إن منطقة فالي الطويل كالديرا، وهي كساد بركاني متفشي في شرق كاليفورنيا، هي واحدة من أكثر النظم البركانية مشاهدة في الولايات المتحدة، حيث تمركزت في شرق منطقة سييرا نيفادا وشمال وادي أوينز، وتصنف هذه العجلة في كثير من الأحيان على أنها " فولكان " بسبب انفجاراتها السابقة ذات الحجم غير العادي، بينما لم تنفجر في خيامات من آلاف السنوات.

وتقـوم الـكـلـة بـ 20 ميلا (32 كيلومترا) لمدة طويلة و 11 ميلا (18 كيلومترا) على نطاق واسع، مع وجود قبة متمايزة في مركزها، وقد أدى تشكيلها منذ 760 عاما إلى حدوث ما يقدر بـ 600 كيلومتر مكعب من الاضطرابات المادية، مما أدى إلى حدوث طبقة من الرماد البركاني تغطي معظم أنحاء الولايات المتحدة الغربية، ومنذ ذلك الحين، أحدثت الكالسحل الشمالي العديد من الانفجارات الصغيرة

الأصول والتشكيلات الجيولوجية

تم إنشاء "الفال الطويل كالديرا" خلال ثورة كارثية تعرف بثوران الأسقف تاف الذي حدث قبل حوالي 760 سنة

إن ثورة الصدر قد أفرغت حجرة كبيرة من الماما مما أدى إلى انهيار القشرة المكتومة إلى كساد على شكل عظمي، وبقيت مساحات المغناطيس في مركز العجلة، وبقيت الماجورا في مركز العجلة لتشكل القبة التمردية، وهذه القبة، مرئية اليوم كبطولة سماوية

وقد أدى النشاط البركاني اللاحق إلى سلسلة من الدوافع والتدفقات على طول كسور الحلبة وفي إطار السلم نفسه، أبرزها هي دورة الجبال المميتة على هامش الجنوب الغربي، التي شكلت قبل ما بين ٠٠٠ ١٠٠ و ٠٠٠ ٥٠ سنة، وسلسلة الكراسيس المتحركة التي تمتد شمالا من الكالسنة، وتشمل أكثر من ٣٠ من فتحات الترسبات البركانية التي أشعلت مؤخرا ٠٠٠ ٤٠ باطل

The Resurgent Dome and Deep Magma System

إن القبة الرجعية في قلب لونغ فالي كالديرا سمة جمغرافية بارزة ترتفع بنحو 500 متر فوق طابق الكليدرا، أما الدراسات الجيوفيزيائية، بما في ذلك التصوير السيزمي والتصوير المغناطيسي، فتكشف عن وجود مجموعة من المغنطيسيات الوشيكة التي تدور في أعماق تتراوح بين 7 و15 كيلومتراً تحت القبة.

وينتج نظام الحرارة الأرضية الضحل فوق خزان الماما الينابيع الساخنة والبوماروول والتغيرات الحرارية المائية الواسعة النطاق، ويؤثر مصنع كاسا ديابل الحرارية الأرضية، الموجود في القبة المتجددة، على هذه الحرارة لتوليد الكهرباء، ويستخدمها في السوائل التي تسخنها الماجد الأساسية، ويؤثر التفاعل بين النظم الحرارية المغنطية والهيدرائية على أنماط التحلل الأرضية والزلزالية على حد سواء.

ملاحظات ساسية وشمات

إن الزلازل في منطقة الوادي الطويل تتميز بمجموعات من الأقزام المتكررة من الزلازل الصغيرة والمتوسطة التي تحدث على مدى أيام إلى أسابيع، وقد حدثت أكبر حزام في التاريخ الحديث في أيار/مايو 1980، عندما ضربت أربعة زلزال بحجم 6 زلزال قرب هامش الكاليدرا الجنوبي، إلى جانب آلاف الأحداث الأصغر، مما دفع العلماء إلى إعلان " مستشار تطوعي " وأدى إلى إنشاء المرصد الطويل في الوادي.

وهذه الزلازل هي أساساً من حيث المنشأ، تتصل بالتحرك على أساس الخطأ وحقن المغناطيس أو السوائل الحرارية المائية في القشرة، غير أن وجود خيوط متجانسة - وهي ظاهرة مستمرة، تشير إلى حركة المغناطيس أو السوائل - تم اكتشافها أثناء بعض الاضطرابات، مما يدل على تورط مغناطيسي، كما أن الجمع بين البيانات الفوقية اللاهزلية وقياسات حرارة جغرافية يوفران.

