بركان آيسلندا: الحدود التكتونية والأشعة الحرارية الأرضية الموحدة

الجزيرة المولدة من النار والثلج

إنّها أحد الأماكن القليلة التي ترتفع فيها الحافة شبه المحيطية فوق سطح البحر، وتكشف عن الآلات التكتونية الخام التي تُشكل عالمنا، هذه البلاد ليست مجرد أرض ذات بركان، بل هي نظام بركاني في يمينها، وهو هضبة ضخمة من البلازما تُنشأ بثورات لا تحصى على مدى ملايين السنين.

فهم المشهد البركاني في ايسلندا يتطلب النظر تحت السطح إلى القوات الجيولوجية التي تقودها الجزيرة تحلق مباشرة على طول خط الوسط الأطلسي،

إضافة إلى التعقيد هو البلوم الآيسلندي، وثغرة ثابتة من مادة المكرونة الساخنة بشكل غير مسموم التي ترتفع تحت الجزيرة، و هذا السباك يوصل كمية أكبر من الماما من التلال المنتشرة وحدها، مما يُسمّم القشرة ويقود النشاط البركاني المكثف الذي يميز المنطقة،

التكتونية والنظم البركانية

إن النظم البركانية في أيسلندا ليست جبالا مستقلة بالمعنى التقليدي، حيث إن كل نظام يتألف عادة من بركان مركزي، وشعلة من الألياف، ونظام للسباكة الماما الذي يغذي الاندلاع على امتداد منطقة من الضعف القشري، والبركان المركزي غالبا ما يكون رافعا أو بركانا من الدروع، بينما يمكن أن تمتد النسيجات الريحية إلى عشرات من الكيلو.

Eyjafjallajökull: A Case Study in Subglacial Eruption

إن ثورة إيجافجالوكول عام 2010 قد جلبت المخاطر البركانية لآيسلندا إلى الاهتمام العالمي، وقد أدى هذا البركان المركزي، الذي يغطيه قبعة جليدية من نفس الاسم، إلى انفجار متفجر عندما تفاعلت الماما مع مياه زرقاء، وظهرت آثاره المتصاعدة الناتجة عن ذلك على ارتفاع 9 كيلومترات في الغلاف الجوي، وحملت بواسطة الرياح السائدة في جميع أنحاء أوروبا، مما أدى إلى إغلاق أكبر المجال الجوي منذ الحرب العالمية الثانية.

إن إيجافجاليجول جزء من نظام بركاني أكبر يشمل بركان كاتلا إلى الشرق، كما أن كاتلا، التي هي أيضاً شبه جزيرة، لديها كيارديرا يناهز 10 كيلومترات في قطرها وتثور بفولها بشكل أكثر تواتراً وعنفاً من جارها، وتشير السجلات التاريخية إلى أن كتلا تثور كل 40 عاماً تقريباً، مع حدوث ثورة كبيرة في 1918.

البوابة إلى الجحيم

وفي الحسابات الأوروبية في القرون الوسطى، تم النظر على نطاق واسع في مدخل الجحيم، وقد اكتسبت هذه السمعة من خلال ثورانها المتكرر والعنيف، التي كانت مرئية في معظم أنحاء شمال الأطلسي، وهي سلة ذات شكل مرتفع، حيث بلغت مساحتها 490 1 مترا تقريبا، وهي تدور على طول منطقة خبيثة، وتتميز مستوطناتها بالتدفقات السريعة في كثير من الأحيان التي لا تنتج فيها سوى القليل من الظواهر السيزمنة.

سلوك (هيكلا) الثورى مرتبط بموقعه داخل المنطقة البركانية الشرقية جزء من منطقة وسط المحيط الأطلسي التي تهاجر شرقاً

سونيا وكرافا: كالديراس والطاقة الحرارية الأرضية

إن إسالجا هو عجل كبير يقع في المرتفعات الوعرة في وسط أيسلندا، فالعجلة التي شكلت أثناء ثورة ضخمة في عام 1875، والتي أنتجت نبوءاً مغناطيسياً وتسببت في تعطل بيئي واسع النطاق، وتشغل قاعات العجلات الأرضية تحت المراقبة بواسطة أوسكجوفات، وبحيرة عظمية عميقة، ورافعة صغيرة فيتي، تحتوي على بحيرة حرارة حليبية مائلية مائية مائية.

