يلوستون سوبرفولكانو: منظور جيولوجي وإنساني لتاريخ إرباشن

إن هذه المناظر الطبيعية في متنزه يلوستون الوطني هي أحد أقوى النظم البركانية التي تراقبها عن كثب على الأرض - الفولطونية الفوقية، وهذا المنظور الجيولوجي الكبير الذي يُظهر في تاريخ الكوكب، ويُعيد تشكيل المناظر الطبيعية، ويترك خلفاً لطبقات الرماد التي تمتد عبر القارة، ولكن فيما وراء الطاقة الجيولوجية، فإن المئات من السكان الراقيين في المنطقة.

الخلفية الجيولوجية: ذرة الفولكان

ويشير مصطلح " سوبرفولكانو " إلى بركان قادر على إحداث ثورة بمؤشر انفجار بركاني من ثمانية، وهو أعلى مستوى على نطاقه، حيث إن هذا الحدث يُطلق عليه أكثر من ٠٠٠ ١ كيلومتر مكعب )٢٤٠ ميل مكعب( من المواد، ويسمى " كلودستون " ، لا لأنه يحتوي على نظام أحادي يثور.

The Yellowstone Hotspot

إن النشاط البركاني في منطقة يلوستون يحركه عمود من الرماد، أو بؤرة ساخنة، كان نشطاً لمدة لا تقل عن ١٦ مليون سنة، حيث أن طلاء أمريكا الشمالية ينجرف ببطء في الجنوب الغربي من هذه السباكة الثابتة، فقد أنشئت سلسلة من حرارات العجلات القديمة، تمتد من قنبل نهر سنيك في إيداهو إلى الموقع الحالي تحت حجر اليلوم.

كالديرا فورم وثورة

وعندما يحدث تحلل خارق، لم يعد بوسع حجرة الماما المفرغة أن تدعم الصخرة المكشوفة، مما تسبب في انهيار الأرض إلى كساد كبير - كدردا، وقد خضع مقياس حرارة يلوستون إلى ما يقرب من 72 كيلومتراً من دون اضطرابات (45 كيلومتراً) مما أدى إلى انهيارها في الأرض، وبعد كل انهيار، حدثت آثار الفرز التدريجي في عملية التطهير.

تاريخ الإرغام: ثلاثة أحداث عملاقة وإرثهم

وتفصل عمليات التصريف التي يقوم بها " يلوستون " عن فترات طويلة من الدفن، ولكنها قامت بتدقيق تاريخ المنطقة على فترات تتراوح بين ٠٠٠ ٦٠٠ و ٠٠٠ ٨٠٠ سنة، وتُعرف الأحداث الرئيسية الثلاثة باسم " حافة هكليلي " التيف )منذ ١,١ مليون سنة(، و " ميسا فالز توف " الغربية )منذ ١,٣ مليون سنة(، و " لافا كريك تاف " .

The Huckleberry Ridge Eruption (2.1 Ma)

وقد أدى أول وأكبر عدد من عمليات التصريف الثلاث إلى إنتاج حزام الهكليلي، الذي يُسمى بالصورة الأولى حيث تم وصفه، وقد أدى هذا الانفجار إلى قذف ما يقدر بـ 500 2 كيلومتر مكعب من المواد، مما يجعلها واحدة من أكبر الأحداث البركانية المعروفة في تاريخ الأرض، وقد وجدت الرماد من هذا الانفجار في الشرق الأقصى كما كانت عليه في حالة كانساس ونبراسكا.

The Mesa Falls Eruption (1.3 Ma)

وبعد حوالي ٠٠٠ ٨٠٠ سنة من حدث هكليليبيري، أنتج سوبرمان ثانٍ من سلسلة ميسا فالز تاف، وكان هذا الانفجار أصغر حجماً بما يقرب من ٢٨٠ كيلومتراً مكعباً، ولكنه لا يزال يصف بأنه انحراف سطحي، وتقع خط العجلات في منطقة اليوم الحالي من نهر سنيك، وهي أقل من الطبقة التي تدار فيها، غربي يلت.

The Lava Creek Eruption (640,000 Years Ago)

وقد شكلت أحدث عمليات التخريب كالديرا في اليلوستون كما نراه اليوم، وقد أدى هذا الثوران الذي كان يقدر بحوالي ٠٠٠ ١ كيلومتر مكعب إلى حدوث الكساد البالغ ٧٢ كيلومترا والذي يحتوي على السمات الحرارية الأرضية الرئيسية للمتنزه، وقد سبقه فترة من الشجيرات البركانية المكثفة والارتفاع الأرضي، وشملت آثاره انهيار السطح المغنطيسي.

