Vulkanen


zie onder GEOLOGIE

Kernwoorden

,  GeowetenschappenGeschiedenis , , ,  ,  ,   ,    ,  ,,   ,  

 

http://geology.com/volcanoes/

http://www.sciencedaily.com/search/?type=news&keyword=volcanoes&section=all&filename=&period=all&sort=relevance

http://www.nu.nl/zoeken/?q=vulkaan+&facet_keywords%5B%5D=Vulkanen&limit=10

PININTEREST

http://www.pinterest.com/mbobadillap/volcanes/

http://www.pinterest.com/search/pins/?q=volcan%20

 

GOOGLE 

Afbeeldingen van volcans  <— Afbeeldingen van vulkanen <—

vulkanen google

 

°

reunion-vulkaan

http://www.vulkanen.nl/

Kip-of-ei-op-een-pi-58488e

Kennislink Dossier  :

Vulkanen

Het woord vulkaan laat direct een grote alarmbel afgaan bij veel mensen, en terecht. Actieve vulkanen zijn extreem gevaarlijk. Vulkanen bestaan in allerlei vormen en typen en komen vooral voor rond tektonisch actieve gebieden. De verschillende soorten uitbarstingen zijn gevaarlijk door de lava, maar ook door indirecte effecten als modderstromen, hete luchtstromen en wereldwijde temperatuursdalingen. Vulkanen worden dan ook goed in de gaten gehouden, maar energiecentrales gebruiken de vrijkomende aardwarmte nuttig!

Weinig aardwetenschappelijke onderwerpen zijn zo spectaculair als vulkaanuitbarstingen. Wellicht de bekendste uitbarsting is die van de Vesuvius in Italië. In the ochtend van 24 augustus in het jaar 79 n. Chr. barstte de vulkaan, 10 km ten noordwesten van Pompeï, met een verschrikkelijke kracht uit. De uitbarsting duurde meer dan 24 uur. De as van de vulkaan breidde zich uit naar het zuidoosten, zorgde voor een ongekende duisternis en bedekte Pompeï uiteindelijk onder een dikke laag as en puimsteen (licht ‘gatenkaasgesteente’).

Toch hadden mensen nog de tijd om te vluchten, want pas rond middernacht kwamen de eerste pyroclastische stromen (hete luchtstromen) de berg af. De nog levende, achtergebleven mensen, de huizen en de omliggende steden werden alsnog vernietigd en bedekt onder een laag van 3-4 meter. De streek kwam er nooit mee bovenop en Pompeï werd nooit meer herbouwd. Een uitzonderlijk voorbeeld van wat een vulkaanuitbarsting aan kan richten.

Dit dossier zal ingaan op hoe vulkanen zoals de Vesuvius eruit zien, hoe ze uitbarsten en waar ze voorkomen. Ook indirecte effecten zoals modderstromen en effecten op het klimaat komen aan bod. Tenslotte wordt vulkaanobservatie en de invloed op de economie aangestipt.

Opbouw

Een vulkaan is een simpelweg een hoogte in de omliggende omgeving. Het verschil met een normale berg is, dat een vulkaan van tijd tot tijd lava uitspuwt en een veel symmetrischere vorm heeft. Onder de vulkaan ligt een magmakamer waarin zich magma ophoopt. Als de kamer volraakt, wordt het 600-1600°C hete magma naar boven gestuwd door een pijp naar de top van de vulkaan. De uitbarsting is een feit en de magma heet nu lava.

Lokatie

Vulkanen komen niet overal even veel voor, maar zijn geconcentreerd rond tektonisch actieve gebieden. Dit zijn gebieden waar aardplaten langs, uit of onder elkaar bewegen en waar ook veel aardbevingen voorkomen.

Een ander, maar minder belangrijke oorzaak van vulkanen zijn hotspots. Hierbij komt magma vanuit de diepe aardmantel naar boven. Hotspots blijven op dezelfde plaats terwijl de aardplaten er overheen bewegen. Zo is bijvoorbeeld een noordwestelijk spoor van bergen vanaf Hawaï te zien, een bewijs dat de Pacifische aardplaat al 65 miljoen jaar naar het noordwesten beweegt. Yellowstone is een tweede voorbeeld van een ‘hotspotvulkaan’.

Vulkanen vormen de ‘Ring van Vuur’ rond de Stille Oceaan. In het midden is Hawaï te zien (2 stippen). Bron: NASA

Vulkanisme is niet beperkt tot de aarde alleen. Vergelijkbare vulkanen worden ook gevonden op de Mars, Venus, Io (maan van Jupiter) en op de maan. Vulkanen op Mars kunnen veel groter worden dan op aarde. Eén voorbeeld is de Olympus Mons met een breedte van 550 km! Op Venus zijn al 1700 vulkanen waargenomen en op de veelkleurige aardkorst van Io bestaat uit onder andere lava, zwavel en pyroclastisch materiaal (alle vulkanische uitbraakmaterialen). De korst van de maan bestaat uit een 70 km dik pakket basalten en dat is vulkanisch uitvloeiingsgesteente. Activiteit genoeg dus op andere planeten.

Twee uitbarstingen met zwavel zijn hier zichtbaar op Io. De eerste met een hoogte van 140 km is bovenaan de zien en de ander is als een bruine pluim onderaan te zien. De laatste (Prometheus) heeft een hoogte van 75 km en is mogelijk al 18 jaar onafgebroken actief. Bron: NASA

Dode, slapende en actieve vulkanen

Al deze vulkanen, zowel op aarde als op andere planeten, worden ingedeeld in dode, slapende of actieve vulkanen. Een dode vulkaan is al lange tijd inactief en wordt ook niet meer actief, terwijl een slapende vulkaan wel weer actief wordt en een actieve vulkaan op dit moment actief is. Wat nu actief is en hoe lang de inactieve fase mag duren is onbekend.

De Nederlandse Zuidwalvulkaan, ten westen van Harlingen in de Waddenzee, is al sinds 150 miljoen jaar geleden inactief. Deze is bedekt onder een 2 km dik pakket van zand en klei en is wél een dode vulkaan.

Vulkaantypen/-vormen

Een tweede manier om vulkanen te classificeren is op type en vorm. De belangrijkste typen zijn schildvulkanen, stratovulkanen en sintelkegels. De eerste is het grootst, minst explosief en braakt lava met een lage viscositeit (lage stroperigheid). Stratovulkanen (ook wel composietvulkanen genoemd) hebben een steilere helling, zijn explosiever, barsten minder vaak uit en hebben een gelaagde opbouw. Het hogere silicagehalte zorgt voor een stroperige lava en daarmee voor een explosiever karakter van de vulkaan. Sintelkegels komen het meest voor. Ze hebben een steile, constante helling en zijn slechts enkele honderden meters hoog. Ze groeien zeer snel en zijn korte tijd actief. De lava is vergelijkbaar met die van een schildvulkaan.

Naast de drie hoofdtypen worden ook nog koepelvulkanen, caldera’s, lavaplateaus, onderwatervulkanen, supervulkanen, zandvulkanen en moddervulkanen onderscheiden. De één heeft zijn naam te danken aan de grootte van de uitbarstingen, de ander aan de vorm en weer een andere aan de locatie van uitbarsten of het sedimenttype. Overlap komt daarom voor.

Een koepelvulkaan in de krater van Mount St. Helens (2006). Bron: USGS

°

http://www.scientias.nl/de-dodelijkste-vulkaanuitbarstingen-op-een-rij/79619

vulkaan

Modder- en lavastromen, een dikke laag as, brand: vulkanen kunnen het leven compleet ontregelen en zelfs beëindigen. Onze geschiedenis telt daar voldoende voorbeelden van, zo blijkt wel als we in de databases die de wetenschap door de jaren heen heeft aangelegd, zoeken naar de dodelijke vulkaanuitbarstingen van de laatste 2000 jaar.

Door de jaren heen hebben onderzoekers de nodige databases opgebouwd. Zo stelde het Smithsonian Institution het Global Volcanism Program samen en kwam de universiteit van Bristol onlangs met een heel nieuwe database op de proppen waarin zelfs uitbarstingen die meer dan een miljoen jaar geleden plaatsvonden, zijn opgenomen

Tambora. Foto: Jialiang Gao (peace-on-earth.org) / via Wikimedia Commons.

Tambora. Foto: Jialiang Gao (peace-on-earth.org) / via Wikimedia Commons.

TAMBORA 
Eén van de uitbarstingen die direct in het oog springt, is die van de vulkaan Tambora (Indonesië) in het jaar 1815. De vulkaan scoorde toen een 6,9 op de vulkanische-explosiviteitsindex. Tijdens de uitbarsting kwam zo’n 150 kubieke kilometer as vrij. De askolom reikte tot zo’n 44 kilometer hoog. Door de eruptie kwamen naar schatting 10.000 mensen om. Maar de naweeën van de vulkaanuitbarsting eisten de meeste slachtoffers. Door het dikke pak as dat in de lucht hing, kon de zomer maar geen grip krijgen op het gebied en was het er uitzonderlijk koud voor die tijd van het jaar. Het resultaat waren mislukte oogsten die weer leidden tot honger en ziekten die nog eens 82.000 levens eisten.

MONT  PELéE
We maken een sprongetje in de tijd en belanden in het jaar 1902. Op Martinique schrijft vulkaan Mont Pelée in dit jaar geschiedenis door de meest dodelijke vulkaanuitbarsting van de twintigste eeuw te veroorzaken. De vulkaan spuwt pyroclastische stromen (bestaande uit gas, lava, rotsen en as) uit. Deze rollen over de hellingen naar beneden, zo het nabijgelegen dorpje St Pierre in. Daar komen (voornamelijk door deze pyroclastische stromen) meer dan 29.000 mensen het leven.