إن كرافا، الكائن في الشمال الشرقي، هو نظام بركاني نشط آخر له خط حراري مركزي، وقد شهد نظام كرافل حلقة تحول رئيسية بين عامي ١٩٧٥ و ١٩٨٤، تعرف باسم حرائق كرافل، وخلال هذه الفترة، نشأ آلاف الزلازل، وتشوه الأرض، وتسع انفجارات على امتداد حزام من الألياف، مما أدى إلى تدفقات من أعماق حرارية باطلة، وتركيب الغازات.

النظم الحرارية الأرضية وتشكيلها

الطاقة الحرارية الأرضية في أيسلندا ليست منتجاً ثانوياً من بركانها، إنها نتيجة مباشرة لنفس العمليات الجيولوجية التي تنتج البركانات، وتدفق الحرارة المرتفع على طول المنطقة الشائكة، مقترناً بنزوة كبيرة وتشكيلات صخرية محصورة،

منطقة غيسر الحرارية الأرضية

منطقة غيزر الحرارية الأرضية في وادي هاوكادور هي أشهر بؤرة حارة في أيسلندا، وتعطي اسمها للمغنيين في جميع أنحاء العالم، وعظمة جيزر نفسها كانت نشطة منذ قرون، ولكن اندلاعها أصبح أقل تواتراً وقابلية للتنبؤ به منذ القرن العشرين، وشاهد معظم الزائرين السباكات، وعموداً أصغر حجماً وموثوقاً يثور في كل 5-10 دقائق.

مرتفعات التأقلم مع حقول منخفضة التأشيرات

موارد الطاقة الحرارية الأرضية في أيسلندا مصنّفة إلى فئتين عريضتين: الحقول العالية الحرارة وميادين منخفضة الحرارة، وميادين عالية الحرارة موجودة في المناطق البركانية النشطة، حيث تتجاوز درجات الحرارة تحت سطح الأرض 200 درجة مئوية في أعماق 1-3 كيلو مترات، وهذه الحقول ترتبط عادة بالنظم البركانية وتتضمن مجالات من التهوية الشديدة، والأرض المتغيّرة، والأدوية المثلى.

وتقع حقول التذبذب المنخفضة خارج المناطق البركانية النشطة، ولا سيما في المناطق المشتعلة من الشقق، حيث تقل درجات الحرارة فيها عن 150 درجة مئوية في أعماق تصل إلى 3 كيلومترات، وترتبط عادة بمياه تدور عن طريق صخرة مائية ممزقة، وغالبا ما تكون المياه في هذه الحقول خالية من المعادن العالية، وتظهر في السطح كدفاع دفئي.

الطاقة الحرارية الأرضية والاستخدام

إن أيسلندا تقف كقائد عالمي في استخدام الطاقة الحرارية الأرضية، التي تستمد ما يقرب من 30 في المائة من كهربائها و90 في المائة من تسخينها من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية والهيدرولوجية مجتمعة، وتتراوح محطات الطاقة الحرارية الأرضية في البلد من بضعة ميغاوات إلى أكثر من 300 ميغاوات، وتستخدم مجموعة متنوعة من التكنولوجيات حسب خصائص المستودع.

تقنيات توليد الطاقة

معظم النباتات الحرارية الأرضية الكبيرة في (آيسلندا) تستخدم دورة البخار الخفية، حيث يُضيء الماء الساخن عالي الكساد من الخزان إلى البخار في مُنعطف، ثم يُستخدم البخار لحركة توربين، ويُعاد حقنه في الخزان للحفاظ على الضغط وحجم السائل.

ويستخدم النوع الثاني من النباتات دورة ثنائية، تعرف أيضاً باسم " دورة الرنكين الأساسي " (ORC)، وفي هذا النظام، يُنتج السوائل الحرارية الأرضية سوائل عمل ثانوية، مثل الخماسي أو الأيزوبوتان، التي تكون فيها نقطة غسيل أقل من الماء، ويُنتج السائل الثانوي ويُحرك توربيناً، بينما يظل سائل الحرارة الأرضية سائلاً ويُعاد إلى استخدامه.

