Table of Contents
هذه المنظومات البركانية الضخمة تمتلك القدرة على إنتاج ثورات أكثر قوة من الأحداث البركانية النموذجية، مع إمكانية تغيير الأنماط المناخية العالمية وإعادة تشكيل المناظر الطبيعية، بينما تُعدّ الثورات الخارقة نادرة للغاية على النطاقات البشرية، فهم مواقعها وخصائصها وتأثيراتها المحتملة،
فهم الفولكان الخارق: التعريف والخصائص
فالفولكان الخارقة هي نظم بركانية غير عادية تختلف أساسا عن الجبال المشابهة التي يربط معظم الناس بنشاط بركاني، بدلا من أن يرتفعوا ذروتهم، فإن الفولكان الخارقين عادة ما يميزون أجهزة بركانية ضخمة غير مدرَّبة عندما تكون غرف الماجما الضخمة خالية أثناء انفجارات الكارثية، مما يؤدي إلى انهيار الأرض المذكورة أعلاه.
إن السمة المميزة لثوران خارق هي قدرتها على إنتاج ثورات ذات مؤشر انفجار بركاني من 8، أعلى مستوى على مستوى المقياس، حيث أن حجم تدابير الحرق من خلال حجم المواد المصنوعة، وطول العمود الإنفجار، والمدة، وقد تسببت ثورة هيلين الثمانية في طرد أكثر من 000 1 كيلو متر مكعب من حجم المواد.
هذه الأنظمة البركانية الضخمة تُشكل فوق غرف كبيرة ونشطة في قشرة الأرض، وعلى مدى مئات الآلاف من السنين، تتراكم الماما في هذه الغرف، وتخلق خزانات ضخمة من الصخور الرطبة تحت ضغط هائل، وعندما لا يمكن أن يُحتوي الصخرة المغمورة على هذا الضغط، فإن النتيجة هي كارثة يمكن أن تعيد تشكيل القارات وتؤثر على المناخ العالمي لسنوات أو حتى عقود.
يمكن أن تبقى الفولكان الخارقة مهاجراً لمئات الآلاف من السنين بين الانفجارات الرئيسية، مما يجعلها تحديّة بشكل خاص للدراسة والرصد، خلال فترات الهيمنة، قد تظهر علامات على نشاط مثل السمات الحرارية الأرضية، والزلازل الصغيرة، والتشوه الأرضي، لكن هذه المؤشرات لا تشير بالضرورة إلى حدوث ثورة وشيكة،
مؤشر الاكتشاف البركاني: قياس درجة الإرتفاع
وللتقدير الكامل للقوة غير العادية للفولكان السطحي، فإن فهم مؤشر الحرق البركاني يوفر سياقا أساسيا، وقد وضعه في عام 1982 أخصائيو بركان كريستوفر نيوهال وستيفن سيلف، فإن الفيجي هو مقياس لوغاريتمي يتراوح بين صفر و 8 يصف حجم الانفجارات البركانية، وكل زيادة في عدد المركبات تمثل زيادة في الحجم الانفجاري و100.
المقياس يُعتبر عوامل متعددة، منها حجم التفريغات المُخَلَّقة، وطول عمود الإنفجار، ووصف نوعي، ومدة الإنفجار، وثوران الفيروس - 1 غير مُفجّرَين إلى حدٍّ ما، وتسببت في أقل من 10 آلاف متر مكعب من المواد.
إن ثورة فيث 8 - مجال الفولكان الخارق - يصنف على أنه مسرد ميغا - كوسلس - ويمثل أقوى الأحداث البركانية الممكنة على الأرض، وترمي هذه الإنفجارات إلى أكثر من 000 1 كيلومتر مكعب من المواد ويمكن أن تخلق أعمدة اندلاع تصل إلى طبقة التلال في ارتفاعات تتجاوز 25 كيلو متراً.
"العملاء النائمون في أمريكا"
"الـ "اليوتون كالديرا" في "وايومينغ" بالولايات المتحدة الأمريكية، قد تكون أكثر البركانات شهرة في العالم، ويعزى ذلك جزئياً إلى موقعها في أحد أكثر المناطق الوطنية المحبوبة في أمريكا، هذا النظام البركاني الهائل يجلس على بقعة من التيار الساخنة...
تاريخ (يلوستون) البركاني يتضمن ثلاثة انحرافات كارثية خلال 2.1 مليون سنة الماضية أولها حدث منذ 2.1 مليون سنة تقريباً
اليوم، يُقَومُ (الكلديرا) بحوالي 55 كيلومترًا بـ72 كيلومتر، على الرغم من أن حدوده ليست واضحةً على الفور لزوار المتنزهات، وجود (كالديرا) يُكشف عن خلال المميزات الحرارية الأرضية الشهيرة للمتنزه، و الينابيع الساخنة، و(فومارولي) و(بوود) التي هي تعبيرات سطحية لغرفة المغناطيس الكبيرة تحت
ويقيم مرصد بركان يلوستون، وهو شراكة بين المسح الجيولوجي الأمريكي وجامعة أوتاه ودائرة الحدائق الوطنية، شبكات رصد واسعة النطاق في جميع أنحاء المنطقة، وتتتبع هذه النظم النشاط السيزمي، والتشوه الأرضي، والانبعاثات الغازية، والتغيرات الحرارية، وفي حين تشير التجارب الأصفرية المتكررة إلى حدوث حروب زلزالية وتشوه أرضي قابل للقياس، يؤكد العلماء أن هذه الأنشطة ليست طبيعية بالنسبة لنظام بركاني كبير.
توبا كالديرا: الإحباط الذي أنهى تقريبا الإنسانية
إن توبا كالديرا، التي تقع في جزيرة سومطرة الإندونيسية، تمثل موقع آخر ثورة بركانية خارقة على الأرض وربما أكثر الأحداث البركانية قوة في السنوات الـ 25 مليون الماضية، وقد حدث تحلي توبا بالإغلاق منذ حوالي 000 74 سنة خلال فترة البليستوكيين، وقد أدت آثاره إلى إلحاق البشرية بسفينة الانقراض.
إن ثورة توبا قد قذفت ما يقدر بـ 800 2 كيلومتر مكعب من المواد البركانية، مما يجعلها أكبر بحوالي ثلاث مرات من أحدث عملية تحلل يلوستون، وخلق ثورة في خط حراري طوله 100 كيلومتر تقريباً، و30 كيلومتراً في عمق بحيرة توبا، وأكبر بحيرة في جنوب آسيا، وواحد من أعمق البحيرات في العالم في عمق 500 متر.
وقد كانت الآثار العالمية لثورة توبا كارثية، وقد وجدت رواسب رماد البركان من الانفجار في جميع أنحاء جنوب آسيا، حيث بلغت مستويات الرماد في بعض المواقع في الهند ما يزيد على 000 3 كيلومتر من موقع الانفجار، وقد أدى الحقن الهائل لثاني أكسيد الكبريت إلى حدوث انسدادات في طبقة الغلاف الجوي العالمي بلغت نحو 000 1 متر، مما أدى إلى حدوث اندثارات في ضوء الشمس.
إن نظرية كارثة توبا التي اقترحها عالم الأنثروبولوجيا ستانلي أمبروز تشير إلى أن هذا الشتاء البركاني خلق ازدحاماً في التطور البشري، مما يقلل عدد السكان البشريين في العالم إلى ما قد يتراوح بين 000 3 و 000 10 فرد، والدليل الوراثي الذي يدل على انخفاض التنوع الجيني البشري يدعم حدوث اختناقات سكانية في هذا الوقت، رغم أن النقاش مستمر حول ما إذا كان توبا هو السبب الرئيسي أو مجرد عامل يسهم في حدوث كارثة.