NEVADO DEL RUIZ 
In Colombia vinden we een ander natuurverschijnsel dat al wel bewezen heeft zeer gevaarlijk te kunnen zijn: de vulkaan Nevado del Ruiz. De vulkaan gaat de boeken is als de op één na dodelijkste vulkaanuitbarsting van de twintigste eeuw. In 1985 barst de vulkaan uit en en produceerde enorme modderstromen die 23.000 mensen het leven kostten.

Nevada del Ruiz in 1985. Foto: U.S. Geological Survey.

Nevada del Ruiz in 1985. Foto: U.S. Geological Survey.

JAPAN 
Voor de op vier na dodelijkste vulkaanuitbarsting van de laatste duizenden jaren, reizen we af naar Japan. Hier barst in 1792 de vulkaan UNZEN uit. Opvallend genoeg eiste deze vulkaan pas werkelijk veel mensenlevens nadat deze geen lava meer uitspuwde. Een maand nadat de vulkaan stopte met het afgeven van lava, vond er een aardverschuiving plaats die een tsunami veroorzaakte. De aardverschuiving en tsunami veroorzaakten samen meer dan 14.000 doden.

IJSLAND 
Voor de afsluiting van de top vijf meest dodelijke vulkaanuitbarstingen van de laatste jaren, reizen we af naar LAKI in IJsland. Deze spleetvulkaan – die deels onder een gletsjer ligt – barst in 1783 uit. Daarbij komt veel lava vrij dat een enorm gebied bedekt. Ook geeft de vulkaan veel giftige gassen af. Vee dat gras dat met deze gassen besmet is geraakt, eet, sterft. En zure regen zorgt ervoor dat oogsten mislukken. Veel mensen verhongeren en de uitbarsting kost uiteindelijk aan iets minder dan 10.000 mensen het leven. Maar niet alleen op IJsland heeft de uitbarsting gevolgen. Wereldwijd zorgt Laki voor veranderingen. Zo daalt de gemiddelde temperatuur op het noordelijk halfrond met ongeveer één graad Celsius.

VESUVIUS
Als we de top vijf verlaten, komen we nog genoeg andere dodelijke vulkaanuitbarstingen tegen. De uitbarsting van de Vesuvius in het jaar 79 na Christus bijvoorbeeld, met meer dan 3000 doden.

GALUNGGUNG 

En de eruptie van Galunggung in 1822. Toen kwamen in Indonesië iets meer dan 4000 mensen om en werden 114(!) dorpjes vernietigd.

<— Dankzij de databases krijgen we zo een goed beeld van vulkanen die in een (ver) verleden voor grote problemen hebben gezorgd. En dat is belangrijk. Want dodelijke vulkanen kunnen in korte tijd voor grote problemen zorgen. In het verleden was men daar vaak niet op voorbereid en zag men de uitbarsting niet aankomen.

Onderzoekers willen dat in de toekomst voorkomen en ervoor zorgen dat draaiboeken in het geval van nood klaarliggen. Door erupties uit het verleden in kaart te brengen en te bestuderen, kunnen deze draaiboeken op wetenschappelijk verantwoorde wijze vorm krijgen. Want als we ergens zeker van kunnen zijn dan is het wel dat het verhaal omtrent deze vulkanen niet af is.

De uitbarstingen die hierboven beschreven staan, maken vaak deel uit van een serie erupties die van elkaar gescheiden worden door kortere of langere perioden van rust. Vroeg of laat laten deze vulkanen dus ongetwijfeld opnieuw van zich horen. En dan kunnen databases met daarin informatie over de vulkanen en de hoge prijs die de mensheid al voor het in de nabijheid van deze vulkanen leven, heeft moeten betalen ons wellicht helpen om vergelijkbaar hoge cijfers te voorkomen.

_

Bronmateriaal:
Deadliest eruptions I” – PDC.org
Deadliest eruptions II” – PDC.org
Deadliest eruptions III” – PDC.org
The eruption of Krakatoa, August 27, 1883” – BOM.gov.au
Unrestricted access to the details of deadly eruptions” – Bristol.ac.uk
Laki, Iceland – 1783” – Oregonstate.edu
Global Volcanism Program” – SI.edu
VOGRIPA” – BGS.ac.uk

Eruptietypen

Een derde manier om vulkanen in te delen is naar het type uitbarsting (eruptie). Bepalend hierbij is de viscositeit (stroperigheid) van de lava. Hoe stroperiger de lava, des te explosiever de uitbarsting.

Een Hawaïaanse eruptie is het minst explosief en er stroomt laag-visceuze lava naar buiten. Bij een spleeteruptie komt lava uit een lange groef in de aardkorst doordat er meerdere uitbarstingen tegelijkertijd plaatsvinden. Strombolische erupties komen vanuit de vulkaankrater, vaak met tussenpozen van enkele minuten. Hierbij spuit laag-visceuze lava luidruchtig alle kanten uit. Het explosievere ‘vulkanische’ eruptietype veroorzaakt een eruptiekolom van 5-10 km hoog. De lava heeft een hoge viscositeit. De Pliniaanse eruptie is extreem explosief en heeft een hogere eruptiekolom (11-45 km). De uitbarsting heeft een onregelmatig karakter. Als laatste is er de hydrovulkanische eruptie, een eruptietype waarbij lava in aanraking komt met grond- of oppervlaktewater. Een explosie van stoom volgt meestal.

Een boogfontein, een subtype van de Hawaïaanse eruptie. Bij zulke uitbarstingen is zeer vloeibare lava betrokken. Bron: USGS

Indirecte effecten

Naast de uitbarsting zelf kunnen er nog tal van andere effecten optreden. Deze secundaire gevolgen zijn vaak vernietigender voor de omgeving dan de eigenlijke uitbarsting. Tot deze gevolgen behoren lahars, pyroclastische stromen en klimaatveranderingen.

Een lahar is een modderstroom van water en pyroclastisch materiaal. De temperatuur kan oplopen tot het kookpunt van water (100°C). Hevige regenval, sneeuwsmelt en het vrijkomen van water uit een kratermeer kunnen lahars teweegbrengen.

Een pyroclastische stroom bestaat uit heet, uitzettend gas en pyroclastisch materiaal. Snelheden kunnen oplopen tot wel 100 km/u; de temperatuur tot 200-700°C. Ze ontstaan door bijvoorbeeld het ‘inzakken’ van de eruptiekolom en het vrijkomen van grote hoeveelheden gas uit de vulkaan.

De gassen die vrijkomen bij vulkaanuitbarstingen zorgen voor een netto wereldwijde afkoeling. Zwavelzuur, zwaveloxide en zwaveldioxide zorgen voor afkoeling door terugkaatsing van het zonlicht, terwijl waterdamp en koolstofdioxide juist als broeikasgas werken. De afkoeling is vaak slechts enkele tienden van een graad, maar kan ook oplopen tot vele graden. De afkoeling duurt meestal enkele jaren, maar bij superuitbarstingen of langdurige lava-uitvloeiingen neemt de duur enorm toe.

Naast deze drie belangrijke gevolgen komen ook aardverschuivingen, lawines, tsunami’s, blikseminslagen en overstromingen door het leeglopen van een groot kratermeer voor.

Een pyroclastische stroom vanaf de stratovulkaan Soufrière Hills (Montserrat, 1997). Bron: Smithsonian Institution (Global Volcanism Program); Richard Heard (Montserrat Volcano Observatory)

Vulkaanobservatie

Vulkanologen wachten niet tot de volgende uitbarsting komt, maar gaan actief aan de slag om nieuwe uitbarsting te voorspellen. Daarbij waarschuwen ze, indien nodig, de bevolking en overheden. Er zijn diverse aanwijzingen voor aankomende uitbarstingen. Eén daarvan zijn aardbevingen rond de vulkaan, die worden gemeten met seismografen/seismometers. Ook vulkanische tremoren, trillingen met een lage frequentie (in Hz), worden hiermee gemeten. Vervormingen van de kraterbodem/vulkaan, verhoogde gasuitstoot van zwaveldioxide en koolstofdixode, een temperatuursstijging van de vulkaan zijn ook aanwijzingen voor een op handen zijnde uitbarsting. Daarnaast houden vulkanologen de nabijgelegen rivieren en stroompjes in de gaten, maar ook de aswolk van de uitbarsting. Het laatste is van groot belang voor het vliegverkeer.

Een seismometer wordt geïnstalleerd op de achtergrond van de Mount St. Helens (USA). Bron: USGS

°

MAGMA  EN VULKAAN

Vulkaan  IRAZú   op Costa Rica blijkt ‘highway from hell’

te bezitten

 01 augustus 2013   7

irazu

Het idee dat magma honderden tot duizenden jaren nodig heeft om uit de mantel omhoog te klimmen, komt steeds meer op losse schroeven te staan. (1) Zeker nu wetenschappers ontdekt hebben dat het magma voorafgaand aan de dodelijke vulkaanuitbarsting die in 1963 Costa Rica trof, maar enkele maanden nodig had om de klim te maken.

–> De Costa Ricaanse stratovulkaan  IRAZú barst gemiddeld elke twintig jaar uit. De gevolgen zijn elke keer weer anders. Soms valt de schade mee. Soms vallen er (dodelijke) slachtoffers. In 1963 werd de stratovulkaan opnieuw wakker, om vervolgens twee jaar lang van zich te laten horen. Tijdens deze erupties kwamen twintig mensen om en werden honderden huizen onder modder en as begraven.