التحلل الأرضي والرصد

وتكشف قياسات الارتفاع في الأرض وهبوطها باستخدام النظام العالمي لتحديد المواقع وشبكة إنسار (الرادار الاصطناعي المغنطيسي) أن القبة الرجعية تتضخم وتتضخم في الدورات، ففي الفترة ما بين 1980 و2012، ارتفع مركز القبة بما يصل إلى 80 سنتيمتر، مما يشير إلى أن الماما أو السوائل المزروعة قد تراكمت بصورة دورية في القشرة الضحلة (20).

ويدير مرصد الوادي الطويل التابع لوكالة USGS، الذي يشكل جزءا من مرصد بركان كاليفورنيا، شبكة كثيفة من المصابيح، ومحطات مصادر القدرة على إحداث الاحترار العالمي، ومستشعرات الغاز، ومدافن التر، لتتبع التغيرات في الوقت الحقيقي، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الصور الساتلية والدراسات الاستقصائية الدورية عن الهواء ترصد انبعاثات الغاز، ولا سيما ثاني أكسيد الكربون والرادون، وقد ارتبطت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في منطقة جبل ماموث باختبار

انبعاثات الغاز والنشاط الحراري الهيدروجيني

إنبعاثات ثاني أكسيد الكربون من ذبابة جبل ماموث والقبعة المتجددة تشير إلى أن نظام الطاقة الحرارية المائية يستجيب للاضطرابات المغنطة، كما أن أحداث إطلاق ثاني أكسيد الكربون الكبيرة مثل قتل الأشجار في بحيرة هورسشو تذكرة بأنه حتى بدون ثورة، يمكن أن تشكل الغازات البركانية مخاطر محلية، وفي مناطق ارتفاع تركيز ثاني أكسيد الكربون، يمكن أن يساعد الغاز على التسبب في حدوث تذبذبات

المخاطر المحتملة وتقييم المخاطر

ويعرض " فالي الطويل كالديرا " مجموعة من المخاطر المحتملة، من انفجارات حرارية ثانوية نسبيا إلى انفجارات كبيرة متفجرة، وأكثر السيناريوهات احتمالا هو حدوث ثورة صغيرة إلى متوسطة في منطقة مينو - إينيو أو على القبة التمردية، أو إنتاج تدفقات من الحمم، أو تكتلات العنكبوت، أو الرماد، غير أن احتمال حدوث ثورة أكبر في شكل كتلة، لا يمكن أن يُقدرها بذراًاً شديداً.

عشق وهزّار محمول جوا

وحتى الانفجار المتواضع يمكن أن يرسل رماداً إلى المجال الجوي التجاري، مما يعطل الطيران، وقد أظهر انفجار إيجافاجاجولكول في عام 2010 الأثر العالمي للرماد البركاني على السفر الجوي، وبالنسبة لطول فالي، فإن الرياح السائدة ستحمل الرماد شرقاً عبر كاليفورنيا ونيفادا وما بعده، مما قد يؤثر على الطرق الجوية الرئيسية.

متدفقات مطاطية وتدفقات لافا

إن تدفق الغازات الهوائية - السحب المتحركة من الغاز الساخن والحطام البركاني - يشكل خطراً بالقرب من الفتحة، وقد يؤدي حدوث انفجار من مصانع مونو - إنيو إلى حدوث طفرة في القاع التي تخترق منطقة البحيرات الماموث المأهولة بالسكان، وإن كانت المدينة تعتبر خارج أعلى المناطق الخطرة، فإن تدفق الدم من عمليات الهزات أو النسيج الفيضات الباطلة لعام 1984 قد يؤدي إلى تباطؤ نسبياً.

Earthquake Hazards

وتشكل الأعشاب الزهيدة نفسها خطرا: فالزلازل التي تصل إلى حجمها 6 أو أكبر يمكن أن تسبب أضرارا للمباني والطرق والمرافق في منطقة البحيرات الماموث، وقد ألحقت الزلازل أضرارا بالمدخنات والخدمات المعطلة في عام 1980، ولأن المنطقة نشطة زلزاليا، فإن رموز البناء تمثل كلا من الزلازل التي تشنها الطائرات والبركانية.

التاريخ والدروس المستفادة في الماضي

لتقييم المخاطر المستقبلية، يعيد علماء البركان بناء التاريخ الإنفجاري لنظام الوادي الطويل من خلال رسم خرائط ميدانية مفصلة وعلم الأرض، إن ثورة الأسقف تاف هي أفضل مثال، ولكن الاندلاعات اللاحقة تقدم نظرة على سلوك النظام خلال فترات الازدهار، قبل حوالي 000 100 سنة، سلسلة من التفجيرات الفيترية (المحركة بواسطة البخار) التي تنتج من تفاعل المياه الجوفية.