اليوم، نظام (توبا) البركاني مازال نشطاً مع النشاط السيزمي المستمر ونمو الدمى التمردية في العجلة بينما لا يتوقع حدوث سطو آخر في المستقبل القريب، لا تزال الإنفجارات الصغيرة ممكنة النشاط البركاني للمنطقة مدفوعاً بإضافة قوس الإندو - الأسترالي تحت قفص إيراسيان
"البقعة المفجّرة لنيوزيلندا"
بركان تابو الموجود في وسط شمال الجزيرة في نيوزيلندا يمثل أحد أكثر النظم الفولطية نشاطاً في التاريخ الجيولوجي الحديث
أكثر ثورة تابو شهرة حدثت في 232 درجة مئوية، معروفة بثوران الهتيب أو ثورة تابو، بينما لم تصل إلى مستوى الفولكاني الخارق في 8، فإن هذا الحدث في الـ (في آي-7) كان من بين أكثر الثوران عنفاً في الـ5000 سنة الماضية،
لكن إبطال (تاوبو) الحقيقي حدث قبل 2600 سنة خلال ثورة (أورواني) هذا الحدث (في آي 8) قد قذف ما يقدر بـ170 1 كيلو متر مكعب من المواد، مما جعلها واحدة من أكبر ثورات في الـ 100 سنة الماضية،
منطقة تابو بركانية، التي تشمل بركان تاوبو، تمثل واحدة من أكثر المناطق البركانية نشاطا على الأرض، وتمتد هذه المنطقة حوالي 350 كيلومترا عبر جزيرة نيوزيلندية الشمالية، وتنتج عن الخضوع لبطولة المحيط الهادئ تحت الرصيف الأسترالي، وتشهد المنطقة نشاطا جويا متواترا، حيث ترتفع فيها أعداد كبيرة من الينابيع الساخنة، وزراعة الزلازل، وزراعة الطاقة الحرارية الأرضية التي تسخر المنطقة البركانية.
(العلم العالمي، منظمة البحوث الجيولوجية في (نيوزيلندية، يُبقي على الرصد الشامل لمنطقة (توبو بركانية) شبكاتهم تتعقب النشاط السيزمي، وتشوه الأرض، وانبعاثات الغاز، وتغيرات حرارة البحيرة، ولئن كان (توباو) لا يزال نظاماً بركانياً نشطاً، فإن العلماء يعتبرون احتمال حدوث انحراف آخر في المستقبل القريب منخفضاً للغاية، ومع ذلك، فإن الاندفاعات الأصغر شبيهة بمنطقة CE لا تزال كبيرة.
"الفالي الطويل كالديرا" "تهدّد "كاليفورنيا البركاني المخفي"
ويمثل نظام كالديرا الطويل في شرق كاليفورنيا نظاما بركانيا هاما أظهر علامات اضطرابات في العقود الأخيرة، حيث كان مقره قرب بلدة البحيرات الماموث ومحيطا بمحاذاة جبل سييرا نيفادا، وهو هذا الفولكان الخارق الذي تم تشكيله خلال ثورة واسعة النطاق منذ حوالي 000 767 كيلومتر، وقد قذفت حوالي 600 كيلومتر مكعب من المواد، تغطي الكثير من الولايات المتحدة الغربية التي تولد فيها كميات كبيرة من الكيلومترات البركان.
وكان لثوران الوادي الطويل، المعروف بثوران الأسقف بعد الصخرة البركانية المميزة التي أنتجها، آثار إقليمية مدمرة، حيث تراوحت التدفقات المزروعة بين 40 كيلومترا من فتحة التهوية، وزادت الرواسب الرمادية عبر انهيار نيفادا وأوتا، ودخل منطقة نبراسكا، ووصل عمود الإرتفاع الذي يحتمل أن يصل إلى ارتفاع يتجاوز 25 كيلومترا من الغلاف الجوي، مما أدى إلى حدوث كسور كبير.
وما يجعل من الوادي الطويل جديراً بالذكر هو نشاطه الأخير والاضطرابات المستمرة، ففي بداية عام 1978، شهدت المنطقة زيادة في النشاط السيزمي، حيث أصبحت حزام الزلازل أكثر تواتراً وشدة، وفي عام 1980، ضربت المنطقة أربعة زلزال من الحجم إلى ستة خلال فترة 48 ساعة، مما تسبب في القلق بشأن احتمال إعادة تنشيط البركان، وخلال الثمانينات والتسعينات، وثق العلماء حدوث ارتفاع كبير في حجم الجرعة الحرارية التي تزيد عن 80 في المائة.
وقد أنشأت وكالة المسح الجيولوجي في الولايات المتحدة مرصد الوادي الطويل لرصد نشاط الكالسلديرا باستمرار، وتشمل شبكة الرصد أجهزة قياس السيزم، ومحطات GPS، ومجسات الغاز، وقياسات التشهير القائمة على السواتل، وفي عام 2006، توفي ثلاثة متزلجين بالقرب من جبل ماموث عندما سقطوا في ذخيرة مغطى بالثلج، وخنقوا من خلال التذكارات المأساوية التي تشير إلى وجود مخاطر بركانية.
وفي حين أن الوادي الطويل يظهر علامات واضحة على وجود نظام مغناطيسي نشط، يؤكد العلماء أن الاضطرابات لا تؤدي بالضرورة إلى الانفجار، إذ أن العديد من النظم البركانية تشهد فترات من النشاط المتزايد الذي يتعطل دون إحداث انفجارات، غير أن قرب منطقة فالي الطويل إلى المناطق المأهولة بالسكان، بما في ذلك بلدة ملاذات البحيرات الماموث ومنطقة شرق سييرا الأوسع نطاقا، يعني أن استمرار الرصد والتأهب للطوارئ لا يزال ضروريا.
"الـ "أيرا كالديرا "الـ "الـ "الـ "الـ "الـ "الـ "الـ "الـ "الـ "الـ "الـ "الـسـابـلـيـابـيـان
وتمثل منطقة إيرا كالديرا الواقعة في الطرف الجنوبي لجزيرة كيوشهو في اليابان أحد أكثر النظم البركانية نشاطا في العالم، حيث تبعد مساحتها حوالي 20 كيلومترا في قطرها، وتغمر إلى حد كبير أسفل خليج كاغوشيما، حيث لا يوجد سوى أجزاء مرئية فوق سطح البحر، وأبرزها جزيرة ساكوراجيما، وهي جزيرة بركانية نشطة في شبه جزيرة كارديرا.
وقد شكلت هذه المناسبة التي نظمتها آيرا كالديرا خلال ثورة هائلة قبل حوالي 000 30 سنة، المعروفة بثوران أيرا - تانزاوا، حيث بلغت درجة الباحثين في مجال علم الأحياء السطحية 450 كيلومترا مكعبا من المواد، وقد أدى الانفجار إلى تدفق واسع النطاق من المزروعات عبر جنوب كيوشو وأودع الأسهم في معظم أنحاء اليابان.
إن الساكوراجيما، وهي مخروط بركاني بعد الكواكب، قد أحدثت ثورات كبيرة في جميع أنحاء التاريخ المسجل، قرب البركان من مدينة كاغوشيما، حيث يزيد عدد السكان على 000 600 شخص، يجعلها واحدة من أكثر البركانات رصدا في العالم، وتقوم الوكالة اليابانية للأرصاد الجوية بتشغيل شبكة رصد واسعة النطاق تشمل الرسوبيات، والمواصف، وملاجئ الغازات، والكاميرات.