Highway from hell
Lang dachten onderzoekers dat erupties als deze voorafgegaan werd door magma dat langzaam uit de aardmantel die omhoog kwam, een tijdje in een magmakamer onder de vulkaan bleef hangen en van daaruit vervolgens voor problemen ging zorgen. Maar nieuw onderzoek naar de eruptie van 1963 wijst erop dat het toen in ieder geval heel anders ging. Het magma kwam direct uit de bovenste laag van de mantel zetten en bleef nergens hangen. Dat betekent dat het magma in enkele maanden tijd meer dan 32 kilometer aflegde.

“Er moet een kanaal van de mantel naar de magmakamer zijn,” legt onderzoeker Terry Planck uit. “En wij noemen dat de ‘highway from hell’.”

 

As
De onderzoekers trekken die conclusie nadat ze as van de uitbarsting bestudeerden. Wanneer magma uit de mantel komt zetten, koelt het af en vormt het kristallen die iets kunnen vertellen over de omstandigheden waarin het magma afkoelde.

In de kristallen van Irazú troffen de onderzoekers flinke hoeveelheden nikkel aan. (2) Nikkel is een element dat in de mantel voorkomt. De grote hoeveelheden nikkel wijzen erop dat magma die Irazú uitspuugde nog heel vers was.

Weinig tijd
Het onderzoek wijst erop dat magma in staat is om in heel korte tijd van de mantel naar het oppervlak te reizen.

“Als we in die tijd seismische instrumenten in dat gebied gehad zouden hebben, zouden we het magma aan hebben kunnen zien komen,” meent onderzoeker Philipp Ruprecht. “We zouden dan enkele maanden van te voren al een waarschuwing hebben kunnen afgeven.”

Meer
De onderzoekers wijzen erop dat in as van andere vulkanen wereldwijd vergelijkbare nikkelresten zijn aangetroffen.

“Het is overduidelijk geen lokaal fenomeen,” stelt onderzoeker Susanne Straub. Vandaar dat de onderzoekers nu ook kristallen afkomstig van vulkanen in onder meer Alaska en Chili bestuderen.

“Sommigen zijn wellicht in staat om highways from hell te produceren, anderen wellicht niet,” voegt Ruprecht toe.

Onderzoekers willen graag precies weten wat er voorafgaand aan een eruptie allemaal gebeurt. Het kan ze helpen om nog beter te voorspellen of een vulkaan op korte termijn voor problemen gaat zorgen.

Bronmateriaal:
‘Highway from Hell’ Fueled Costa Rican Volcano” – Columbia.edu
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Rafael Golan (via Wikimedia Commons).

Kommentaren en antwoorden door  : Albert Bakker

  • (1)—> De Aarde is een (iets afgeplatte) bol met een straal van ca 6370 km. De aardkorst is ongeveer 50 km dik (5 tot 75 km) een eng dun vliesje dus en daar zit vervolgens 2900 km door de enorme druk ondanks de hoge temperaturen vast gesteente van de mantel, continu verhit door o.a. radioactief verval van zware elementen. Het gesteente ‘vloeit’ van de hete kern in convectiestromen naar boven en zakt van de koudere bovenlagen weer terug met snelheden die je het beste uitdrukt in centimeters per jaar. Het is de motor voor de welbekende plaattektoniek.

    In het bovenste gedeelte van de mantel, de asthenosfeer, is de druk laag genoeg en de temperatuur nog steeds hoog genoeg om plaatselijk het gesteente te doen smelten, dat is het magma dat zich vervolgens via scheuren in de korst, intrusies geheten, opstijgt doordat het een geringere dichtheid heeft dan het omliggende gesteente naar een zogenaamde magmakamer. Hier kan het zich kan verzamelen en door constante aanvoer van magma uit de mantel ook een hele lange tijd vloeibaar blijven en de druk opbouwen om het bovenliggende gesteente te kraken en vervolgens met veel geweld een weg naar buiten te zoeken.

    In dit geval lijkt het erop – althans dat begrijp ik uit het artikel – dat de laatste fase van het verzamelen in een magmakamer wordt overgeslagen en de magma rechtstreeks vanuit de intrusies opstijgt en in de korst onder de vulkaan convergeert, terwijl het druk genoeg opbouwt om een laatste stuk gestold gesteente te breken en tot een uitbarsting te komen.

    Magma kan ook zo lang in een magmakamer verblijven zonder dat het de kans krijgt om het bovenliggende gesteente te breken dat het uiteindelijk stolt. Zo’n lichaam wordt een batholiet genoemd.

    • (2)  Conclusie is getrokken op basis van feit dat er kristallen zijn aangetroffen uit mantel. ….”  ?  

    —>   Het gaat niet om de kristallen (olivijn) op zich, maar om de distributie van nikkel in de kristalstructuur. Wanneer het magma voldoende afkoelt om de kristallen te laten ontstaan wordt als het ware de toestand van het magma vastgelegd in het kristal en dat zou er anders uitzien als het magma zich ondergronds in een magmakamer had verzameld en dus gemiddeld genomen per massa of volume-eenheid veel langer had gedaan om af te koelen. Dit zag er uit alsof het magma vers uit de mantel onderweg naar boven was gaan kristalliseren. En uit de plaatselijke omstandigheden kon men zelfs concluderen met welke snelheid dat gegaan moest zijn, te weten ongeveer 80 meter per dag.

°

Vulkanen en economie

Vulkaanobservatie kost veel geld, maar een grote uitbarsting ook. De schade kan in de miljarden lopen afhankelijk van wat er in de directe omgeving staat.
Die directe omgeving van vulkanen wordt echter ook nuttig gebruikt voor exploitatie van aardwarmte (geothermische energie). Deze warmte gebruiken energiecentrales voor energieopwekking en voor de warmwatervoorziening (geothermische energieën). Zulke centrales liggen bijvoorbeeld op IJsland en in de Verenigde Staten.

De Nashvellir geothermische energiecentrale in het zuiden van IJsland ligt bij de Hengill vulkaan. De centrale produceert 120 megawatt en 1800 liter warm water per seconde.

Nog vele uitbarstingen zullen volgen in de komende jaren. De vulkaanobservatie-technieken verbeteren alsmaar en daarmee ook de voorspellingen. De vraag is echter hoe we omgaan met de ruimte in de omgeving van de vulkaan met de steeds stijgende wereldbevolking. Bouwen we die vol of toch niet? Voorkomen is nog steeds beter dan genezen, want vulkanen laten zich nooit tegenhouden.

http://www.kennislink.nl/publicaties/dossier-vulkanen

°

°

Reinout Willem van Bemmelen

In 1951, the famed Dutch structural geologist R W van Bemmelen published a small book on the volcanoes of Indonesia, with special attention on Krakatoa. This work is not often seen today, but it contains wonderful illustrations by L.J. Eland. We reproduce these here along with translations of their captions. Click on the image for a larger version.

1A. Where no volcanoes are developed, the soil is leached by the rain1B. Where active volcanoes occur, the land is now and then enriched by ash falls.1A. Waar geen vulkanen voorkomen wordt de grond door regens uitgespoeld.1B. Waar werkende vulkanen zijn wordt de grond nu en dan verrijkt door as-regens
2A. Crater with lava plug 2B. Volcano with an outpouring of lava2C. Section through volcano with a lava plug2D. Section through volcano with a lava flow2E. Syrup-like liquid lava spreading like a  blanket over the foot of the volcano2F. If hot gasses emerge along the volcano slopes, a glowing cloud can develop that races downhill2A. Krater met lavaprop2B. Vulkaan met uitvloeiende lava2C. Doorsnede door vulkaan en lavaprop2D. Doorsnede door vulkaan en lavastroom2E. Stroopachtige vloeibare lava kan zich al seen deken over de voet van de vulkaan uitspreiden2F. Als hete gassen langs de vulkaanhelling omlaagschieten onstaan gloedwolken
3A. Ash-eruption3B. Glowing stream of ash and pumice3C. Big blobs of red-hot lava ejected over the edge of the crater (bombs)3D. Eruption of a volcano that has long seemed dormant3A. As-uitbarsting3B. Gloeiende stroom van lavagruis en puimsteen3C. Grote klodders roodgloeiende lava worden over de rand van de krater geslingerd (bommen)3D. Uitbarsting van vulkaan die lange tijd uitgedoofd scheen
4. How a volcano would look if, like a cake, we could cut a piece out of it4. Zo zou een vulkaan er van binnen uitzien als wij, net als bij een tart een stuk eruit zouden kunnen snijden

Merapi

5A. Drawing of the top of the Merapi at Djokjakarta on 2 Dec 1930, looking from the volcano post Maro.  About 250 meters below the summit, emerged a strong lava flow.  At the bottom, the red-hot lava  crumbled and formed a rubble slope of hot lava grit. 5B. Drawing of Merapi on July 28, 1931. During the eruption of December 19 1930, the top fell down and there was thus a large, horseshoe-shaped crater created. From the crater a new lava stream flowed again. To the [upper] left is a residual of the 1930 lava flow, which was not covered on December 19 1930.5A.Tekening van de top van de Merapi bij Djokjakarta op 2 Dec 1930, gezien van de vulkaanpost Maro. Ongeveer 250 meters onder de top vloeide een taaie lavastroom uit. Aan de onderkant brokkelde de roodgloeiende lava as en vormde een puinhelling van heet lavagruis.5B. Tekening van de Merapi bij Djoka op 28 Juli 1931. Tijdens de uitbarsting van 19 Dec. 1930 is de top omlaag gestort en er is daardoor een grote, hoefijzervormige krater ontstaan. Uit die krater is daarna weer een nieuwe lavastroom gevloeid. Links daarvan is nog een rest van de lavastroom 1930 te zien, welke niet omlaag gestort is op 19 Dec. 1930.

