The 1912 Novarupta Eruption: A Volcanic Cataclysm

في 6 حزيران/يونيه 1912، انفجرت البرية من بعد في ألاسكا في أكبر انفجار بركاني في القرن العشرين، حيث بلغ عدد أيام التذبذب الجديدة في اللغة اللاتينية، وفتحت مسافة 60 ساعة من الكم من ثاني أكسيد الكبريت، وقذفت ما يقدر بـ 13 إلى 15 كيلومترا مكعبا من الكم الهائل من الكبريت، وتحولت إلى 30 مرة في حجم عمود الطول التصاعدي لعام 1980.

تحولت الآثار المباشرة إلى ما بعد الاعتراف، حيث كانت التدفقات المتصاعدة من الغاز الساخن والرماد، و البعوضة التي تحلق شمالاً من الفتحة، مُلئ وادي الأوكاك بحوالي 200 متر من الحطام البركاني الخفي، وهذا السهول المُحلّى الذي تم اكتشافه في البداية من قبل بعثة جيوغرافية وطنية في عام 1916

] رأينا واديا من الهزات... آلاف من طائرات البخار الصغيرة، مثل أنابيب العادم للعديد من المحركات العملاقة." - الدكتور روبرت ف. غريغز، الجمعية الجغرافية الوطنية، 1917

]

اليوم، الوادي يبقى مشهداً جميلاً مُطارداً، مع قطع الرماد المُتشدّد بغزارة تآكل عميقة، ومُتفرق مع الديكسات البركانية، إنّه نافذة في الطاقة الخام للعمليات الداخلية للأرض - مختبر طبيعي حيث تُحفظ آثار انفجار هائل في تفاصيل مذهلة.

ما الذي يصف "فولكانو" ؟

"مُتَحَقَّدًا، "نوفاروبتا 1912 ظَلَفَة في 6 على مؤشر الإنفجار البركانيّ، أقل بكثير من عتبة الـ 8 التي تُعرّفُ السوبرَض، و 8 إنفجار يُحقّق أكثر من ألف كيلومتر مكعب من المواد، وواحد من الحجم أكبر من (نوفاروبتا)

ماما بلومبينج وكالديرا كوللابسي

The 1912 eruption is the traditional example of an explosive event that did not] produce a massive caldera directly above its vent. instead, the discharge of magma from depth caused the overlying ground at Mount Katmai, 10 kilometers east of Novarupta, to collapse into a 2.5-kilometer-wide caldera.

حفظ الشظايا

"الودائع السميكة للـ"الفولد" و "الثوب السائل المُملّق" "توفّر رؤية نادرة وميسورة لأنواع الصخرة التي تُقِدّ أكبر سعرات العالم" "في "يلوستون" "مسلسل "هوكلبيري ريدج تاف" (2.1 مليون سنة) و(لافا كريك تاف)" تم تشكيلها بواسطة عمليات متطابقة

النظم الوقودية والتطوير الحراري الجيولوجي

إن آلاف الفومارول التي أعطت الوادي اسمه قد اشتعلت تدريجيا، ولكن المنطقة لا تزال تستضيف نشاطا ثابتا في مجال الطاقة الحرارية الأرضية، ومن خلال رصد التدفق الحرفي المتبقي، وتكوين الغاز، والودائع المعدنية في فتحات الفومارول السابقة، يكتسب العلماء نظرة ثاقبة على الاستجابة الحرارية الطويلة الأجل لنظام بركاني بعد انفجار كبير، وتساعد هذه المعرفة على تنقيح تقييمات المخاطر في مناطق مثل منطقة فالي الطويل.

الأثر الجيولوجي: مختبر طبيعي للعمليات البركانية

وتحافظ منطقة كاتماي الوطنية على أكثر من مجرد الوادي الشهير، وتقدم المقاطعة البركانية بأكملها قسماً من عظمات القوس القاري، من جذور البلوتونية العميقة إلى الانفجارات المتفجّرة والسيلية، وقد درست المنطقة بنشاط منذ أوائل القرن التاسع عشر، وما زالت تُثمر اكتشافات مفاجئة.

عشائر الإيداعات وتأثير المناخ

The 1912 eruption injected roughly 500 to 700 million tonnes of ash and aerosols into the atmosphere. While not as severe as the 1815 Tambora eruption (which caused theYear without a Summer) the Katmai event cooled the Northern Hemisphere by 0.3 to 0.5°C for two years.

الهندسة البلورية: دورس، ديكس، كوندويتس

ولا يشمل المجمع نوفاروبتا فحسب، بل يشمل أيضاً الفولكان المفترس (مونت كاتماي) و(ماونت تريدر) و(ماونت غريغز) و(مونت ماجيك) وقد كشفت الخرائط الجيولوجية الحديثة عن شبكة من الديكات والآلات التي غذت حدث عام 1912، مما يلقي قيوداً على مدى ارتفاع حجم المغناطيس من خلال القشرة، وهذه الهياكل مماثلة لنظم الفوقية.