كان أهم ثورة تاريخية في ساكوراجيما قد حدثت في عام 1914 عندما كانت تدفقات الحمم الضخمة تربط الجزيرة السابقة بشبه أوسومي، وهذا الانفجار الذي استمر لشهور، وشرّد آلاف السكان وغيّر جغرافياً محلياً تغييراً جذرياً، في حين أن نشاط ساكوراجيما الحالي يتألف أساساً من انفجارات متفجرة صغيرة إلى متوسطة، فإن احتمال وقوع أحداث أكبر ما زال مستمراً في موقع الفولكاني
موقع (آيرا كالديرا) على طول القطب البركاني لـ(ريوكيو) ناتج عن الغوص في منطقة البحر الفلبينية تحت قفص (أوراسيان) هذا القاع الكزازي يخلق ظروفا مثالية لتوليد المغناطيس والنشاط البركاني بينما لا يتوقع حدوث انحراف آخر من نظام (آيرا) في المستقبل القريب
سوبراكونيات بارزة أخرى حول العالم
كامبي فليجري: أوروبا غينت
"كامبي فليجرا كالديرا" "موجودة بالقرب من "نابولي إيطاليا تمثل واحدة من أخطر أنظمة البركانية في أوروبا" "يترجم الاسم إلى "ميادين بحريّة" أو "ميادين محترقة" تشير إلى نشاط المنطقة الحراري الأرضي الواسع النطاق"
وما يجعل كامبي فليجري مهتماً بصفة خاصة هو موقعه في أحد أكثر المناطق كثافة بالسكان في أوروبا، حيث يعيش أكثر من 3 ملايين شخص في منطقة نابولي الكبرى، وتظهر هذه الدارجة ظاهرة تسمى " النزعة الدموية " - وهي ظاهرة ترتفع وتتراجع عن حركة السائل المغنطي والهيدروزمال، وقد تسببت مدينة بوزوولي منذ عام 1950 في حدوث أضرار كبيرة في كابل البحر في عام 1980.
لقد أثارت الأبحاث الأخيرة القلق بشأن حالة كامبي فليجري الحالية وتشير الدراسات إلى أن الكالسلديرا قد تقترب من نقطة ضغط حرجة، على الرغم من أن هذا لا يعني بالضرورة حدوث ثورة وشيكة، ويحافظ المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الأرضية وعلم البركان على رصد مكثف للمنطقة، ويتتبع النشاط السيزمي، والتشوه الأرضي، وانبعاثات الغاز، ويكمن التحدي في التمييز بين الاضطرابات العامة العادية والسلائف الحقيقية في حالة الطوارئ.
"فالز كالديرا" "نيو مكسيكو" "مُجرّد"
وقد شكلت فاليس كالديرا في شمالي نيو مكسيكو قبل حوالي ١,٢٥ مليون سنة خلال انفجار فيني - ٧ خسر نحو ٦٠٠ كيلو متر مكعب من المواد، وخلقت هذه الثورة سعراً قياسياً يبلغ ٢٢ كيلومتراً في قطره، وهو ما يحفظ الآن في منطقة فاللز كالديرا الوطنية، حيث توزعت سلسلة الحاسبات على هيكل مميز مع عدة ميغابيرغا فوق مناطق.
إن منطقة فاليس كالديرا جزء من حقل الجميز البركاني الذي كان نشطاً منذ أكثر من 16 مليون سنة، حيث تقع فوق منطقة امتداد قشرية حيث تفكك سفح ريو غراندي ببطء قارة أمريكا الشمالية، وقد أدى هذا الوضع إلى ظهور العديد من المعالم البركانية في شمالي نيو مكسيكو، وفي حين أن منطقة فاليلز كالديرا لم تنتج أي انفجارات في العصر الجيولوجي الحديث، فإن النظام لا يزال
موقع (كالديرا) البعيد نسبياً و عدم وجود نشاط حديث يعني أنه يتلقى اهتماماً أقل من نظام الرصد مثل (يلوستون) أو (لونغ فالي)
"ليك تابو" "إندونيسيا" "مُخدرات"
لا يخلط بينه وبين بركان تابو النيوزيلندي، و(توندانو كالديرا) في (شمال سولاويزي) بإندونيسيا، يمثل نظام بركاني هام آخر في الأرخبيل الإندونيسي، بينما هو أصغر من (توبا)، فإن هذا الكالسلدر قد أحدث ثورات كبيرة وما زال جزءاً من المشهد البركاني الواسع النطاق في إندونيسيا، حيث إن النشاط المعقد للكزازات الكثيفة، ينطوي على حدود متعددة للطبقات وصغرة.
وتستضيف إندونيسيا العديد من النظم الكبيرة من الكالساتل والبركانية بسبب موقعها على امتداد خط النار في المحيط الهادئ، وتولد الغواصات التي تُستخدم في المحيطات تحت أرخبيل إندونيسيا كميات هائلة من الماما، وتغذي كلا من الفولكان الضيق ونظم السعرات الحرارية الأكبر، وفيما وراء توبا وتوندانو، تشمل السعرات الحرارية الهامة الأخرى نوع مانيجاو كالديرا في غرب سوماترا والبات.
(الـ (كـالديرا الـنيوزيلندية
كما أن منطقة (واكامارو كالديرا) في منطقة (توبو) البركانية في نيوزيلندا تمثل نظاماً بركانياً أكبر من البركان الأكثر شهرة، وقد حدث تحلل (واكامارو) قبل حوالي 000 33 سنة، وقذفت كمية تقدر بـ 500 1 إلى 000 2 كيلومتر مكعب من المواد، مما يجعلها واحدة من أكبر ثورات في السنوات الـ40 الماضية.
إن ثورة واكامارو كانت لها آثار كارثية على جزيرة نيوزيلاند الشمالية، مع تدفقات متطرفة تغطي مناطق شاسعة وودائع رماد تمتد عبر الجزيرة بأكملها، وكان حجم الانفجار سيكون له آثار مناخية عالمية، على الرغم من أن الحادث وقع قبل فترة طويلة من الوجود البشري في نيوزيلندا، واليوم، يظهر تاكامارو كالديرا القليل من التعبير السطحي، والنشاط البركاني للمنطقة، مثل النظم الأصغر سنا.
التوزيع العالمي والمواقع التكتونية للفولكان
الفولكان الخارقون لا يوزعون عشوائياً عبر سطح الأرض ولكن بدلاً من ذلك يحدث في بيئات معينة من التكتون التي تحبذ تراكم غرف المغناطيس الكبيرة فهم هذه السياقات الجيولوجية يساعد على تفسير سبب تشكيل الفولكان الخارق حيث يقومون بذلك ويوفر معلومات عن المكان الذي قد توجد فيه نظم بركانية أخرى خطرة
إن معظم الفولكان السوبر في أحد ثلاثة بيئات تكتونية، الأولى هي مناطق التخضّص، حيث تنحدر صفيحة تكتونية أسفل أخرى، حيث تُنتج البلوحات الخفية في المناورة، وتُطلق المياه وغيرها من التقلبات، وتخفض نقطة الانصهار في المناورة المفرطة وتُولِّد الماما، وترتفع هذه المادة الإندونيسياية في نهاية المطاف.
أما السياق الرئيسي الثاني فهو البؤر الساخنة القارية، حيث ترتفع كميات المواد الخام الساخنة بشكل غير عادي من أعماق الأرض، وربما من الحدود الأساسية، وهذه البؤر الساخنة تظل ثابتة نسبياً بينما تتنقل اللوحات التكتونية فوقها، وتخلق سلاسل من السمات البركانية، ويمثل الحجر الأصفر الكلاسيكي لفولكان خارق للثبات، وإن كانت هناك اختلافات بين جزر هاواي حول
أما الوضع الثالث فيشمل الشقوق القارية، حيث تفكك القوات التكتونية القارات، ويسمح توسيع نطاق القشرة وترقيتها في هذه المناطق بزيادة سهولة عن المذبح، ويميل الفيلز كالديرا في نيو مكسيكو، الذي شكل بالاشتراك مع سفح ريو غراند، بينما تستضيف الطواف الإثيوبي في شرق أفريقيا عدة كتل كبيرة، وتنحو البراكين ذات الصلة بالسرقة إلى إنتاج طائفة واسعة من الاندثار.