Keloed

6. The Keloed volcano in East Java. In the crater at the top was a deep lake, which was repeatedly ejected by eruptions. The water, which then flowed down the volcano slopes, created great mud-flows (lahars), which caused tremendous destruction in the densely populated areas at the foot. On this figure, the lahars from the eruption in 1919 are indicated in brown. Among others, Kota Blitar was largely destroyed. The water of this lake was reduced by a series of tunnels so hopefully future eruptions will not cause such disasters.6. De Keloedvulkaan in Oost-Java. In de Krater op de top was een diep kratermeer, dat bij uitbarstingen telkens opnieuw werd uitgeworpen. Het water, dat dan langs de vulkaan-hellingen omlaag stroomde, deed geweldige modder-bandjirs (lahars) ontstaan, die ontzettende vernielingen veroorzaakten in de dicht bevolkte streken aan de voet. Op dit kaartje zijn met een bruine kleur de lahars van de uitbarstingen in 1919 aangegeven, die onder andere Kota Blitar grotendeels vernielden. Het water van dit meer wordt nu door middle van tunnels op een lag peil gehouden, zodat volgende uitbarstingen hopelijk niet meer zulke rampen zullen veroorzaken.
7.Section through the crater of the Keloed volcano in East Java.  Previously the water in the crater rose to the dotted line and then flowed over the threshold  (left) through the Badak ravine down the side of the volcano.  The content of this crater lake was almost 40,000,000 cubic meter.  Now the water has been tapped with tunnels, layer by layer, until there is left only one million cubic meter water in the lake.  At first it was tried to tap the water with the bottom tunnel.  But when this was being done (1920) a lava plug came up and covered the inlet.°7. Doorsnede over de krater van de Keloed in Oost-Java. Vroeger stond het water in de krater tot aan de stippellijn en stroomde dan over de drempel ot overlaat (links) door het Badak ravijn omlaag. De inhoud van dit kratermeer was bijna 40.000.000 kubieke meter. Nu heeft man het water met tunnels laag voor laag afgetapt,  tot er slechts ruim een millioen kubieke meter water in het meer overbleef. Eerst heeft men geprobeerd het water met de onderste tunnel af te tappen. Maar toen men daarmee bezig was (1920) kwam ere en lavaprop omhoog vlak voor de uitgang.

Krakatau

8. The pre-historic eruption of the paleo-Krakatau volcano in the Sunda Strait. As a result of this event, the volcano collapsed, and there were only three small pieces from the edge that protruded above the overlying sea.°8. De voor-historische uitbarsting van de oer-Krakatau vulkaan in Straat Sunda. Tengevolge van deze uitbarsting stortte de vulkaan in, en er bleven maar drie kleine stukjes van de rand boven zee uitsteken.
9. After the paleo-Krakatau edifice had collapsed, only three small islands remained sticking out above the sea (left: Long Island; foreground, Lost Island; behind: the base of the later Rakata Volcano, which is shown on the next drawing. The dashed line shows the position of the vanished paleo-Krakatau.9. Nadat de oer-Krakatau was ingestort bleven slechts drie eilandjes boven see uitsteken (links: Lang Eiland; voorgrond, Verlaten Eiland; achter: de basis van de latere Rakata vulcaan, die op de volgende tekening te zien is. De stippellijn geeft aan de omtrek van de  verdwenen oer-Krakatau vulkaan
10. Afterwards Krakatau started to build new volcanoes that grew on the ruins of the paleo-Krakatau edifice. The Rakata volcano arose first.10. Daarna begon de Krakatau weer nieuwe vulkanen op te bouwen, die groeiden op de ruine van de oer-Krakatau. Eerst ontstond de Rakata vulkaan.
11. By displacement of the eruptive channel, there successively arose after the Rakata volcano the Danan volcano (in the middle) and then Perboewatan (to the front). In 1680 a lava flow emerged from Perboewatan, but afterwards this volcano group was seemingly quiet for two hundred years. Yet in the depths were gathering the forces for the appalling outburst of 1883, which is shown on the next drawing.11.Door verplaatsing van het eruptive-kanaal ontstonden na de Rakata vulkaan achtereenvolgens de vulkaantjes Danan (in het midden) en Perboewatan (aan de voorzijde). In 1680 kwam uit Perboewatan nog een lavastroom, maar daarna was deze vulkaangroep ruim tweehondred jaren lang schijnbaar rustig. Doch in de diepten verzamelden zich de krachten voor de ontzettende uitbarsting in 1883, die op de volgende tekening te zien is
Krakatau (vulkaan)

Gunung Krakatau

De eruptie van 1883

De beruchtste vulkaan van de Indonesische archipel is de Gunung Kakatau in de straat Sunda. Na een toename van aktiviteit in de maanden ervoor, kwam de grote klap in de vroege ochtend van 27 augustus 1883. De grote knal waarmee het eiland Rakata Besar grotendeels verdween was 4000 km verderop in Brisbane te horen. De schokken die volgden op de uitbarsting plantten zich driemaal rond de aarde voort. 18 kubieke kilometer steen en as werden tijdens de eruptie omhooggeslingerd. Bij de uitbarsting van de St. Helena in 1980 werd slechts een kubieke kilometer uitgespuugd.
Door de enorme hoeveelheid lava die uitgebraakt werd onstond er een enorme leegte onder het eiland Rakata Besar. Hierdoor implodeerde het eiland waarna het in zee verdween. Het zeewater dat het gat waarin het eiland in weggezonken was binnenstroomde ging aan het koken en kolken, waardoor gigantische hoge vloedgolven, de tsunami’s ontsonden. De 30.000 doden zijn vooral gevallen toen de vloedgolven de kust bereikten. Vooral in de puntige baai van Teluk Dalam op zuid-Sumatra waren de gevolgen rampzalig. De vloedgolven bereikten daar een hoogte van dertig meter die schepen meer dan een kilometer landinwaarts verplaatsten. Bij elkaar werden 163 Javaanse en Sumatraanse dorpen van de aardbodem weggevaagd. Het gevolg van de 27 km hoge rookpluim na de eruptie waren schitterende zonsondergangen in de jaren erna, doordat de atmosfeer verzadigd was van asdeeltjes.

 h

http://www.ees1.lanl.gov/Wohletz/Krakatau.htm

Anak Krakatau

In de jaren twintig van de vorige eeuw kwam op de plek waar Rakata Besar lag een nieuw eilandje uit zee omhoog, door de Indonesiërs Anak Krakatau, kind van de Karakatau, genoemd. In 1979 kwam het tot een lichte uitbarsting op de toen inmiddels tot een flink eiland uitgegroeide Anak Krakatau. De eruptie was gelukkig vele malen bescheidener dan in 1883.

Bezoek aan de Krakatau

Vanaf Cerita Beach op Java is het 5 uur varen naar de Krakatau (3,5 uur met snelle boot) . Het is mogelijk in 45 minuten de top van de vulkaan te bereiken. Het is een hete en zware tocht, waarbij je als de wind verkeerd staat veel last van zwaveldampen zult hebben. Een doek die je voor de mond kunt houden is hier, net als op andere werkende vulkanen in Indonesië, geen overbodige luxe. De grond is heet dus draag dikke zolen. Vanaf de kraterrand heb je een schitterend uitzicht. Je kunt op sommige plekken de gelaagdheid van de bodem goed zien. Hou er rekening mee dat de Krakatau bij tijd en wijle nog zéér actief is, en een bezoek dus niet zonder risico is. Laat je hierover goed voorlichten.

   

De uitbarsting van Krakatau. Een tekening uit 1888. Afbeelding: via Wikimedia Commons.

De uitbarsting van Krakatau. Een tekening uit 1888.

Afbeelding: via Wikimedia Commons.

In 1883, werd Indonesië getroffen door een heftige eruptie. Dit keer was het de vulkaan Krakatau die van zich liet horen. De vulkaan veroorzaakte in dit jaar één van de grootste explosies waarvan mensen ooit getuige zijn geweest: naar verluidt werd de explosie zelfs in Australië – dat zo’n 3500 kilometer verderop ligt – gehoord. De explosie vernietigde een groot deel van het Krakatau-eiland en veroorzaakte een tsunami met golven van wel veertig meter hoog.

De eruptie (en daaruit voortvloeiende tsunami) kostten aan iets meer dan 36.000 mensen het leven. De vulkaan scoort een 6.5 op de vulkanische-explosiviteitsindex. Door de uitbarsting kwamen heel wat stofdeeltjes in de atmosfeer terecht en deze zorgden nog vele maanden voor spectaculaire zonsondergangen wereldwijd doordat het zonlicht door de deeltjes gereflecteerd werd. Zoals gezegd vernietigde Krakatau zichzelf voor een groot deel. Er bleef een grote komvormige krater achter waarin zich een nieuwe eilandvulkaan vormt die ook wel het kind van Krakatau wordt genoemd. Het eiland groeit hard: zo’n dertien centimeter per week.