"لقد انفجرت الجبال المميتة منذ حوالي 50 ألف عام" "تشكل سلسلة من الدوافع الضاربة" "و"مؤخرات "موتو إنيو" كانت أكثر نشاطاً" "وكانت آخر ثورة في "بانوم كرايتر" تحدث قبل 600 سنة" "وكانت الاضطرابات التي حدثت في 1984-1985"

دليل على وجود مصدر أعمق

وتشير التحليلات الجيوكيميائية للمواد المزروعة إلى أن نظام مغناطيس الوادي الطويل يغذيه مصدر أعمق وأكثر ذكاء (ملح) وأن الذوبان الجزئي للصخور المنغولية يولد طمساً يقتحم القشرة الدنيا ويسخن الصخور القشرية ويذيبها لإنتاج كميات كبيرة من المغنطيسي، وهذه العملية نشطة اليوم، كما يتضح من وجود الزهري المنخفض.

التأهب والمشاركة المجتمعية

ونظراً لقلة احتمال حدوث ثورة كبيرة، ولكن الأثر المحتمل للغاية، تركز وكالات إدارة الطوارئ على التأهب، وتصدر مجموعة الـ (USGS) مستويات إنذار مرمزة باللون للنشاط البركاني (الشمالي، الاستشاري، المراقبة، الإنذار) وتوفر تخطيطاً مفصلاً للسيناريوهات، وفي عام 2022، أصدر مرصد بركان كاليفورنيا خطة شاملة للاستجابة لمناطق الوادي الطويل، [FLT:]

وتشمل أنشطة التوعية العامة اجتماعات مجتمعية، ومواد تعليمية للمدارس، والتوقيع على مناطق الترفيه، وتقوم مدينة البحيرات الماموث بحفرات سنوية تدمج سيناريوهات الزلازل والبراكين، ولأن الزوار والمقيمين الموسميين قد لا يكونون على دراية بالمخاطر البركانية، يعمل مجلس السياحة المحلي مع علماء الجيولوجيين لتوفير معلومات واضحة وغير مسلحة، ويعتمد اقتصاد المنطقة اعتمادا كبيرا على السياحة، مما يميز الاتصالات الحيوية بالتحدي.

رصد التقدم التكنولوجي

وتحسن عمليات التقدم الأخيرة في مجال الجيوديسيا الساتلية والاستشعار بالألياف الضوئية والتعلم الآلي، التنبؤ بالانفجار، كما أن نشر صفائف النظام العالمي لتحديد المواقع الكثيفة والشبكة السيزمية في الوقت الحقيقي يتيح للعلماء اكتشاف إشارات خاطفة من أيام الرئة المغنطة إلى أسابيع قبل ذلك، كما يجري اختبار التقنيات التجريبية مثل قياس التباينات الميدانية الكهربائية ورصد انبعاثات الرادون من غازات التربة في الوادي الطويل، وقد توفر هذه الأدوات الإنذارات في يوم من ذلك.

الاستنتاج: العيش مع بركان لا يُستريح

إنّ (لونغ فالي كالديرا) تذكّر بأنّ داخل الأرض لا يزال نشطاً حتى في مناطق مستقرة بشكل مُطلق، إنّ تاريخها من الانفجارات العملاقة والاضطرابات المستمرة يُبرز الحاجة إلى المراقبة المستمرة والدراسة العلمية، وفي حين أن احتمال حدوث ثورة كارثية في حياتنا منخفض للغاية، فإنّ النظام يُمكنه من تعطيل السفر الجوي، والبنى التحتية للأضرار، ويؤثر على المجتمعات المحلية يتطلب إطاراً قوياً للتنسيق والتأهب.

وبالنسبة للمهتمين بمزيد من القراءة، يحتفظ مرصد بركان كاليفورنيا التابع لمؤسسة كاليفورنيا (FLT:0) بوّابة محدثة تتضمن بيانات آنية، ويمكن الاطلاع على معلومات إضافية عن تشكيل الأسقف والآلات الحرارية في منشورات مهنية صادرة عن الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي والجمعية الجيولوجية لأمريكا، ولا يزال نظام " فالي الطويل كالديرا " واحدا من أكثر النظم دراسة وأفضل نظم تقييم المخاطر في البركان.