ويؤدي تركيبة الماما دورا حاسما في تحديد ما إذا كان يمكن لنظام بركاني أن ينتج ثورات فولكانية خارقة، وعادة ما تنطوي الفولكان على مغناطيسي أو مغناطيسي غني بالسيليكا، وهو ما يتسم بدرجة عالية من الحساسية والغازات البركانية الراقية بشكل فعال، حيث أن الغازات المغنطة التي تتراكم في الغرف القشرية لا يمكن أن تفلت بسهولة، وتبني الضغط على الزمن.
كما أن سميكة القشرة وتكوينها يؤثران على تكوين البركان، والقشر القاري أكثر سمكاً وثراءً من القشر المحيطي، كما أن المغناطيس البصلي من ارتفاع المناورة عبر القشرة القارية قد يعطل ويخضع للتبلور الجزئي، وهذه العملية تركز على الصومدة والعناصر الأخرى في الماشية المتبقية، مما ينتج المغناطيس المغناطيسي المتطور المرتبط بسور قاري.
الآثار التاريخية الخارقة للفولطية وتأثيراتها
بينما لم يحدث ثورة زراعية خارقة خلال التاريخ البشري المسجل، تظهر الأدلة الجيولوجية العديد من هذه الأحداث في ماضي الأرض، كل منها له عواقب بيئية عميقة، دراسة هذه الإنفجارات القديمة تساعد العلماء على فهم الآثار المحتملة للأحداث الفولطية المستقبلية وتوفر سياقا لتقييم المخاطر البركانية الحديثة.
إن ثورة توبا منذ 000 74 سنة تمثل أحدث حدث في عام 1998 وثورة فولكانية خارقة من حيث آثارها العالمية، بالإضافة إلى الدمار الفوري في جنوب شرق آسيا، فإن آثار الانفجار المناخية قد تكون كارثية، وقد تسببت السجلات الأساسية في غرينلاند في حدوث تهدئة كبيرة في هذا الوقت، وتشير نماذج المناخ إلى انخفاضات في درجات الحرارة العالمية تتراوح بين 3 و 5 درجات.
ولا تزال الفرضية الجينية المرتبطة بتوبا مثيرة للجدل ولكنها تبرز إمكانية حدوث ثورات ثورية فولكانية خارقة للتأثير على التطور البشري والديناميات السكانية، وسواء كان توبا وحدها يتسبب في انخفاض كبير في عدد السكان، فإن الثوران حدث بالتأكيد خلال فترة حرجة في تاريخ البشرية عندما يتوسع البشر الحديثون من الناحية التشريحية في أفريقيا، وكانت الضغوط البيئية الناجمة عن الانفجار ستشكل تحديات كبيرة بالنسبة لهؤلاء السكان في وقت مبكر.
وقد أحدثت البقعة الخفية في يلوستون، التي تعود إلى الوراء، عدة ثورات فولكانية على مدى 16 مليون سنة الماضية، حيث انتقلت صحن أمريكا الشمالية إليها، حيث أن الثيران الثلاثة الرئيسية التي تُحدث في يلوستون خلال 2.1 مليون سنة الماضية تمثل أحدث الأحداث في هذا التاريخ الطويل، وكل ثورة أودعت رمادا في مناطق شاسعة من أمريكا الشمالية، مع طبقات رصيفية من نهر هيكلبيري.
إن ثورة أورواني من تابو قبل 2600 سنة قد حدثت خلال الفترة الجليدية الأخيرة، وكان من شأنها أن تضاعف الظروف المناخية الباردة أصلا، وكان توقيت الانفجار يعني أن السكان البشريين لم يصلوا بعد إلى نيوزيلندا، ولذلك فإن التأثيرات البشرية المباشرة تقتصر على السكان في أستراليا ومناطق المحيط الهادئ الأخرى المتأثرة بخسائر الرماد وآثاره المناخية، غير أن الثورة توفر دراسة حالة ممتازة لفهم العمليات الفولطية نسبيا، حيث أن الرواسب هي كذلك.
حتى الثورات الخارقة القديمة تركت علاماتها على سجل الأرض الجيولوجي، إن ثورة (فيش كانيون توف) في (كولورادو) منذ 28 مليون سنة تقريباً، قد أنتجت واحدة من أكبر رواسب بركانية معروفة في تاريخ الأرض، مع كمية تقدر بـ 5000 كيلو متر مكعب، بينما تنتج (لا غاريتا كالديرا) التي شكلت خلال تدابير الإنفجار هذه حوالي 35 كيلو متراً
الأخطار المحتملة من عمليات التبريد البيرفلورية المستقبلية
إن فهم المخاطر المحتملة الناجمة عن الانفجارات الفولطية في المستقبل أمر أساسي للتخطيط في حالات الطوارئ، وتقييم المخاطر، والتعليم العام، وفي حين أن احتمال حدوث ثورة بركانية في أي سنة معينة لا يزال منخفضا للغاية، فإن العواقب ستكون شديدة لدرجة أن هذا الخطر الصغير يستدعي اهتماما خطيرا من العلماء والحكومات والمنظمات الدولية.
وستكون المخاطر المباشرة الناجمة عن ثورة فولكانية خارقة كارثية بالنسبة للمناطق القريبة من البركان، إذ أن تدفقات البتروكات - التيارات المتحركة من الغاز الساخن والرماد، وشظايا الصخور - التي يمكن أن تدمر المناطق الواقعة في حدود عشرات إلى مئات الكيلومترات من الفتحة، ويمكن أن تسافر بسرعة تتجاوز 100 كيلومتر في الساعة، وأن تصل إلى درجات حرارة عدة.
إن سقوط الرماد البركاني يمتد إلى مناطق أكبر بكثير، ويحتمل أن يشمل قارات بأكملها، ويتكون من شظايا صغيرة من الصخور والكأس التي يمكن أن تسبب مشاكل عديدة حتى في الرواسب الرقيقة نسبيا، كما أن آش يعطل نظم النقل، ويلحق الضرر بالآلات، ويلوث إمدادات المياه، ويطرح مخاطر صحية الجهاز التنفسي، وقد تؤدي تراكمات عدد قليل من السنتيمترات إلى انهيار السقف، بينما تؤدي الودائعات الكبيرة في عام 2010 إلى حدوث اضطرابات.
إن الآثار المناخية للثوران الفولكاني الخارق تمثل أهم المخاطر العالمية، فالحقنات الهائلة من ثاني أكسيد الكبريت إلى الغلاف الجوي ستشكل إهروسات حمض الكبريت التي تعكس ضوء الشمس إلى الفضاء، وتتسبب في التبريد العالمي، وهذا "الفصل البركاني" يمكن أن يستمر لسنوات، مع انخفاض درجات الحرارة في كل درجة مئوية،
فبعد التبريد الفوري، يمكن أن تؤدي الانفجارات الفولطية السطحية إلى تغيرات مناخية أطول أجلاً، وحقن كميات ضخمة من بخار المياه وثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى في الغلاف الجوي يمكن أن يؤثر على أنماط الكيمياء والتدحرج في الغلاف الجوي، وقد اقترح بعض الباحثين أن تفجرات كبيرة قد تؤدي إلى فترات نظيفة أو تكثفها، وإن كان هذا لا يزال مضارباً، فالتفاعلات المعقدة بين الانبعاثات الراكبة الأرضية ونظام المناخ.
