الأخطار البركانية: لاهارس، وتدفقات البتروكستر، وأجهزة التأطير

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 كثيراً ما تنطوي على خلائط سريعة الحركة من الغاز والصخور والمياه، وبالنسبة للمجتمعات التي تعيش بالقرب من البركانات النشطة، فهم التهديدات مثل سلائف.

"الزهرة البركانية" التي تُعيد تشكيل الأراضي

إن اللحوم هي أحد أكثر الأخطار البركانية تدميراً وبعداً، وهذه الحلقات السريعة الحركة من المياه والحطام البركاني والرماد يتصرّف مثل الخرسانة السائلة، ويتدفق أسفل وادي النهر بسرعة تتجاوز 40 كيلومتراً/ساعة ويحمل الفول السوداني 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 تآكل الثلج والجليد أثناء انفجاره، عندما تُصبح المواد البركانية الساخنة على اتصال بمسدس أو ثلج، يتم إطلاق كميات كبيرة من الماء، مختلطة بالرماد والروك على مركّبات البركان، وهناك سبب آخر متواتر هو سقوط الأمطار على المنحدرات التي تغطيها عملية الحرق الطازجة.

ومن بين المحفزات الأخرى انهيار سد بحيرة الحفر، وهجرة المياه بصورة مفاجئة من سلم للقمة، أو هبوط أرضي يخلط بين المياه، ولا يتطلب نهر حدوث انفجارات فاحشة أو نشاط سيزمي أن يزعزع استقرار صقل بركاني ويشعل حركته، وهذا عدم القدرة على التنبؤ يجعل الرصد المستمر ضروريا للمجتمعات المحلية في المناطق المعرضة للهبوط.

السلطة المدمرة ودراسات الحالات الإفرادية

ويمكن للهارس السفر إلى عشرات إلى مئات الكيلومترات من مصدره، معانقة قاعات الوادي، وكسب الزخم عند استيلاءه على الحطام، وقد أدى انفجار نيفادو ديل رويز في كولومبيا في عام 1985 إلى نهار مدمرة هبطت إلى نهر لاغونا ودفنت بلدة أرميرو، مما أدى إلى مقتل نحو 000 23 شخص، وأبرزت هذه المأساة الحاجة الملحة إلى نظم إنذار للموانئ في المناطق ذات البركان المكبوت الجليدي.

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 اللافارات أجهزة استشعار آنية مثل أجهزة رصد التدفق الصوتي، والشبكات السيزمية التي تكشف عن 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 البركانات النشطة 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.

"المصابيح المُتذبة" "المُتذبة، الهُراء، وأشدّ الأخطار"

هذه الحركات البركانية التي تُطهق الأرض من الشظايا البركانية الراقية الراقية، الغاز الساخن، والرماد يمكن أن يُحدث ذقن بركانية بسرعة تتجاوز 700 كيلومتر/ساعة، مع ارتفاع درجات الحرارة الداخلية إلى 200 1 درجة مئوية، وهي لا تُحصر في القاع السفلية - الكثافة السكانية المتتالية

كيف شكل متدفقات الروكات

وتنشأ تدفقات متفجرة أثناء الانفجارات المتفجرة عندما ينهار عمود الانفجار تحت وزنه أو عندما تنهار قبة الحمم وتفككها، ويتكون التدفق من جزأين: تدفق بحري كثيف يتحرك 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 قبعة ملتوية، مما أدى إلى مقتل 43 عالما وصحفيا في طفرة، مما يؤكد على الخطر الشديد الذي يتهدد دخول اليابان.

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

الكشف والدفاع

لأن تدفقات البتروكات تتحرك بسرعة كبيرة، الإجلاء هو الحماية الوحيدة القابلة للحياة، مرصدات البركان تستخدم المدافن، وجهاز تحديد المواقع، وصور السواتل لكشف نمو القبة والتغييرات في شكل البركان التي قد تدل على انهيار وشيك، وتكتشف الشبكات السيزمية الإنذارات المرتبطة بزلقة القبة، وفي العديد من البلدان، تُنشأ مناطق الاستبعاد حول البركان النشط، وتُسيطر على 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.