12. Op 20 Mei 1883 begon de Krakatau-groep weer te werken. De uitbarsting werd steeds heviger en bereikte een hoogtepunt van 26, 27 en 28 Augustus 1883. De as werd tientallen kilometers hoog de lucht ingeschoten en de zee was bedekt met een drijvende lag puimsteen. In total werden 18 kubieke kilometer as uitgeblazen.  Het gevolg hiervan was dat de vulkaan-groep van zijn ondergrondse steun beroofd werd en instortte. Dit veroorzaakte de geweldige vloedgolf die op de volgende tekening te zien is

13. At the end of the large eruption of Krakatau in 1883, the volcano group collapsed in on itself and there arose on the spot an undersea basin of 250 meters depth and 7 kilometers across. Only half of the Rakata cone continued to stand. The collapse of the volcanic edifice caused a tremendous wave in the sea, which spread itself to all sides.13. Aan het eind van de grote uitbarsting van de Krakatau in 1883 stortte die vulkaan-groep in elkaar en er ontstond ter plaatse een onderzees bekken van 250 meter diepte en 7 kilometer middellijn. Alleen de helft van de Rakata-kegel bleef staan. De ineenstorting van dit door de natuur gevormde vulkanische bouwwerk veroorzaakte een geweldige golf in de zee, welke zich naar alle kanten verspreidde.
14. The tidal wave which arose by the collapse of the Krakatau group at the end of the eruption of 1883 overflowed the coasts of Java and Sumatra. In the Sunda Strait the wave was 20 meters high. Thousands of people came thereby to a pitiful end.14. De vloedgolf die door de instorting van de Krakatau-groep aan het eind van de uitbarsting van 1883 ontstond, overstroomde de kusten van Java en Sumatra. In Straat Sunda was de golf wel 20 meter hoog. Duizenden mensen kwamen daarbij jammerlijk om het leven.
15. Four and forty years later, in late December 1927 Krakatau began working again and submarine eruptions occurred at the edge of the 250 meter deep under-sea basin created by the collapse of 1883. After some months was seen a small volcano above sea level, Anak Krakatau.This renewed activity initially filled people with great fear. They were afraid that such a disaster as in 1883 was to be expected. But the volcano-doctors have forecast that such a thing probably is expected only after several hundred [more] years.15. Vier  en veertig jaren later, eind December 1927 begon de Krakatau opnieuw te werken en onderzeese uitbarstingen vonden plaats aan de rand van het 250 meter diepe zeebekken dat door de instorting van 1883 was ontstaan. Na enige maanden vershceen een kleine vulkaan boven zee, de Anak Krakatau. Deze hernieuwde werking vervulde de mensen aanvankelijk met grote vrees. Zij waren bang dat weer zo’n ramp als en 1883 te verwachten was. Maar de vulkaan-dokters hebben vastgeteld, dat zoiets waarschijnlijk pas na vele honderden jaren te verwachten is
ROL IN DE MENSELIJKE EVOLUTIE  ?

Hoe een vulkaan onze evolutie stuurde

zondag 25 april 2010

Hoe een vulkaan onze evolutie stuurde

Dat een vulkaan ons leven in de war kan sturen, hebben we gemerkt. Maar het kan erger, zo suggereert de New Scientist van 17 april. Er is immers een vuurspuwende berg die bijna het einde voor de mensheid betekende en die misschien onze evolutie heeft gestuurd.

U moet voordat u verder leest, weten dat wij redelijk ingeteeld zijn. Racisten benadrukken graag   hoe groot de verschillen tussen sommige etnische groepen zijn, maar in werkelijkheid is de mensheid bijna even ingeteeld als de cheetah.

Er zijn tussen Marokkanen en Nederlanders, tussen Afrikanen, Aziaten en Europeanen buitengewoon weinig genetische verschillen.

Het  staat vast dat de genetische verschillen tussen mensen afkomstig van verschillende gebieden zeer klein zijn en wat essentieel is :kleiner dan bij de andere soorten, dus de dieren en planten.

Duurzaamheid

Met de jachtluipaard is het nog erger gesteld maar ook voor onze eigen genenpoel zou het goed zijn wanneer er wat meer huwelijken tussen blanke Nederlanders en zwarte Afrikanen, lichtgekleurde Marokkanen, Turken en Chinezen zouden plaats hebben.

Bent u bezorgd om duurzaamheid en de toekomst van de mensheid, kies een dame in een burqa of een heer in een jurk, dat is pas goed voor de toekomst van de mensheid! Beter nog dan scharrelkippen of biologische peultjes.

Een van de verklaringen die voor onze relatieve inteelt wordt aangedragen, is dat de mensheid door een genetische flessenhals is gegaan.

Er is iets gebeurd waardoor de toen levende mensheid bijna is uitgestorven. Er bleven nog een paar duizend mensen over en daar stammen we allemaal van af. Eerlijk gezegd vind ik deze theorie niet honderd procent overtuigend – waarom hebben we een genetische flessenhals nodig om te verklaren waarom we genetisch zo uniform zijn? – maar wel honderd procent fascinerend. Dus geef ik maar even door hoe er binnen de wetenschap tegen aan wordt gekeken.

Vulkaan
Hoe dan ook, een goede kandidaat voor die verschrikkelijke gebeurtenis waardoor onze voorouders bijna het loodje legden, is de uitbarsting van de Toba-vulkaan op het Indonesische eiland Sumatra   74.000 jaar geleden. De caldera van de ontplofte vulkaan  is  vandaag bekend  als het Toba-meer …   met in het midden het mooie eiland Samosir (1)

Daarbij is 2.500 kubieke kilometer magma vrijgekomen (twee keer de Mount Everest). De uitbarsting was 5.000 keer zo sterk als die van Mount St. Helens uit 1980. De Toba braakte ook 100 maal zoveel as en aerosolen uit als de Pinatubo uit 1991.

De uitbarsting speelde toen onze voorouders, Homo sapiens, druk doende waren om Afrika te verlaten. Zo her en der leefden buiten Afrika al mensachtigen zoals de Neanderthalers. Het stuk gaat over de vraag hoezeer de temperatuur is gedaald op aarde na de Toba. Was het tien graden gedurende tien jaar of was het twee graden gedurende een paar jaar? Kwam het door de zwaveldioxide, die zonlichtweerkaatsende druppeltjes zwavelzuur vormden, of door de roetdeeltjes? En hebben onze voorouders er inderdaad zo’n opdonder door gekregen of viel het wel mee?

Het is natuurlijk net zo weinig wetenschappelijk als de vraag wat er zou zijn gebeurd als Cleopatra een iets andere neus had gehad, maar het werpt wel een leuk licht op ons bestaan.

Wij zijn namelijk  een tamelijk toevallig en vermoedelijk voorbijgaand fenomeen.

 (1) Het lijkt erop dat de hele mensheid door een trechtertje is gegaan, en men is op zoek naar kandidaten voor die gebeurtenis, maar  “Toba” is er  slechts  één van

Dit 100 bij 30 kilometer grote meer zou een krater van supervulkaan Toba zijn. De vulkaan sloeg de krater zo’n 75.000 jaar geleden, tijdens één van de grootste vulkanische uitbarstingen die onze aarde de laatste paar miljoen jaar doormaakte.

Dit Toba meer   is een enorm krater- meer; (vergelijk dat maar eens met de omvang van een vulkaankrater als de Vesuvius.) De omvang van de eruptie was zo groot dat de lava aan beide kanten vanaf Sumatra de zee instroomde.

Op ca 3500 km afstand in India ligt er op sommige plaatsen een aslaag tot 6m dikte door deze explosie. De theorie dat de mensheid door deze eruptie bijna is uitgestorven is echter  omstreden.

-( creato-lul  ) Een andere optie voor de flessenhals zou wellicht de zondvloed kunnen zijn waar onder andere in de bijbel over wordt gesproken. Dit zou betekenen dat we allemaal van Noach afstammen!

– behalve dat er geen enkel geologisch bewijs daarvoor is en dit niet klopt voor andere diersoorten
–  we stammen allemaal af van de zelfde  oermensen in Afrika, dat wel
!(creato-lul) De echte flessenhals is niet de indonesische vulkaan maar Adam en Eva, ca 5à 6 millenia geleden. Daar stammen we toch allemaal van af.
De natuur en het klimaat hebben altijd de mens gevormd… Ook de flores mens 

Pauze in vulkanisme veranderde de aarde in een sneeuwbal

16 mei 2009 Michiel van Nieuwstadt

Een lange onderbreking in vulkanisme heeft er 2,45 miljard jaar geleden toe geleid dat de aarde veranderde in één grote sneeuwbal. De 200 miljoen jaar durende periode zonder vulkaanuitbarstingen was mogelijk het gevolg van een onderbreking in de plaattektoniek, het geschuif van stenige continenten over een stroperige aardmantel dat het aanzien van de aarde bepaalt.

De vulkaanpauze viel samen met het ontstaan van een zuurstofrijke atmosfeer. Dat concluderen Amerikaanse en Australische aardwetenschappers uit een inventarisatie van de ouderdom van stukken aardkorst en vulkanische afzettingen, verspreid over de hele wereld (Earth and Planetary Science Letters, 21 april 2009).

De studie onder leiding van Kent Condie (New Mexico Tech) laat zien dat er tussen 2,45 miljard jaar en 2,2 miljard jaar geleden nauwelijks gesteente ontstond uit vulkanen of door de hoge druk en temperatuur die ontstaat als twee aardplaten op elkaar botsen. Mogelijk was het binnenste van de aarde zo warm en vloeibaar dat er soms onvoldoende grip was om schollen over het aardoppervlak voort te stuwen.

Volgens Condie resulteerde een drastische verlaging in de uitstoot van gassen uit vulkanische erupties ook in een sterke afname van het CO2-gehalte in de atmosfeer. De aarde koelde sterk af en raakte met sneeuw en ijs bedekt. Zonder vulkanische uitbarstingen was er ook minder ijzeruitstoot, waardoor zuurstof niet werd vastgelegd in ijzeroxiden, maar vrijkwam in de atmosfeer. Het gebrek aan ijzer zou ook een wereldwijd hiaat verklaren in de vorming van banded iron formations, afwisselende lagen van ijzerrijk en ijzerarm gesteente.