إن الآثار الاجتماعية والاقتصادية للثورة الفولطية الخارقة ستكون غير مسبوقة في التاريخ الحديث، فبعد الخسائر المباشرة والتدمير في منطقة الانفجار، قد تسبب نقص الأغذية العالمية أزمات إنسانية تؤثر على بلايين الناس، فالتجارة والنقل الدوليين سيُعطلان بشدة، ومن المرجح أن تصل التكاليف الاقتصادية إلى تريليونات الدولارات، وقد اقترح بعض الباحثين أن يكون هناك احتمال لوجود ثورة خارقة في التوزيع على الصعيد العالمي
نظم الرصد والإنذار المبكر
ونظراً للإمكانات الكارثية للثورات الفولطية الخارقة، تم نشر نظم رصد واسعة النطاق في البركانيات الخارقة المعروفة لكشف أي علامات على إعادة النشاط، وتستخدم شبكات الرصد هذه تكنولوجيات متعددة لتتبع مختلف مؤشرات الاضطرابات البركانية، وتزويد العلماء بالبيانات اللازمة لتقييم المخاطر البركانية وإصدار الإنذارات عند الضرورة.
وتشكل عمليات الرصد السيزمي أساس المراقبة البركانية، إذ تقوم شبكات من السيزمومتر بكشف وتحديد مواقع الزلازل المرتبطة بحركة الماغي، وكسر الصخور، وتداول السوائل الحرارية المائية، وتظهر النظم البركانية عادة زيادة في الزلازل قبل أن تثور كغاز مغنطيسي عبر القشرة، ولا يحلل العلماء عدد وحجم الزلازل فحسب، بل يشيرون أيضا إلى مواقعها وأعماقها وأنواعها.
ويستخدم الرصد الحديث عدة تكنولوجيات، بما في ذلك محطات النظام العالمي لتحديد المواقع التي تقاس بدقة المقياس، ومواصفات التي تكشف عن تغيرات طفيفة في المنحدر الأرضي، وسباكات الرادار التي تستخدم السواتل والتي يمكن أن تقيس التشهير في المناطق الكبيرة.
ويعطي رصد الغازات نظرة عن حالة النظام البركاني من خلال قياس انبعاثات الغازات البركانية مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين، ويمكن أن تشير التغيرات في معدلات انبعاثات الغاز أو تركيباته إلى حدوث تضخم جديد يصل إلى أعماق ضحلة أو إلى تغييرات في نظام الطاقة الحرارية المائية، وفي بعض البركانات، يوفر رصد الغازات إنذارا مبكرا بالغ الأهمية للانفجارات الوشيكة.
تستخدم أجهزة الاستشعار الحرارية أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء لكشف التغيرات في درجات الحرارة السطحية التي قد تشير إلى زيادة التدفق الحراري من العمق، ويمكن للمستشعرات الحرارية الساتلية أن ترصد مناطق كبيرة بانتظام، وكشف الملامح الحرارية الجديدة أو التغيرات في الينابيع الساخنة والمجوهرات الموجودة، وتوفر كاميرات حرارية أرضية رصدا أكثر تفصيلا لملامح محددة، وفي يلوستون، يتتبع العلماء درجات الحرارة في المعالمات الحرارية العديدة التي تتحول في الحديقة.
إن إدماج البيانات من جميع نظم الرصد هذه يشكل تحديات كبيرة، فالنظم البركانية معقدة، ويمكن أن تحدث عمليات كثيرة تغيرات في الزلازل أو التشوه أو انبعاثات الغاز دون أن تؤدي إلى حدوث انفجارات، ويجب على العلماء التمييز بين التباينات الطبيعية في الخلفية والسلائف الحقيقية للنشاط البركاني، وهذا التحدي حاد بوجه خاص بالنسبة للفولكانيات الخارقة، التي قد تظهر علامات على الاضطرابات التي تنجم عن عقود أو قرون دون حدوث اندلاع.
وقد زاد التعاون الدولي في مجال رصد البركان في العقود الأخيرة، حيث قامت منظمات مثل المنظمة العالمية لمرصدات البركان بتيسير تبادل المعلومات وأفضل الممارسات، ويحتفظ البرنامج العالمي للفولكان بقاعدة بيانات شاملة للنشاط البركاني في جميع أنحاء العالم، وفيما يتعلق بالطوائف الخارقة على وجه التحديد، فإن التعاون في مجال البحث يجمع بين علماء من بلدان متعددة لدراسة هذه النظم النادرة والخطرة، ويساعد النماذج الحاسوبية المتقدمة الباحثين على محاكاة العمليات البركانية والسينات التجريبية للاختبارات.
هل يمكن أن تكون الإرتفاعات الفولطية الخارقة مُحكمة؟
أما مسألة ما إذا كان يمكن التنبؤ بالثورات البركانية الخارقة فلا تزال واحدة من أهم القضايا التي تواجه البركان، وعلى عكس بعض الكوارث الطبيعية التي تحدث بتحذير قليل أو بدون إنذار، فإن الاندلاع البركاني يظهر عادة علامات سليفة يمكن أن توفر فترة تحذير تتراوح بين أيام وشهور أو حتى سنوات، غير أن التنبؤ بالتوقيت الدقيق للثورات ومكانها وحجمها لا يزال صعبا للغاية، ولا سيما بالنسبة للثورات التي لم تنفجر.
وبالنسبة للثورات البركانية الأصغر، حقق العلماء بعض النجاح في التنبؤ القصير الأجل، حيث إن رصد البيانات التي تظهر سرعة الزلازل، والتشوهات الأرضية السريعة، وزيادة انبعاثات الغاز غالبا ما يفترق قبل أيام إلى أسابيع، وفي بعض الحالات، مثل انفجار برونت بيناتوبو في الفلبين في عام ١٩٩١، سمح رصد البيانات للسلطات بإخلاء عشرات الآلاف من الناس، مما ينقذ أرواحا لا حصر لها.
فالفولكان الخارقون يمثلون تحديات تنبئ فريدة، ففترات التكرار الطويلة بين الانفجارات تعني أنه لا توجد بيانات حديثة للرصد فيما يتعلق بالسلائف التي تثور فوق الفولطية، ويجب على العلماء الاعتماد على الأدلة الجيولوجية من الانفجارات السابقة والنماذج النظرية لفهم ما قد يُفترض أن يُحدث من هذا القبيل، كما أن النطاق الهائل للنظم الفولطية الخارقة قد يُعقِّدُ أيضاً تغييراً في التفسيرات التي قد تكون مثيرة للقلق في بركان أصغر حجما.
وتشير البحوث إلى أن الانفجارات الفولطية الخارقة من المرجح أن تتطلب عقوداً من الإعداد، حيث تراكمت الماجما في الغرف القشرية، وينبغي أن توفر فترة التراكم الطويلة هذه وقتاً للإنذار المكثف، حيث يمكن أن تكتشف نظم الرصد زيادة النزعة السيزمية، والتشوهات الأرضية، وانبعاثات الغازات باعتبارها نُهجاً للثورة، غير أن الجدول الزمني الدقيق من الاضطرابات الأولية إلى الانفجار قد يظل غير مؤكد.
وقد ركزت البحوث الأخيرة على فهم الظروف اللازمة للثورات الفولطية الخارقة، وتشير دراسات ديناميات حجرات الماجما إلى أن الانفجارات لا تتطلب فقط كميات كبيرة من الماما، بل أيضاً ما يتوفر من كسر في السائل يكفي من الظروف المادية، ومحتويات متقلبة ملائمة، وضغط مفرط كاف، وقد كشفت تقنيات التصوير المتقدمة التي تستخدم الظواهر السيزمية إلى التصويري أن المغناطيسي يحتوي جزئياً على كميات كبيرة من الفول السوداني.