كاتبون لشؤون الإطفاء: قراءة إشارات الإنذار

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

النشاط الاهتزازي والاتجاهات

مع ارتفاع المغناطيس خلال قشرة الأرض، يُجبر على فتح الكسور ويتفاعل مع المياه الجوفية، ويُحدث الزلازل، والتوقيع السيزمي على تغيرات بركانية مستيقظة بمرور الوقت، والزلازل الأولية غالباً ما تكون صغيرة وضئيلة، تُعرف بالأحداث البركانية - الانتقائية، حيث تصل المغناطيس إلى الأعماق الضحلة، وثبات مستمرة منخفضة التردد تُطلق عليها [FLT:

وقد تم نشر شبكات من السيزمومتر حول البركانات النشطة لكشف هذه التغيرات الخفية، وفي عام ١٩٩١، سمح الرصد السيزمي المستمر 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 الماما، 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 وجود معلومات حاسمة عن عمق الماغي ومعدل الرئة، وكثيرا ما تصطدم الزيادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت بمستويات مغنطية حقيقية.

وتستخدم رصد الغاز 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 تكشف 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 للأشعة فوق البنفسجية على سواتل ناسا ووكالة ناسا توفر إنذارات حرارية قريبة من الزمن.

أحياناً تظهر إشارات السليفة في نظام البركان الهيدرولوجي مستويات المياه 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

وفيما يتجاوز الرافعات والتدفقات البكتريّة، تنتج البراكين طائفة من المخاطر الأخرى التي يمكن أن تؤثر على الناس والنظم الإيكولوجية بعيدا عن الحفرة.

تيفورا فالوت 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

ورغم أن تدفقات الحمم التي تتدفق من الأراضي الزراعية والغابات والزراعية نادرا ما تكون قاتلة، فإن تدفقات الحمم الباطلة من البركانيات الدروعية مثل كلويا ونييراغو تتقدم بسرعة متغيرة، وتسرع أحيانا بما يكفي لتجاوز المركبات، وكثيرا ما يؤدي انفجار نيراغونغو في عام 2021 إلى تدفق الحمم إلى مدينة غوما، مما يدمر مئات المنازل ويزيل الآلاف من الحواجز غير المؤثرة على المتفجرات،

الغازات البركانية والفوج

ثاني 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، كما أن ثاني أكسيد الكربون يتفاعل مع ضوء الشمس في شكل دواء (السبب الفولطيسي).

سونامي البركاني

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

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 مُحدَّد اللون.

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 توازنا بين المخاطر والقدرة على التكيف، ورسم خرائط المخاطر أداة رئيسية لتقييم المخاطر، وترسم الخرائط المناطق القائمة على قنوات الخطر المتوقعة - الخفيف، ومسارات التدفق البهري، وخريف التفريغ، ومخططي استخدام الأراضي المتروكة للحد من التنمية في المناطق الأكثر تعرضا للخطر، 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 مُثبطاً، 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 مثل تعزيز المباني والهياكل الأساسية المقاومة للرماد والأنشطة الاقتصادية المتنوعة.

الاستنتاج: مستقبل التخفيف من المخاطر البركانية

وما زالت المخاطر البركانية تشكل أحد أكثر التحديات المذهلة في إدارة الكوارث الطبيعية، إذ إن الجمع بين اللحوم والتدفقات البهرية وغيرها من التهديدات المتصلة 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 المحرز في تكنولوجيا السواتل والاستخبارات الاصطناعية ونظم الاتصالات يجعل الإنذار المبكر أكثر دقة وأكثر سهولة، غير أن العنصر البشري يظل حاسما، فالتعليم العام، والتبليغ الشفاف بالمخاطر، والتمويل المستمر لمراقبي البركان، أمور أساسية لضمان مراعاة الإنذارات، وبالنسبة لأي شخص يعيش في ظل بركان، فإن معرفة المخاطر وخطة الاستجابة هي أهم الأصول.