  • الرماد المتحرك - السماكات التي تتجاوز 200 متر في الأماكن، مع إظهار تسلسل التدفق ورمصات اللحام
  • Fumarole minerals] — rare sulfides, oxides, and clays that record high-temperature liquid-rock interactions
  • تكوين القبة الفولكانية - قبة نوفاروباتا، وهي قُطة إيهوليت على نطاق 350 متراً، وضربت فتحة التهوية في المرحلة النهائية
  • التوقيعات الجيوفيزيائية - تكشف الدراسات الاستقصائية للجاذبية والمغنطيسية عن كوندوات مدفونة ومناطق ملغومة جزئيا

مقارنة مع النظم الخارقة الأخرى

بينما كان اندلاع كاتماى ليس سوبرسوبياً العمليات الجيولوجية تتشابه بشكل مباشر مع تلك التي تنتج الـ 8 كاثوليات الـ إف آي ، الفرق الرئيسي هو الحجم و هذا الفرق بالضبط الذي يجعل كاتماى قيمة جداً هنا العلماء يمكنهم فحص الودائع شبه الكاملة و التي لا تزال دافئة بما فيه الكفاية لقياس التطهير المستمر بدون الحاجة لنظم حفرية عميقة

جامعة يلوستون كالديرا

آخر سطو على (يلوستون) حدث قبل 630 ألف عام، ترك رواسب (لافا كريك تاف) متشابهة بشكل ملحوظ في النسيج وتكوين (وادي) لتدفقات رماد (عشرة آلاف و (سموك) في (كاتماى) يمكننا أن نرى كيف كان (يلوستون) بعد ثورته مباشرة

بحيرة توبا، إندونيسيا

"العملية القديمة لـ"توبا قبل 74,000 سنة قذفت 800 2 كيلومتر مكعب من الماما وخلقت عجلات ضخمة ملئها الآن بحيرة توبا ودموع الرماد من "توبا" كانت متآكلة جداً وتغيّرت على مرّات الألف وظهرت معدلات التعرض الطازجة في وادي "تينوساند سموكس"

Long Valley Caldera, California

إن الأسقف تاف، الذي خلفه السوبرسوب الطويل في الوادي البالغ من العمر ٠٠٠ ٠٦٧ سنة، هو أحد أكثر رواسب تدفق الرماد دراسة على الأرض، ومع ذلك فإن أرفع طبقات غنية وأكثرها تقلباً قد تم تجريدها إلى حد كبير من التآكل، وفي كاتماي، التسلسل الرأسي الكامل من الرواسب البازية إلى نماذج مائل الرماد المتنازعة التي تعرضت لها في حالة الارت البربري.

الخبرة الزائرة ووصول البحوث الحديثة

اليوم، يشكل وادي العشرة ثوساند سموك جزءا من حديقة كاتماي الوطنية وبورست، التي لا يمكن الوصول إليها إلا بالطائرات العائمة أو القارب، بالإضافة إلى متنزه مطل على السفن، حيث تشكل منطقة معسكر بروكس، المشهورة لنظر الدببة البنية، محورا رئيسيا، وتدعم محطة بحثية مخصصة قرب الوادي العمل الجاري من جانب المسح الجيولوجي الأمريكي والمؤسسات الأكاديمية.

الاعتبارات العملية للعلماء والزوار

وبالنسبة لمن يتطلعون إلى هذه المشهد الفريد، كثيرا ما تتضمن الرحلات المصحوبة بزجاجة في أسفل المنحدرات المأساوية إلى أرض الوادي، حيث لا تزال مراكب الرماد المكدسة تحت القدم والبخار ترتفع من البخار المبعثرة، فالخندق فوق مجمّع بروكس إلى ضلع الوادي يغطي حوالي 22 كيلومترا من الطوابق المتصدعة ويُعتبر ملجأ مُضبَّعَاً.

ويستفيد الباحثون من البنية التحتية المتفرقة ولكن الوظيفية: مجموعة صغيرة، ومقاييس مسح ثابتة مسبقا، ويسمحون بالحصول على عينات من الصخور والغاز، وتحتاج دائرة الحدائق الوطنية إلى تراخيص للاستخدام الخاص لأي عمل علمي، وتشمل المشاريع الأخيرة رسم خرائط حرارية على أساس الطائرات بدون طيار، ورصد الغاز في الوقت الحقيقي، ورسم الخرائط السيزمية لتصوير نظام السباكة المغناطيسية الذي لا يزال يعمل تحت الحديقة.