ويتزايد تطبيق التعلم في مجال الآلات والاستخبارات الاصطناعية على بيانات رصد البركان لتحديد الأنماط الخفية التي قد تسبق الانفجارات، ويمكن لهذه التقنيات تحليل كميات كبيرة من البيانات المستمدة من نظم الرصد المتعددة في وقت واحد، وربما الكشف عن إشارات سليفة قد تفتقدها محللي البشر، غير أن الافتقار إلى بيانات التدريب على الثورانات الفولطية الخارقة يحد من تطبيق هذه الأساليب على مثل هذه الأحداث النادرة.
استراتيجيات التخفيف والتأهب لحالات الطوارئ
وفي حين أن منع حدوث ثورة ثورية خارقة يكمن وراء القدرات التكنولوجية الحالية، فإن استراتيجيات التخفيف من آثار هذا الحدث والإعداد له تستحق النظر بجدية، ويجب أن تكون الغرابة القصوى للثورات البركانية متوازنة مع ما قد يترتب عليها من آثار حضارية عند وضع خطط للتأهب وتخصيص الموارد.
وعلى الصعيدين المحلي والإقليمي، تركز التأهب لحالات الطوارئ على التخطيط للإجلاء، والتعليم العام، والقدرة على الصمود في الهياكل الأساسية، وينبغي أن تكون لدى المجتمعات المحلية القريبة من الفولكان الخارقين خطط للإجلاء يمكن تنفيذها إذا تبين من بيانات الرصد حدوث انفجار، ويجب أن تُعزى هذه الخطط إلى الحاجة المحتملة إلى إجلاء الملايين من الناس من المناطق الكبيرة، وهو تحد لوجستي يتجاوز كثيرا سيناريو الكوارث الطبيعية، وتساعد عمليات الحفر المنتظمة وحملات التعليم العام على ضمان فهم المخاطر البركانية ومعرفة كيفية الاستجابة.
ويمكن أن تؤدي التحسينات في الهياكل الأساسية إلى الحد من التعرض للمخاطر البركانية، فالبناء المصممة لتحمل حمل الرماد أقل احتمالاً أن تنهار تحت سقوط الرماد الثقيل، ويمكن لنظم الإمداد بالمياه التي لديها مصادر للذوبان والمصادر الاحتياطية أن تواصل العمل على الرغم من تلوث الرماد، كما أن نظم الاتصالات التي تُعادل طاقتها الاحتياطية تكفل وصول الإنذارات إلى السكان المتضررين، وفي حين أن هذه التدابير لا يمكن أن تزيل آثار الانفجار الفولطيسي، فإنها يمكن أن تؤدي إلى الحد من الإصابات وتيسر جهود الاستجابة.
وعلى الصعيدين الوطني والدولي، ينطوي التأهب على التخطيط الاستراتيجي للآثار العالمية لثوران فولكاني خارق، ويمثل الأمن الغذائي شاغلا بالغ الأهمية، حيث يمكن أن يتسبب التبريد البركاني في حدوث إخفاقات واسعة في المحاصيل، وقد تشمل الاستراتيجيات الحفاظ على احتياطيات غذائية استراتيجية أكبر، وتطوير أصناف المحاصيل المقاومة للبرد، والتخطيط للتوسع السريع في زراعة الدفيئة، وسيكون التعاون الدولي أساسيا في توزيع المعونة الغذائية وإدارة تدفقات اللاجئين من المناطق المتضررة.
وقد اقترح بعض الباحثين تدخلات أكثر طموحاً للحد من المخاطر الفولطية، وتتمثل إحدى الأفكار المثيرة للجدل في إطلاق الضغط عمداً من غرف الماجما عن طريق الحفر والتهوية المراقبتين، مما يؤدي أساساً إلى إيجاد نظم طبيعية صناعية تؤدي إلى الإحباط البطيء في الغرفة ومنع حدوث ثورات كارثية، غير أن هذه التدخلات تنطوي على مخاطر هائلة - قد تؤدي إلى حدوث ثورات شديدة ترمي إلى منعها، وإلى التحديات التقنية المتمثلة في الحفر في أشكال نشطة.
وقد تساعد تقنيات هندسة المناخ أو الهندسة الجيولوجية على التصدي لآثار التبريد الناجمة عن ثورة فولكانية خارقة، وتشمل المقترحات إدخال هباء جوي عكسي في طبقة الستراتوسفير لتعويض التبريد البركاني (على الرغم من أن هذا يبدو مفارقة نظرا لأن الهباء الجوي البركاني يسبب التبريد في المقام الأول) أو استخدام أساليب أخرى لتسخين الكوكب، إلا أن التكنولوجيات غير المتجانسة ذات الآثار النظرية والخلافية إلى حد كبير.
ولعل النهج العملي الأكثر في مواجهة المخاطر الفولطية الخارقة ينطوي على استمرار الاستثمار في الرصد والبحث والتأهب الأساسي، وتحسين فهمنا لطريقة عمل الفولكان السوبر، والحفاظ على شبكات الرصد وتوسيعها، ووضع خطط واقعية للاستجابة، توفر الأساس لإدارة هذه المخاطر، وبينما لا يمكننا منع حدوث ثورات غير زراعية، يمكننا العمل على ضمان أن تكون البشرية مستعدة قدر الإمكان إذا حدث ذلك.
دور الفولكان الخارقين في تاريخ الأرض والمناخ
بالإضافة إلى مخاطرهم المباشرة، قام الفولكان الخارقون بأدوار مهمة في تشكيل تاريخ الأرض الجيولوجي، وتطور المناخ، والتنمية البيولوجية، فهم هذه التأثيرات الطويلة الأجل يوفر سياقاً هاماً لتقييم المخاطر الخارقة وموقعها في النظم الطبيعية للأرض.
لقد حدثت ثورات خارقة في تاريخ الأرض مع بعض أكبر الأحداث التي وقعت منذ مئات الملايين من السنين
آثار الانفجارات الفولطية الخارقة تمتد إلى ما بعد الشتاء البركاني المباشر، وقد حقق بعض الباحثين فيما إذا كانت الانفجارات الكبيرة قد تؤدي إلى تغيرات مناخية طويلة الأجل أو حتى تسهم في أحداث الانقراض الجماعي، وفي حين أن الأدلة لا تزال محل نقاش، فإن بعض أحداث الانقراض في تاريخ الأرض تتزامن مع فترات النشاط البركاني المكثف، وقد حدث الانقراض الجماعي في نهاية القرن الماضي قبل 252 مليون سنة،
كما تسهم الفولكان الخارقة في تكوين رواسب معدنية قيمة، حيث يمكن للنشاط الحرفي المكثف والحراري الكهرمائي المرتبط بهذه النظم أن يركز المعادن وغيرها من العناصر، ويخلق رواسب ركازية مزروعة من أجل النحاس والذهب والفضة وغيرها من الموارد، ويقع العديد من مناطق التعدين التاريخية في البطاريات القديمة أو بالقرب منها، ولفهم العلاقة بين النشاط الفولطيسي والتعدين أهمية اقتصادية وعلمية.
وتمثل إمكانات الطاقة الحرارية الأرضية للفولكان السطحي اعتبارا هاما آخر، ويمكن تسخير الحرارة من حجرات الماغوما ونظم الطاقة الحرارية المائية لتوليد الكهرباء وتطبيقات التدفئة المباشرة، وتستمد أيسلندا قدرا كبيرا من طاقتها من مصادر الحرارة الأرضية البركانية، وتعمل النباتات الحرارية الأرضية بالقرب من عدة حراريات في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك في نيوزيلندا وإيطاليا والولايات المتحدة، ويجب أن يكون تطوير الموارد الحرارية الأرضية متوازنا مع القدرات على رصد المخاطر البركانية والاحتياجات.