تطبيقات الاستخدام المباشر

وفيما عدا توليد الكهرباء، تستخدم أيسلندا الحرارة الحرارية الأرضية لمجموعة واسعة من التطبيقات المباشرة، والأهم من ذلك هو تدفئة المناطق، حيث تُضخ المياه الساخنة من حقول الحرارة الأرضية إلى المباني السكنية والتجارية، ويخدم نظام التسخين في منطقة ريكيافيك، الذي تديره شركة ريكخافيك للطاقة، أكثر من 000 230 شخص من خلال شبكة تبلغ 300 1 كيلومتر من خطوط الأنابيب، وتستخدم المياه الساخنة في التدفئة من الفضاء، والماء الساخن، بل والماء، والماء، والماء، والزدحامى، والزدحامى، والزق، والزدحامى، والزدحامى، والزدحامى، والزدحامى،

كما أن الحرارة الحرارية الأرضية تستخدم على نطاق واسع في الزراعة وتربية الأحياء المائية، وقد تتحول المياه الخضراء التي تسخن من الطماطم التي تنتجها المياه الحرارية الأرضية، والخيارات، والفلف، والزهور في مدار السنة، مما يقلل من الحاجة إلى المنتجات المستوردة، ومدينة هفوراجري، التي تقع في منطقة أوفلوتس المائية الحرارية الأرضية، ربما تكون معروفة في صناعة الدفيئة الواسعة النطاق، التي تستفيد من نمو الأسماك الأمثل المستقر والخفيف التكلفة،

الاعتبارات البيئية والجيولوجية

استغلال الموارد الحرارية الأرضية ليس بدون آثار بيئية، وقد نفذت آيسلندا تدابير للتخفيف من هذه الآثار، أكثر القضايا شيوعاً هي تدني الأراضي، والزلزال المستحث، والإطلاق من كبريت الهيدروجين والغازات الأخرى، وإعادة استخدام السوائل الحرارية الأرضية المستنفدة هي ممارسة عادية، حيث أنها تساعد على الحفاظ على ضغط الخزان، وتخفض الانبعاثات السطحية، وتخفف من خطر التخدير الحقيقي.

كما أن النظم البركانية والحرارية الأرضية في آيسلندا هي أيضا مصادر طبيعية لثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين، في حين أن محطات الطاقة الحرارية الأرضية في أيسلندا تقل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لكل وحدة من محطات الوقود الأحفوري، فإنها لا تزال تسهم في الانبعاثات في الغلاف الجوي، ومشروع كارب فيكس، الذي طوره ريكخافيك في شراكة مع مؤسسات البحوث الأخرى، يعالج هذه المسألة من خلال استخلاص ثاني أكسيد الكربون من تركيبات الحرارة الأرضية.

الاستنتاج: الديناميكية، الأرض المعيشية

البركان و المعالم الحرارية الأرضية في أيسلندا ليست بقايا ماضي بعيد، إنها نُظم نشطة ومتطورة تواصل تشكيل الأرض وتؤثر على حياة الناس الذين يسكنونها، و الاختلاف في التكتون على طول خطي الوسط الأطلسي، وهى تُضخ من خلال السباكة المُندلة تحت الجزيرة،

إن المعرفة المكتسبة من دراسة النظم البركانية والجوية الحرارية في أيسلندا لها آثار بعيدة عن حدود الجزيرة، وفهم كيف تنمو غرف الماخام، وكيف تنفجر، وكيف يتم إعادة شحن الخزانات الحرارية الأرضية، سيُسترشد بها في المستقبل في مجال علم البركان والطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم، وتُستخدم أيسلندا كمختبر طبيعي يمكن فيه ملاحظة هذه العمليات وقياسها في الوقت الحقيقي، وتوفر بيانات أساسية لتقييم المخاطر، وتخطيط الطاقة.

بالنسبة لأولئك المهتمين بتعلم المزيد عن جيولوجيا ايسلندا البركانية، [الإحاطة] Icelandic Institute of Natural History's Volcano Database يقدم معلومات مفصلة عن كل نظام بركاني.