب جبل رينييه، يقوم المسؤولون بإجراء عمليات تأهب سنوية ويحافظون على نظام إنذار للنهار يُكشف عنه في حالة حدوث موجات.

ويمكن أن يكون الأثر الاقتصادي للثورات البركانية مُشللاً، وقدر تقرير صدر في عام 2015 أن حدوث ثورة كبيرة في شمال غرب المحيط الهادئ قد يتسبب في أضرار ببلايين الدولارات في البنية التحتية والزراعة والسفر الجوي، ويساعد تقييم المخاطر شركات التأمين والحكومات على التخطيط لهذه السيناريوهات ويستثمر في تدابير التخفيف من آثارها مثل تعزيز المباني والهياكل الأساسية المقاومة للرماد والأنشطة الاقتصادية المتنوعة.

الاستنتاج: مستقبل التخفيف من المخاطر البركانية

ولا تزال المخاطر البركانية تشكل أحد أكثر التحديات المذهلة في إدارة الكوارث الطبيعية، إذ إن الجمع بين اللحوم والتدفقات البتروكية وغيرها من التهديدات ذات الصلة بالانفجار يتطلب نهجا شاملا يدمج العلم المتطور وشبكات الرصد القوية والمشاركة المجتمعية القوية، والدروس المستفادة من الانفجارات السابقة - من أرميرو إلى سانت بيير إلى بيناتوبو - تحتسبون الذي ينقذ الأرواح.

إن التقدم في تكنولوجيا السواتل، والاستخبارات الاصطناعية، ونظم الاتصالات تجعل الإنذار المبكر أكثر دقة وأكثر سهولة، غير أن العنصر البشري يظل حاسما، فالتعليم العام، والتخاطب الشفاف للمخاطر، والتمويل المستمر لمرصدات البركان، أمور أساسية لضمان مراعاة الإنذارات، وبالنسبة لأي شخص يعيش في ظل بركان، فإن معرفة المخاطر وخطة الاستجابة هي أهم الأصول.