كما أن الفولكان الخارقة تعمل كمختبرات طبيعية لدراسة العمليات الجيولوجية الأساسية، وتوفر غرف الماما الكبيرة الموجودة تحت هذه النظم فرصا للتحقيق في كيفية تطور الماما كيميائيا، وكيف تشكل البلورات وتستقر في غرف الماما، وكيف تتصرف الغازات البركانية في ضغوط ودرجات حرارة عالية، وتسهم البحوث في البركانيات الخارقة في زيادة فهم الكواكب لطوابع التكتونية، والتشكيلات الحرارية، والتطور الحراري.
التصور العام وتغطية وسائط الإعلام للفولكان
وقد ازداد الوعي العام بالفولكان الخارق زيادة كبيرة في العقود الأخيرة، مدفوعا جزئيا بتغطية وسائط الإعلام ووثائق الجمهور، وفي حين أن زيادة الوعي يمكن أن تدعم جهود التأهب والتمويل العلمي، فإن التغطية الحسية تخلق أحيانا تصورات خاطئة بشأن المخاطر الفعلية التي تشكلها هذه النظم البركانية.
وقد كان " يلوستون " ، بصفة خاصة، موضوعاً للعديد من الوثائق، والمقالات الإخبارية، بل وحتى خيال الكوارث، حيث بحث نتائج التصريف، وقد أكد بعض التغطية على أسوأ السيناريوهات والتهديدات الوشيكة، مما يسبب قلقاً لدى المقيمين القريبين وزوار المتنزهات، ويعالج العلماء في مرصد بركان يلوستون بانتظام الشواغل العامة، ويصحح المعلومات، مع التأكيد على أن " نظام اليوفرستون " هو نظام أحادي الوطي "
ويكمن التحدي الذي يواجه العلماء والمتواصلين في مجال العلوم في نقل الطبيعة الحقيقية للمخاطر الخارقة - التي تتطلب الرصد والبحث، ولكنها ليست وشيكة بما يكفي لإحداث الذعر أو القلق المفرط، وهذا التوازن صعب بصفة خاصة لأن عواقب الانفجار الفولطي الخارق ستكون شديدة للغاية بحيث أن احتمالية ضئيلة تمثل خطرا كبيرا عند النظر فيها على مدى فترات طويلة أو على السكان العالميين.
وقد ضاعفت وسائط الإعلام الاجتماعية المعلومات الدقيقة والمعلومات الخاطئة عن الفولكان الخارق، إذ يمكن أن تولد بسرعة أحواض الأرض أو علامات الاضطرابات البركانية الأخرى مواقع فيروسية تدعي أن الانفجار وشيك، حتى عندما لا يرى العلماء أي دليل على هذا التهديد، وقد تكيفت مراصد البركان عن طريق الحفاظ على وجود فعال لوسائط الإعلام الاجتماعية وإصدار ردود سريعة على النشاط الخاطئ.
وتهدف الجهود التعليمية إلى تحسين فهم الجمهور للعمليات والمخاطر البركانية، حيث توفر العديد من المراصد البركانية محاضرات عامة وبرامج مدرسية ومعارض لمراكز الزوار توضح كيفية عمل البركان وكيفية رصدها، وتدمج الحدائق الوطنية مثل اليلوستون التعليم البركاني في برامجها التفسيرية، وتساعد هذه الجهود على بناء جمهور حرفي علمياً يمكنه أن يقيّم المخاطر البركانية ويستجيب على النحو المناسب للإنذارات.
توجيهات البحوث المستقبلية والمسائل غير المجيبة
وعلى الرغم من التقدم الكبير المحرز في فهم الفولكان الخارقين، لا تزال هناك مسائل أساسية كثيرة لا تزال دون جواب، ولا تزال البحوث الجارية تستكشف هذه الغامضة، مع ما يترتب على ذلك من آثار بالنسبة لكل من العلوم الأساسية وتقييم المخاطر.
وينطوي أحد مجالات البحث الرئيسية على فهم هيكل وديناميات غرف الماجما الفولكانية المتقدمة، وتقنيات التصوير السيزمي المتقدمة تكشف عن صور أكثر تفصيلاً لمستودعات الماما تحت السلم مثل يلوستون وكامبي فليجري، وتظهر هذه الدراسات أن المفهوم التقليدي لغرفة الماجما ذات السائل هو أكثر من اللازم، وهذه النظم تنطوي على شبكات معقدة من الجيب الصلب.
وما زالت دوافع الانفجارات الفولطية الخارقة غير مفهومة فهماً جيداً، وما الذي يسبب وجود حجرة مغناطيسية مستقرة لمئات الآلاف من السنوات للانفجار فجأة؟ وتشمل المحركات المحتملة حقنة مغناطيسية جديدة من العمق، وتغييرات في الضغط الشديد على الصخور، والتحلل المتقلب في الماجم، أو عوامل خارجية مثل الزلازل الكبيرة.
ويتواصل تحسين نماذج المناخ للآثار الفولطية الخارقة مع زيادة تطور نماذج الحواسيب وإدراج الفيزياء والكيمياء الأكثر تفصيلاً، ويمكن أن تؤدي نماذج النظم الأرضية الحديثة إلى تحفيز التفاعلات المعقدة بين الهباء البركاني والتداول الجوي والتيار المحيطي والمحيط الحيوي، غير أن هذه النماذج تساعد على التنبؤ بالآثار المحتملة للثورة في المستقبل وتختبر فعالية استراتيجيات التخفيف الممكنة.
والعلاقة بين الفولكان السوبر والأخطار الجيولوجية الأخرى تستحق مزيدا من الدراسة، فهل يمكن أن تؤدي الزلازل الكبيرة إلى حدوث ثورات بركانية، أو العكس؟ وكيف تتفاعل النظم البركانية مع الأخطاء القريبة وغيرها من البركان؟ إن فهم هذه الصلات يمكن أن يحسن تقييم المخاطر في المناطق الناشطة بركانيا، وقد أظهرت البحوث أن الزلازل الكبيرة يمكن أن تؤثر على النظم البركانية التي تبعد مئات الكيلومترات عنا، رغم أن الآليات لا تزال قيد المناقشة.
إن التقدم في رصد التكنولوجيا يعد بتحسين قدرتنا على كشف السلائف للثورات البركانية، ويمكن لنظم الاستشعار الفيبر - البصرية أن تكتشف تحركات أرضية صغيرة وموجات سيزمية ذات حساسية غير مسبوقة، فالرصد القائم على السواتل ما زال يتحسن في مجالي الاستبانة والتواتر، وقد تساعد الاستخبارات الفنية والتعلم الآلاتي في تحديد الأنماط الخفية في رصد البيانات، وقد توفر أجهزة الاستشعار الكهوية وغيرها من التكنولوجيات الناشئة طرقا جديدة تماما لاستنباط.
وسيلزم التعاون الدولي للنهوض ببحوث الفولكان الخارق، وهذه النظم النادرة تحدث في بلدان مختلفة ذات موارد وتقاليد بحثية متباينة، ويعجل تبادل البيانات والتقنيات والبصريات عبر الحدود بالتقدم ويكفل أن تكون المعارف المكتسبة في أحد البركانيين الخارقين مفيدة لفهم الآخرين، وتيسر منظمات مثل الرابطة الدولية لعلم البركان والكيمياء في داخل الأرض هذا التعاون من خلال المؤتمرات والأفرقة العاملة ومشاريع البحث المشتركة.
العيش مع الفولكان الخارق: الموازنة بين المخاطر والفرص
ويعيش ملايين الناس في جميع أنحاء العالم بالقرب من الفولكان السوبر، الذي يستمده التربة الخصبة، والموارد الحرارية الأرضية، والجمال المشرق، والفرص الاقتصادية، ويجب أن توازن هذه المجتمعات مع المخاطر الحقيقية جداً، وإن كانت نادرة جداً، التي تنطوي على حدوث ثورات كارثية ضد فوائد العيش في هذه المناظر الدينامية، ويشمل هذا التوازن الفهم العلمي، والاتصال بالمخاطر، والتخطيط للتأهب، والخيارات المجتمعية بشأن مستويات المخاطر المقبولة.