Condie baseert de datering van stenen op het mineraal zirkoon. De mate waarin het daarin aanwezige uranium tot lood is vervallen, is een maat voor de ouderdom ervan.

Vulkanen lang niet zoveel  Co2 uitstoot  als de mens

 15 juni 2011  11

Uit een nieuw onderzoek blijkt dat wij mensen in drie tot vijf dagen evenveel CO2 uitstoten als alle vulkanen in één jaar tijd doen.

Vulkanen stoten allerlei broeikasgassen uit en mensen willen de klimaatverandering nog wel eens deels afschuiven op de rommelende gevaarten. Maar nieuw onderzoek maakt daar een einde aan. Wij mensen stoten veel meer CO2 uit dan alle vulkanen bij elkaar.

Eruptie
De onderzoekers bestudeerden vulkaanuitbarstingen en de hoeveelheid CO2 die daardoor in de atmosfeer terechtkwam. Vulkanen blijken jaarlijks zo’n 0,13 tot 0,44 miljard ton CO2 uit te stoten. Dat is niets in vergelijking met de kapriolen van ons mensen: goed voor 35 miljard ton. (1)

Enorm
Zelfs als er sprake is van een enorme vulkaanuitbarsting kan deze nog niet tippen aan de viezigheid die wij mensen uitstoten. Zulke grote vulkaanuitbarstingen zijn overigens heel zeldzaam: de laatste vond zo’n 74.000 jaar geleden plaats.

Als de vulkanen ons mensen qua uitstoot willen overtreffen, moeten ze flink aan de bak, zo blijkt uit de berekeningen. Om evenveel uit te stoten als wij mensen doen, moeten vulkanen meer dan 850 kubieke kilometer magma per jaar uitspugen.

Bovenstaande foto is gemaakt door Matthew Bednarik (cc via Flickr.com).

Bronmateriaal:
Humans Spew More Carbon Dioxide than All of Earth’s Volcanoes” – Livescience.com

Kommentaren 

*…..Vulkanen stoten wel nog meer andere   vervuilende gassen en stoffen uit

  • hoe vulkanen werkelijk ons klimaat beinvloeden. —> Een Tamborauitbarsting of zo.

    °  claim —->  ” Co² is daarin peanuts.”

    (antwoord ) —->Ook sommige  giften zijn in minieme hoeveelheden al dodelijk   / het percentage  (aanwezige ” kleine ”  hoeveelheid )is ook in dat geval niet afhankelijk van de menselijke maatstaven voor ” groot en klein” …

    —> Het gaat niet om de percentages en het grotere of kleinere aandeel van de leveranciers van Co2 die niet meer  (tijdig ) gerecycleerd wordt ….  maar om  de  begrensde    ruimte die nog beschikbaar blijft  (= met de natuurlijke buffercapaciteit  )  vooraleer het  kantelmoment en het “point of no return ”  wordt bereikt

*Co2  is slechts 0,039% (gewoonlijk  afgerond  0,04% )van de atmosfeer  = Het  is dus  slechts een klein schakeltje in al wat het klimaat beïnvloed

De mens   is verantwoordelijk  voor  : 3% van alle CO2 in de atmosfeer

  • (Claim) ” ….die paar procent van de mens maakt niet uit. Het is maar een druppel in de oceaan van de wereld….”

—>  Het is maar een klein percentage Co2  in de totale  gasseninhoud van de atmosfeer —> maar dat is erg belangrijk  omdat het een TRIGGER (= veroorzaakt een  lawine van “feedback” – gevolgen die de opwarming versterken en versnellen  )  is  (de druppel die de kruik doet barsten ) De Co2  balans is erg belangrijk in de kolstofcyclus en treed al in werking bij minimale procentuele verhogingen   

  • Before the industrial revolution, the CO2 content in the air remained quite steady for thousands of years.


     Annual global CO2 emissions from fossil fuel burning and cement manufacture in GtC yr?1 (black), annual averages of the 13C/12C ratio measured in atmospheric CO2 at Mauna Loa from 1981 to 2002 (red). ). The isotope data are expressed as ?13C(CO2) ‰ (per mil) deviation from a calibration standard. Note that this scale is inverted to improve clarity. (IPCC AR4)

    °

    Natural CO2 is not static, however. It is generated by natural processes, and absorbed by others.

    Natural land and ocean carbon remains roughly in balance and have done so for a long time – and we know this because we can measure historic levels of CO2 in the atmosphere both directly (in ice cores) and indirectly (through proxies).

    But consider what happens when more CO2 is released from outside of the natural carbon cycle – by burning fossil fuels. Although our output of 29 gigatons of CO2 is tiny compared to the 750 gigatons moving through the carbon cycle each year, it adds up because the land and ocean cannot absorb all of the extra CO2. About 40% of this additional CO2 is absorbed.

    The rest remains in the atmosphere, and as a consequence, atmospheric CO2 is at its highest level in 15 to 20 million years (Tripati 2009). (A natural change of 100ppm normally takes 5,000 to 20,000 years.

    The recent increase of 100ppm has taken just 120 years).

    Human CO2 emissions upset the natural balance of the carbon cycle.


     Global carbon cycle. Numbers represent flux of carbon dioxide in gigatonnes

    (Source: Figure 7.3, IPCC AR4).

    Man-made CO2 in the atmosphere has increased by a third since the pre-industrial era, creating an artificial forcing of global temperatures which is warming the planet. While fossil-fuel derived CO2 is a very small component of the global carbon cycle, the extra CO2 is cumulative because the natural carbon exchange cannot absorb all the additional CO2.

    The level of atmospheric CO2 is building up, the additional CO2 is being produced by burning fossil fuels, and that build up is accelerating.

    http://www.skepticalscience.com/human-co2-smaller-than-natural-emissions-intermediate.htm

Lees ook

  • Het laatste woord  hierover  is nog niet  gezegd. De afremming van de opwarming de laatste jaren wordt vermoedelijk vooral veroorzaakt door het veelvuldig voorkomen van La Nina’s en het ontbreken van El Nino’s. Daarnaast is de invloed van de zwaveluitstoot van het westen en het afnemen ervan na de strengere wetgevingen goed te zien in de temperatuur, net als het effect van de toegenomen zwavel uitstoot van china/india.

  • De invloed van kleine uitbarstingen werd in bovenstaand  onderzoek zwaar overschat. De zwaartse uitbarsting van de laatste tijd was de Pinatubo in 1991. Die stootte een enorme hoeveelheid fijn stof en SO2 uit tot ver in de stratosfeer. Dat gaf een wereldwijde afkoeling van 0,6°C. Als we gemiddeld elk jaar een uitbarsting krijgen van het type van de Eyjafjallajökull, dan geeft dat 25 keer minder SO2 en fijn stof dan de Pinatubo. Het effect daarvan is dus een koeling van rond 0,024°C, onmeetbaar weinig.

    http://nl.wikipedia.org/wiki/Mount_Pinatubo

    pinatubo91_eruption_plume_06-12-91

  • De huidige opwarming van de aarde in zijn totale bestaan is moeilijk in te schatten. De reden is velerlei en het is moeilijk te bepalen welke de hoofdreden is en de eventueel te vinden oplossing moet zijn. Dat de mens fout bezig is hoeft geen betoog, zie ontbossing, uitstoot, vervuiling, chemie, enz. De industriële revolutie laat zijn sporen na

  • Eén (kleine) vulkaan uitbarsting  kan  merkbaar zijn over  de hele wereld . uitbarstingen  stoten  dan ook  naast andere gassen terzelfdertijd zoveel CO2  uit  dat je het duizenden kilometers verder kunt merken. Globale opwarming is een feit maar niet  uitsluitend  ( voor 100% )veroorzaakt   door onze uitstoot van uitlaatgassen. De (nog steeds groeiende )menselijke  uitstoot kan echter best de laatste  druppels leveren   die de emmer doen overlopen 

Bestand:MSH82 st helens plume from harrys ridge 05-19-82.jpg

Uitbarsting van de Merapi

mt Merapi (MARAPI )

De Geologische Dienst van de VS, de USGS, heeft op 16 mei 2006 prachtige satellietbeelden gepubliceerd van de Merapi op Java, in het voorstadium van de uitbarsting .

http://members.chello.nl/~a.hekstra2/Merapi.html

Merapu<—-

Vulkaanuitbarstingen prikken gaten in ozonlaag

9 november 2006   /De gassen die vrijkomen bij een vulkaanuitbarsting vernietigen ozon en creëren daardoor kleine gaten in de ozonlaag.

De gassen die vrijkomen bij een vulkaanuitbarsting prikken gaatjes in de ozonlaag
De gassen die vrijkomen bij een vulkaanuitbarsting prikken gaatjes in de ozonlaag

Dit blijkt uit twee studies van de Britse universiteiten Cambridge en Oxford. De onderzoekers publiceerden hun resultaten in de recente edities van de tijdschriften Geophysical Research Lettersen Journal of Geophysical Research.

Rookpluim
Ze analyseerden de rookpluim die vrijkwam na een uitbarsting van de IJslandse Hekla vulkaan in februari 2000. Hierin bleken zich vulkanische gassen te bevinden die de afbraak van ozon versnellen en daardoor kleine gaten in de ozonlaag (een laag in de atmosfeer) veroorzaken.