حالات الإرغام الصغيرة والنشاط الجاري

وفيما بين الأحداث العملاقة، شهد اليلوستون عدة ثورات أصغر، منها تدفقات الحمم، والتفجيرات الفطرية (الخارية)، والنشاط الحراري الهيدرولوجي، وهي أصغر تدفق للحم هو تدفق الهليولتي المغنطيسي البالغ من العمر 000 70 سنة، بالإضافة إلى أن الأشعة الحرارية المائية في اليلوستون، والينابيع الساخنة، والضغوط المطفولة - هي مظهر مباشر.

الجغرافيا البشرية: العيش في ظل برفولكان

وفي حين أن القوى الجيولوجية تبعث على الهمة، فإن البعد الإنساني له نفس القدر من الأهمية، فمنطقة يلوستون ليست منطقة برية نائية خالية من الناس، والبلديات المحيطة في ويومينغ ومونتانا وإداهو موطن العديد من المدن والمجتمعات الترفيهية والهياكل الأساسية الحيوية، ففهم كيف يمكن أن يؤثر الإفراط في السكان البشرية في دراسة أنماط الاستيطان، والاعتماد الاقتصادي، ومناطق الخطر.

السكان واستخدام الأراضي

ومع ضلعة يلوستون كالديرا، فإن أقرب المدن التي تضمها هي المدن التي تشمل غرب يلوستون )مونتانا(، وغاردينر )مونتانا(، وكودي )ويومنغ(، والمنطقة الأوسع نطاقا - بما فيها بوزيمان، وجاكسون هول، و إيداهو فالس - هوستس - عدد سكان مجتمعين من مئات الآلاف، ويعتمد كثير من هذه المجتمعات اعتمادا كبيرا على السياحة، حيث يتدفق ملايين الزائرين إلى الحد الأدنى.

هزّة الخطر: أش فال وزهوركبلاسي

إن البصمة الخطرة التي تنجم عن الانفجار هائلة، إذ أن التدفّقات الكهربائية التي تتدفق بسرعة كبيرة، والتيارات المتحركة من الغاز الساخن والمواد البركانية التي تخترق المشهد الطبيعي، قد تحرق كل شيء في عشرات الكيلومترات من الكالسك الحديدية، كما أن منطقة اليلومستون مجمدة في خط العجلات المباشر، ولكن المدن مثل غرب يلوستون وماموث ستتعرض لخطر مباشر.

Climate Impacts and Global Reach

ومن شأن الإفراط في ضخ كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت في طبقة الستراتوسفير، مما يشكل هباءاً من الكبريت يعكس ضوء الشمس، وهذا قد يسبب " شتاء إشعاعي " يقلل درجات الحرارة العالمية بمقدار ١-٢ درجة مئوية لعدة سنوات، وفي حين أن هذا التبريد قد يعطل الزراعة في جميع أنحاء العالم، مما يؤدي إلى نقص في الأغذية)٧(

Monitoring and Future Risks: What the Science Says

ونظراً للاحتياجات، فإن " يلوستون " هو أحد أكثر النظم البركانية رصداً على الأرض، ويتتبع مرصد بركان يلوستون، وهو شراكة من المسح الجيولوجي الأمريكي، وجامعة أوتا، ودائرة الحدائق الوطنية، مجموعة من المعايير لكشف الاضطرابات.

رصد الزلازل

وتشهد المنطقة ٥٠٠ ١ - ٥٠٠ ٢ زلازل سنويا، وهي أصغر من أن يتأثر بها، وتكتشف الكائنات الحية تغيرات في تواتر وموقع الخناق، مما يدل على حركة الماجما أو الضغط الحراري المائي، وتجمعات الأرض - مجموعات من الأحداث الصغيرة - أمر شائع ولا يُفترض بالضرورة حدوث ثورة، ففي عام ٢٠١٧، حدث زلزال يمتد على أكثر من ٣٠٠ ٢ شهر.