فالتربة البركانية التي تقارب كثيرا من أنواع البطاريات هي خصبة بشكل استثنائي، وتدعم الزراعة الإنتاجية، وتنتج طقس الرماد البركاني لإطلاق المغذيات التي تفيد نمو النباتات، وتعطيل المناطق البركانية المختلفة في كثير من الأحيان كميات كبيرة من الميكروفونات تناسب المحاصيل المختلفة، كما أن مناطق الحشيش في المناطق البركانية، مثل المناطق القريبة من جبل إيتنا في صقلية أو في جزيرة نورث نيوزيلندا، تنتج فيها فوائد مختلفة من النبيذ.
وتمثل السياحة عاملا اقتصاديا رئيسيا آخر في المناطق الفولطية، حيث يجتذب المتنزه الوطني في يلوستون أكثر من أربعة ملايين زائر سنويا، ويستمد من خصائصه الحرارية الأرضية، والحياة البرية، والمناظر الطبيعية المصورة - وهي كلها في نهاية المطاف منتجات للنظام البركاني، حيث إن بحيرة تابو في نيوزيلندا تمثل وجهة سياحية رئيسية، وتوفر الرياضات المائية، وصيد الأسماك، وجذبات الطاقة الحرارية الأرضية.
إن تطوير الطاقة الحرارية الأرضية يوفر توليد الطاقة النظيفة والمتجددة بأقل قدر من انبعاثات غازات الدفيئة، وقد قادت أيسلندا استخدام الموارد الحرارية الأرضية البركانية لتوليد الكهرباء والتدفئة المباشرة، مع توفير الطاقة الحرارية الأرضية جزءا كبيرا من احتياجات البلد من الطاقة، كما أن نيوزيلندا وإيطاليا والولايات المتحدة تسخر أيضا الطاقة الحرارية الأرضية من المناطق البركانية، ومع التحولات العالمية بعيدا عن الوقود الأحفوري، فإن الموارد الحرارية الأرضية في المناطق الفوقية قد تصبح أكثر فأكثر أهمية.
وتمتد القيمة العلمية للفولكان الخارق إلى ما هو أبعد من تقييم المخاطر، وتوفر هذه النظم فرصا فريدة لدراسة العمليات الأرضية الأساسية، والنظريات الجيولوجية الاختبارية، وتدريب الجيل القادم من علماء البركان، وقد أسهمت البحوث في البركانات الخارقة في فهم ديناميات حجرات الماما، وسلوك الغاز البركاني، وتكوين الكالسلك، والعديد من المواضيع الأخرى، والمعرفة المكتسبة لها تطبيقات تتجاوز البركانية، وتسترشد بها في الدراسات المتعلقة بنظم الجيولوجية.
وفي نهاية المطاف، يتطلب العيش مع الفولكان الخارق قبول مستوى من المخاطر مع اتخاذ الاحتياطات المعقولة، فالإلغاء الكامل للمخاطر البركانية يتطلب التخلي عن بعض المناطق الأكثر جمالا وإنتاجية للأرض - وهي منطقة غير واقعية وغير مرغوب فيها، بل ينبغي أن يكون الهدف هو إدارة المخاطر المستنيرة: فهم المخاطر، والحفاظ على نظم الرصد، وإعداد خطط الاستجابة، والتمتع بمزايا فردية وجماعية بشأن مستويات المخاطر المقبولة.
الخلاصة: الفولط السوبرفولكان في القرن الحادي والعشرين
إن الظواهر الخارقة تمثل بعض أقوى وخطر الظواهر الطبيعية على الأرض، وهذه النظم البركانية الضخمة شكلت تاريخ كوكبنا الجيولوجي، وأثرت على المناخ والتطور، وأحدثت بعض أكثر المشهدات المذهلة في العالم، وفي حين أن احتمال حدوث ثورة ثورية خارقة في أي سنة معينة لا يزال منخفضا للغاية، فإن العواقب المحتملة شديدة للغاية بحيث تكون استمرار الرصد والبحث وجهود التأهب مبررة تماما.
وقد حقق فهمنا للفولكان الخارق تقدما كبيرا في العقود الأخيرة من خلال تحسين تكنولوجيات الرصد، والنموذج المحوسب المتطور، والدراسات الجيولوجية المفصلة، ونحن نعلم الآن أن هذه النظم أكثر تعقيدا من السابق، وتشمل شبكات معقدة من الصخور المزروعة جزئيا بدلا من الغرف المزودة بالسائل، ونفهم على نحو أفضل كيف تتطور الماغم من الناحية الكيميائية والجسدية في هذه النظم، رغم أن العديد من الأسئلة لا تزال قائمة حول ما يؤدي إلى الانتقال من الهيمنة إلى الاندلاعيب.
إن الفولكان الكبرى التي نوقشت في هذه المادة - ييللوستون، وتوبا، وتابو، وولونغ فالي، وآيرا، وغيرها من العلماء - كل واحد منهم له خصائص وتاريخية فريدة، ولكنهم يتقاسمون سمات مشتركة تحدد النظم البركانية الخارقة، وهم يشكلون في ظروف غير مستقرة معينة تُكتشف فيها تراكب حجرات مغناطيسية كبيرة، وينتجون مغناطيسا غنياً يُخن الغازات البركانية ويُطَعَة ويُولَعَتَتَتَتُها.
ومن ثم، ينبغي أن تسترشد عدة أولويات بالبحث والرصد في مجال القوات الخارقة، ومن شأن الحفاظ على شبكات الرصد وتوسيع نطاقها أن يكفل الكشف المبكر عن أي علامات على إعادة تنشيطها، وأن يؤدي مواصلة البحث في مجالات الثوران وديناميات غرف الماما إلى تحسين قدرتنا على تفسير البيانات وتقييم احتمالات الانفجار، وأن يساعد وضع نماذج المناخ للآثار الفوقية على المجتمعات في الاستعداد للآثار العالمية للانفجارات المقبلة.
ولا يزال التعليم العام والاتصال بالمخاطر عنصرين أساسيين في التأهب للفولطين السوبر، إذ تحتاج المجتمعات المحلية القريبة من هذه النظم البركانية إلى معلومات دقيقة عن المخاطر والاستجابات المناسبة، التي يتم تقديمها بطرق لا تبعث على القلق، ويجب على المجتمع العلمي أن يواصل العمل مع وسائط الإعلام وصانعي السياسات والجمهور لضمان فهم المخاطر الفوقية في السياق المناسب بما يكفي لإثارة الاهتمام والإعداد، ولكن ليس وشيكاً إلى حد يسبب الذعر أو القلق المفرط.
و من أجل من يهتمون بمعرفة المزيد عن الفولكان السوبر و المخاطر البركانية هناك العديد من الموارد المتاحة
وتذكرنا الفولكان بأن الأرض ما زالت كوكبا ديناميا ومتطورا حيث تواصل القوى الجيولوجية القوية تشكيل السطح والتأثير على الحياة، وبينما لا يمكننا منع هذه الانفجارات الضخمة، يمكننا العمل على فهمها بشكل أفضل، ورصدها على نحو أكثر فعالية، والإعداد بشكل أكثر شمولا لآثارها المحتملة، ومن خلال مواصلة البحوث العلمية والتعاون الدولي، والمشاركة العامة المستنيرة، يمكن أن تواجه البشرية التحدي الذي يواجهه المئات من الفولكانيين الذين يتوفر لهم المعرفة والإعداد والصمود في نهاية المطاف، وقد تسود.
For more information on volcanic hazards and monitoring, visit the ]U.S. Geological Survey Volcano Hazards Program] or explore the ]