Op de plek waar de rook in de atmosfeer terechtkwam werd de hoeveelheid ozon bijna tot nul gereduceerd. De ozonconcentratie bleef nog twee weken erg laag en herstelde daarna weer tot het normale niveau. De uitbarsting zorgde ervoor dat de beschermende werking van de ozonlaag tegen ultraviolette straling gedurende twee dagen lokaal met vijftien procent was afgenomen.

De onderzoekers willen nu gaan bekijken wat er met de ozonlaag gebeurt na een veel grotere uitbarsting dan die van de Hekla vulkaan.

Ze willen uitzoeken welk effect grote vulkaanuitbarstingen uit het verleden hebben gehad op de ozonlaag en het klimaat.

 

Oude vulkaanuitbarstingen maakten ozonlaag mogelijk dunner

13 juni 2012 om   1

Het is best mogelijk dat vulkanen er in het verleden voor gezorgd hebben dat de ozonlaag tijdelijk dunner werd. En dat kan opnieuw gebeuren, zo blijkt uit onderzoek.

De onderzoekers bestudeerden de Apoyo-caldera. Hier vond ongeveer 24.500 jaar geleden een enorme vulkanische eruptie plaats. Uit het onderzoek blijkt dat de eruptie zo groot en zo explosief was dat gassen die erbij vrij kwamen tot in de stratosfeer reikten. De eruptie zou zo’n 120 megaton chloor en 600 kiloton broom in de atmosfeer hebben gebracht.

Rekenen
Maar hoe weten we nu hoeveel gas zulke oude erupties produceerden? De onderzoekers analyseerden gas dat gevangen zit in gekristalliseerde mineralen in magmakamers. Op basis daarvan schatten ze de hoeveelheid gas die zich voor de eruptie in de magmakamer bevond. Ook werd er gekeken hoeveel gas er in lava (dat na de eruptie tot standkwam) zat. Door laatstgenoemde getallen van de hoeveelheid gassen in de magmakamer af te trekken, wisten de onderzoekers ongeveer hoeveel gas er in de lucht moet zijn terechtgekomen.

Veertien erupties
De onderzoekers namen het gemiddelde van veertien erupties en gingen er daarbij van uit dat ongeveer tien procent van de gassen in de stratosfeer belandde (dat is nog een redelijk behoudende schatting). De concentratie broom en chloor in de stratosfeer bleek na die erupties gemiddeld met zo’n 200 tot 300 procent te stijgen.

Effect
En dat heeft waarschijnlijk een grote invloed gehad op de ozonlaag. Wanneer de atomen waar broom en chloor uit bestaan de ozonlaag raken, rukken deze de elektronen van de ozonmoleculen af. “We denken dat broom en chloor samen geleid kunnen hebben tot een substantiële afname van de ozonlaag,” concludeert onderzoeker Kirstin Krüger. En waarschijnlijk bleef dat effect niet beperkt tot een klein gebied. De gassen drongen de stratosfeer binnen en kunnen in die stratosfeer over de hele wereld verspreid worden. De kans is dan ook groot dat de ozonlaag in een groot gebied werd aangetast. Maar dat moet nog nader onderzocht worden. De vulkanische gassen hadden waarschijnlijk de eerste twee jaar na de uitbarsting de grootste invloed. Maar ze kunnen in theorie zeker zes jaar in de stratosfeer blijven hangen, zo benadrukken de onderzoekers.

Als de geschiedenis zich herhaalt en er vandaag de dag een grote vulkanische uitbarsting zou plaatsvinden dan zou dat verstrekkende gevolgen hebben. Op dit moment brengen mensen al veel stoffen in de lucht die ozon aantasten, maar een eruptie zou ervoor zorgen dat dat aantal stofjes ongeveer verdriedubbeld zou worden. De onderzoekers zetten hun studie voort en hopen uiteindelijk precies vast te kunnen stellen wat de gevolgen van zo’n uitbarsting in onze tijd zouden zijn.

(Klik op afbeelding voor vergrotingen en links )


De Grímsvötn behoort tot de actiefste vulkanen van IJsland. De laatste erupties vonden plaats in 1993 en 1998. De vulkaan heeft een stelsel van kraters en een sub-glaciaal kratermeer dat door thermische activiteit wordt verhit. In de wijde omgeving van de vulkaan in het midden van IJsland wonen geen mensen en de uitbarsting heeft derhalve geen slachtoffers veroorzaakt. Vulkanologen houden de Grimsvötn voortdurend vanuit kleine vliegtuigen in de gaten.

Nordvulk /Vatnajökull  gletscher 

Grimsvötn eruptie  1998   http://www.norvol.hi.is/html/geol/grimsvotn1998/photos98.html

 

Eruptie 2004

  


10 keer hogere schatting : Zeebodem is bezaaid met vulkanen

10 juli 2007.

De bodem van de oceanen blijkt bedekt met circa 3,5 miljoen vulkanen en vulkaantjes. Circa 39.000 van deze vulkanen rijzen meer dan een kilometer boven de zeebodem uit.

Deze verrassend hoge schatting presenteren Britse wetenschappers in de jongste uitgave van het wetenschappelijk tijdschrift Geophysical Research Letters (6 juli). Tot nu toe lagen de beste schattingen tien keer zo laag.

Maar John Hillier van de universiteit van Cambridge en zijn collega Watts van de universiteit van Oxford baseren hun taxatie van het aantal onderzeese vulkanen, ook wel zeebergen genoemd, op het beste beschikbare materiaal.

Zeer grote vulkanen op de zeebodem zijn te identificeren aan de hand van satellietmetingen aan het ter plaatse lager liggende oceaanoppervlak. Om kleinere vulkanen te ontdekken moeten met sonar uitgeruste onderzoeksschepen erop uit.

De Britse wetenschappers gebruiken voor hun schatting bestaande data die vanaf het einde van de jaren zestig zijn verzameld door deze onderzoeksschepen die met geluidsgolven de oceaanbodem aftasten. In totaal gaat het om een kleine 4.000 kilometer aan profielen van de oceaanbodem tussen 60 graden noorderbreedte en 60 graden zuiderbreedte. Deze data waren nog niet eerder uitputtend geanalyseerd.

Hillier en Watts identificeerden in de door hen bestudeerde data bij elkaar 201.055 onderzeese vulkanen die meer dan honderd meter boven de zeebodem uitsteken. Op deze ‘steekproef’ baseren zij hun schatting voor het aantal vulkanen wereldwijd.

Als er wereldwijd inderdaad 39.000 vulkanen van meer dan een kilometer hoogte op de zeebodem liggen dan moet daarvan volgens Hillier en Watts nog 60 procent daarvan getraceerd worden.

Afgelopen zomer heeft de Japanse geoloog Naoto Hirano in het wetenschappelijke tijdschrift Science (29 juli) een mogelijke verklaring gegeven voor het ontstaan van dit soort ‘minivulkanen’. Volgens Hirano ontstaan ze op breuklijnen in de aardkorst die worden veroorzaakt doordat de zeebodem op bepaalde plaatsen onder spanning komt te staan, opbolt en scheurt. Heet gesteente kan daardoor vanuit relatief geringe diepte omhoog komen. De zeebodem komt onder druk te staan door subductiezones honderden kilometers verderop.

Leven en black smokers 

http://evodisku.multiply.com/journal/item/36/autotrofie
http://evodisku.multiply.com/journal/item/890/Black_smokers_

Surtsey./   Leven neemt  nieuw  land in

In 1963 barstte een onderzeese vulkaan ten zuiden  van   IJsland uit. De eruptie zou bijna vier jaar gaan duren. Toen de vulkaan eindelijk tot rust kwam, was er een nieuw eiland geboren: Surtsey.

Jarenlang was het kaal, maar nu zijn planten en dieren serieus bezig het in te nemen.
artikel ;
Wetenschap in beeld  /nr.  03/2008   p48-53: GROENE INVASIE
[PDF]  VULKANEN

Zeer actief
De vulkaan wordt voortdurend in de gehouden door wetenschappers van de Hawaiian Volcano Observatory  Niet voor niets, want de Kilauea wordt als één van ’s werelds meest actieve vulkanen beschouwd.

Sinds 1952 zijn 34 uitbarstingen geregistreerd en sinds 3 januari 1983 is de vulkaan bijna continue actief, waarbij regelmatig grote hoeveelheden lava in zee stromen. De gestolde lava heeft sinds 1983 al voor een uitbreiding van land van 200 hectare gezorgd (zie links). De 1277 meter hoge vulkaan doet zijn naam dan ook alle eer aan. Het Hawaïaanse woord ‘Kilauea’ betekent letterlijk ‘spuiten’.

http://www.kennislink.nl/web/show?id=112231

De Hawaïeense Kilauea vulkaan is sinds 1983 voordurend actief geweest.
De kilauea vulkaan is een van de vijf schildvulkanen die samen het grootste eiland van Hawaï vormen. De vulkaan produceert lavastromen die de kust bereiken van de Grote Oceaan.

http://video.aol.com/video-detail/kilauea-vulkaan-blijft-lava-spuwen/416666532  <video

Onderzoekers zeggen dat de lava een bedreiging kan vormen voor de nog overgebleven huizen in Hilo, een dorpje ten oosten van de Vulkaan. Eerder zijn er in Hilo al 66 huizen vergaan. Op dit moment zijn er nog twee huizen bewoond.

Uitbarstingen 2008

Een kernreactie diep in de aarde genereert warmte die vulkanen doet

uitbarsten.

03.04.10.01

Deze afwijkende hypothese durfden de gerenommeerde tijdschriften niet aan.