Insights into Supervolcano Hazard Assessment

ومن أهم الدروس المستفادة من كاتماي أن الانفجارات الكبيرة والمتفجرة يمكن أن تحدث دون السلائف التقليدية المرتبطة بالفولكانيات الخارقة - مثل الارتفاع الطويل الأجل، وزيادة نشاط الحزام السيزمي، أو إطلاق الغازات على نطاق واسع، وقد بدأت عملية الثوران في عام 1912 بعد بضع ساعات من الزلازل، وتسارعت وتيرة الارتداد إلى حدث كارثوي.

وعلاوة على ذلك، فإن الهجرة الأفقية للماجم من جبل كاتماي إلى فتحة نوفاروباتا تبرز أهمية فهم الربط تحت سطح الأرض في الحقول البركانية، وقد لا تثور هيئة كبيرة من الماكما الحريرية تحت بركان واحد عبر نفس الصرح؛ بل يمكن أن تجد طريقا بديلا يبعد كيلومترات عديدة، مما يترتب عليه آثار مباشرة على استراتيجيات الرصد في أماكن مثل منطقة اليودركا.

Deciphering Precursory Signals

البحث الحالي في كاتماي يركز على التمييز بين الإشارات المسبقة عن علم من الضجيج الخلفي، ويسجل جهاز الزلازل في الحديقة العديد من الزلازل الصغيرة سنوياً، فيما يتعلق بكل من الحركات التكتونية وتداول السوائل الحرارية المائية، ويرمي العلماء، من خلال ربط البيانات السيزمية بقياسات تدفق الغازات والتشوهات الأرضية من صور منطقة البحث، إلى تحديد المخاطر المحددة التي سبقت الحدث 1912، حيث يمكن تطبيق هذا العمل بشكل مباشر على سطحي.

إذا استطعنا فهم سبب ثورة نوفاروباتا كما فعلت، سيكون لدينا فرصة أفضل بكثير للاعتراف عندما يكون الفولكان الخارق على وشك الإنفجار

توجيهات البحوث المستقبلية والمسائل غير المجيبة

وعلى الرغم من أكثر من قرن من الدراسة، لا يزال وادي تين سوساند سموك يحجب الكثير من الغموض، لماذا استنزف المغناطيس تحت جبل كاتماي ولكن في نوفاروبتا؟ وما الذي أدى إلى الفشل الأولي للصخرة الزائدة؟ وما هي درجة اتساع غرف المغنطيسي المائي المسيل التي تغذي بين الانفجارات؟ إن الإجابة على هذه الأسئلة تتطلب رصدا ابتكاريا مستمرا.

التنظيف العميق ورسم سطح الأرض

وقد اقترح مشروع حفر علمي عميق في الوادي ليقوم مباشرة بفحص الديك المغذي والقناة المحيطة، وسيوفر هذا المشروع أول عملية نقل جيوكيميائية والبيولوجية عن طريق نظام نشط للنقل المغنطيسية العليا، غير أن التحديات السوقية والأنظمة البيئية قد حالت حتى الآن دون التنفيذ، وحتى ذلك الحين، لا تزال الدراسات الاستقصائية الجيوفيزيائية (التصويرية، والارتداد السيزمي) الأداة الرئيسية المخفية.

شبكات رصد الوقت الحقيقي

وفي عام 2015، أنشأت الوكالة خمس محطات دائمة للسيزميات في حديقة كاتماي الوطنية، مما زاد من شبكة قديمة، وهذه، إلى جانب رصد الغاز بواسطة السواتل والشبكة العالمية لسواتل رصد الغاز المستمر، توفر بيانات شبه آنية لكشف أي علامات على حركة الماجما، وهذا الرصد المتكامل هو معيار الذهب للمرصدات الفولكانية الخارقة في جميع أنحاء العالم، وستساعد البيانات الطويلة الأجل من كاتماي على صقل نماذج المخاطر الوبائية بالنسبة لكل من الشرائح الصغيرة المتكررة.

الاستنتاج: إرث من مهرب أرضي ولد في النار

إن وادي تاوساند سموكيس هو بمثابة تذكير حي بالكوكب الدينامي الذي نعيش فيه، وهو يوفر فرصة غير متكافئة للشاهد على الآثار المباشرة لثوران متفجر هائل، محمية بتفصيل مفترس، وبالنسبة للسياح، فهو لقاء مذل مع القوة الخام للطبيعة، وبالنسبة للعلماء، فهو كتاب حية يزيل لغة الفولكانوس - باست، الحاضر.

ومع تزايد التقدم في مجال الرصد البركاني والنماذج الحاسوبية أكثر تطورا، فإن الدروس المستفادة من كاتماي لن تصبح أكثر أهمية، وسواء تنبؤ المخاطر في يلوستون أو فهم الآثار البيئية للثورات القديمة، فإن معرفتنا متأصلة في أماكن مثل وادي الرماد هذا، فهي تراث عالمي للجيولوجيا، وعلام يذكرنا بأن المتفجرات التي لا ترتاح في الأرض ستستمر في تشكيل عالمنا بطرق فرعية.

الموارد الإضافية