التحلل الأرضي

وتقيس محطات النظام العالمي لتحديد المواقع والرادار الساتلي باستمرار ارتفاع وسقوط أرضية كالديرا، وقد مرت سلسلة " يلوستون " بفترات رفع أعلى (حتى 7 سنتات سنويا) وهبوطاً، مدفوعاً بتغييرات في ضغط الماما وحركة السوائل الحرارية المائية، وهذه الدورات جزء من السلوك العادي للنظام ولا تشير إلى حدوث تحلل وشيك.

رصد المواد الكيميائية الجيولوجية والحرارية المائية

كما أن انبعاثات الغاز - خاصة ثاني أكسيد الكربون، والكبريتيد الهيدروجيني، والرادون - جرّاء عينة من الينابيع الساخنة والبخار، ويمكن أن تشير التغيرات في تركيب الغاز أو ناتج الحرارة إلى ارتفاع الماجم، وبالإضافة إلى ذلك، يتم تعقب درجات حرارة المايسرز والينابيع الساخنة؛ ويمكن أن تشير التحولات إلى تغيرات في نظام السباكة الحرارية المائية.

تقييم المخاطر الحالي

The consensus among volcanologists is that the likelihood of a supereruption in the near future is extremely low. The current magma chamber is only 5–15% molten, far below the threshold believed necessary for a large explosive eruption (typically ⁇ 30% melt). The most likely volcanic activity in Yellowstone will be hydrothermal explosions (steam blasts) or relatively small lava

التأهب وتخفيف حدة الآثار: ما يجري فعله

وفي حين لا يمكن لأحد أن يمنع الإشراف، فإن التأهب الفعال يمكن أن يقلل الخسائر البشرية والاقتصادية، وقد وضعت الحكومة الاتحادية والولايات والوكالات المحلية خرائط للمخاطر وخططاً للاستجابة، وبالنسبة لحدث بركاني نموذجي (مثل انفجار بركاني أو تدفق حمولة صغيرة)، ستنشأ مناطق الإجلاء حول السعرات الحرارية.

ويشمل التخطيط الطويل الأجل الحد من استخدام الأراضي لتثبيط التنمية الكثيفة في المناطق الأكثر تعرضاً للخطر، وإن كانت الحقائق السياسية والاقتصادية تحد في كثير من الأحيان من هذه الجهود، فالبلدة الوطنية نفسها لديها عمليات طوارئ قوية تشمل خطط إجلاء الزوار، ولكن العدد الضئيل للزوار الصيفيين (أكثر من 4 ملايين سنوياً) يشكل تحدياً لوجستياً، كما أن التعليم مكون رئيسي من السكان والسياح لا يدرك المخاطر البركانية، وبرامج التوعية الرامية إلى بناء ثقافة لا مبرر لها.

دروس الماضي: ما يقوله لنا الجيولوجيا عن المستقبل

إن تاريخ ثورة اليلوستون يورد نموذجا لما قد يأتي، إذ تشير فترات التكرار الطويلة )٠٠٠ ٦٠٠-٠٠٠ ٨٠٠ سنة( إلى أن الإفراط في التصريف التالي قد تأخر من الناحية الجيولوجية، ولكن يجب تفسير هذا البيان بعناية، ولا يتبع النظام ساعة دقيقة؛ ويجب أن تتراكم الماجي إلى حجم كاف وتكوين كاف للانفجارات المتفجرة.

وعلاوة على ذلك، فإن غرفة المغناطيس التي تقع تحت يلوستون مجزأة، وقد كشفت الجسدان المغنطيسيان المعروفان - وهما حجرة ضحلة، وغرفة أعمق من الطحالب، لا يمكن ربطها بطريقة تسمح بثوران واحد ضخم، وقد كشفت الصورة غير المثبتة باستخدام التصوير الزلزالي أن الغرفة الضحلة في معظمها بلورة، مع وجود جيوب صغيرة من الذوب.

الاستنتاج: العيش مع العملاق

إن الفيلكان الفوقية " إزدهار " ، الذي يُعدّ في المستقبل، هو تذكير مذل بأن القوى الدينامية للأرض تعمل على نطاق زمني يتجاوز بكثير الخبرة البشرية، وقد أدى تاريخ ثورتها إلى تيار المشهد الوطني، وخلقت أكثر المتنزهات شيوعاً، وتركت تراثاً جيولوجياً لا يزال العلماء ينهار، وفي الوقت نفسه، أُخِفتِرتْتَتَتَتَرَتْ مِدَتَتْهُهُهُ