Hanauma Bay, Hawaii,

is een snorkelparadijs. Het bijzonder vulkanisch gesteente komt mogelijk uit een kernreactor 3.000 meter diep.
Diep in de aarde, langs de buitenkant van de aardkern, ligt een natuurlijke kernreactor verscholen die duizend keer krachtiger is dan de grootste kerncentrale.
Het uranium, de splijtstof die nodig is voor deze reactie, ligt opgesloten in een laag superzwaar gesteente van maximaal een paar honderd kilometer dik.
De splijtingsproducten van kernreacties op circa drieduizend kilometer diepte kunnen de afwijkende samenstelling verklaren van vloeibaar gesteente dat aan het aardoppervlak komt op vulkanische eilanden als
Hawaii en Réunion en langs spreidingsruggen op de oceaanbodem.

Rob de Meijer, emeritus hoogleraar nucleaire fysica aan de Rijksuniversiteit Groningen en aardwetenschapper Wim van Westrenen (VU Amsterdam) publiceren deze opmerkelijke hypothese in een artikel dat binnenkort
verschijnt in het South African Journal of Science.
„Een relatief obscuur tijdschrift”, erkent Van Westrenen.
„Maar we zagen geen andere mogelijkheid. Als je een kernreactor in de aarde veronderstelt, dan kan dat verregaande consequenties hebben.

„Wij denken dat een uit de hand gelopen kernreactie in het binnenste van de aarde 4,5 miljard jaar geleden kan hebben geleid tot het ontstaan van de maan.
We hebben daarover een artikel aangeboden aan Nature en daarna aan Geophysical Research Letters, maar de referenten vonden het te veel ineens.
Onze ideeën zingen nu rond en het leek ons verstandig om ten minste een deel ervan te publiceren voordat iemand anders ermee op de loop gaat.”

Pikant: maandag besteedde Nature op haar website aandacht aan de Nederlandse studie waarvoor haar wetenschappelijke referenten eerder de neus ophaalden.

Gebergte

Van Westrenen stelt zich het gesteente met de splijtstof voor als een ‘gebergte’ op de buitenkern van de aarde.
De bergtoppen steken in de diepe mantel omhoog. De diepe mantel is de circa 3.000 kilometer dikke aardlaag tussen de aardkern en de buitenste laag: de aardkorst.

Bekend is dat instabiele elementen in de aardmantel vervallen en warmte produceren.
Dit proces is een belangrijke motor achter de stromen van opwarmend en afkoelend gesteente in de aardmantel en uiteindelijk vulkanisme.
Een echte kernreactie gaat verder en kan ontstaan als voldoende van de kerndeeltjes die vrijkomen uit een radioactief element als uranium of thorium andere kernen raken en een kettingreactie veroorzaken.

Dat natuurlijke kernreacties op aarde kunnen ontstaan, was bekend. In Gabon zijn resten gevonden van een twee miljard jaar oude natuurlijke kernreactor.
Dat de metalen kern van de aarde een kernreactor zou herbergen, is in de jaren tachtig al geopperd door de Amerikaan Marvin Herndon, maar Van Westrenen is daar sceptisch over.
„De aardkern bestaat uit ijzer en nikkel. Een radioactief element als uranium lost daarin niet makkelijk op.”

De Nederlanders hebben uitgerekend hoeveel uranium past in gesteente op zeer grote diepte.
Calciumsilicaatperovskiet, één van de mineralen die onder hoge druk ontstaan, zou in zijn kristalstructuur zoveel uranium op kunnen nemen dat de voor
een kernreactie benodigde kritische massa ontstaat.

Verborgen

Een diepe kernreactor zou de hoge concentratie kunnen verklaren van varianten van elementen als xenon en helium in vulkanische gesteenten als basalt.
Van Westrenen: „Uit een studie in Science uit 2005 blijkt dat uitvloeiingsgesteenten als basalt, die hun oorsprong in de aardmantel vinden, minder zeldzame aardmetalen bevatten als neodymium,
en ook minder uranium dan meteorieten die we op aarde vinden.
Omdat geologen ervan uitgaan dat de aarde en meteorieten – net als de rest van ons zonnestelsel – uit hetzelfde materiaal bestaan, moet de rest ergens in een aards reservoir verborgen zitten.”

De laag zwaar gesteente met de kernreactor zou dat diepe reservoir kunnen zijn en meteen verklaren waarom varianten van xenon en helium in vulkanisch gesteente wél in ruime mate aanwezig zijn.
Deze isotopen zijn precies de splijtingsproducten die vrijkomen bij kernreacties met thorium en uranium.

Of de hypothese standhoudt, zal duidelijk worden als wetenschappers meer te weten komen over de herkomst van anti-neutrino’s, deeltjes die bij kernreacties vrijkomen.
Met een detector in Japan is in 2005 voor het eerst vastgesteld dat deze deeltjes niet alleen ontstaan in het heelal, maar ook in de aarde.
De Meijer werkt aan een proefopstelling voor een reeks detectoren waarmee hij het bestaan van de diepe kernreactor uiteindelijk zou kunnen bewijzen.

 

De elektrische ontladingen, vorig jaar,  aan de buitenkant van de aspluim van de Chileense vulkaan Chaitén zijn te verklaren door de snelle rotatie van de pluim om zijn as.

De elektrische ontladingen, vorig jaar, aan de buitenkant van de aspluim van de Chileense vulkaan Chaitén zijn te verklaren door de snelle rotatie van de pluim om zijn as.  Foto Carlos Gutierrez

Storm en bliksem boven de vulkaan

31 maart 2009

De aspluim van zware vulkaanuitbarstingen draait snel om zijn as. Deze werveling verklaart de vele elektrische ontladingen in de pluim en het optreden van water- of zandhozen.

Door onze redacteur Michiel van Nieuwstadt

Bij een vulkaanuitbarsting kan een kolom gas en as omhoogschieten met een raketsnelheid van 600 meter per seconde. Aardwetenschappers hebben ontdekt dat zo’n razende aspluim ook nog draait, rond zijn vertikale as. Zo ontstaat een wervelstorm in een vulkaanwolk.

Amerikaanse geofysici concluderen dat het ronddraaien van de askolom allerlei randverschijnselen van vulkaanuitbarstingen kan verklaren zoals het ontstaan van een bliksemlaag aan de buitenkant van de pluim, water- of zandhozen in de buurt ervan en kenmerkende uitstulpingen aan de vulkaanpluim (Nature, 26 maart).

„Ik denk dat elke vulkaaneruptie die langer duurt dan een half uur een roterende aspluim heeft”, zegt eerste auteur Pinakai Chakraborty aan de telefoon. „Het gaat dan over forse uitbarstingen, ja.” Chakraborty is verbonden aan de universiteit van Illinois. De roterende pluimen zijn niet eerder beschreven, omdat ze vanaf de grond niet zo makkelijk zichtbaar zijn. Ook de recente uitbarstingen van de vulkaan Mount Redoubt in Alaska (vanaf 22 maart) waren waarschijnlijk krachtig genoeg voor het ontstaan van een wervelende aspluim. „Op sommige plaatjes heb ik een omhullende laag bliksems gezien”, zegt Chakrabotry.

Een eerste aanwijzing voor de roterende aspluimen kreeg Chakraborty door goed te kijken naar satellietfoto’s van de uitbarsting van de Pinatubo op de Filippijnen in 1991, de grootste eruptie van de laatste eeuw. Bij die uitbarsting ontstond een vertikale as- en gaskolom van meer dan twintig kilometer hoog. Aan de bovenkant spreidt zo’n kolom zich uit tot een soort paraplu. Op satellietfoto’s van bovenaf lijkt die op een ronde wolk. Maar Chakraborty signaleerde ook dat die wolk na verloop van tijd steeds grotere uitstulpingen vormde. Hij toont aan dat het ontstaan van die lobben goed te verklaren is met een computermodel voor een roterende en opstijgende gaspluim. De pluim van de Pinatubo had twaalf uur of meer nodig om rond zijn as te draaien. „Dat lijkt niet snel”, zegt Chakraborty. „Maar omdat de paraplu zo enorm groot is betekent die rotatie een zeer hoge snelheid van gas, as en lucht in de vulkaanpluim.”

De lobben zijn niet alleen zichtbaar op satellietfoto’s van de eruptie van de Pinatubo, maar ook op foto’s van veel andere uitbarstingen. Opmerkelijk is dat Chakraborty zijn publicatie begint met een wetenschappelijk reisverslag uit de negentiende eeuw van de Britse zeekapitein S. Tillard. In de wateren rond de Azoren, een vulkanische archipel, zag Tillard in 1811 een roterende askolom uit zee opstijgen, in zijn reisverslag spreekt hij van „een horizontaal wiel”. In de eruptiekolom vormen zich bliksemflitsen en in de buurt ervan waterhozen.

Deze drie kenmerken – de rotatie van de askolom, een deken van bliksem en de waterhozen – kenmerken volgens Chakraborty ook onweersbuien die kunnen ontstaan in een tornado. Dat Tillard deze ‘onweersbuiverschijnselen’ waarnam bij een vulkaanuitbarstingen zette Chakraborty aan het denken.

In Nature laat hij zien dat het rekenmodel dat meteorologen gebruiken om snel onweer in een tornado te beschrijven ook de wervelingen in een vulkanische aspluim kan verklaren. Volgens Chakraborty ontstaat de werveling in de onweersbui en de vulkaanpluim uit een wisselwerking van de opstijgende kolom lucht of gas met de wind, een luchtbeweging die daar dwars op staat. Door de rotatie wordt in beide gevallen materie naar buiten geduwd en dat is de plaats waar de bliksem kan ontstaan. „Door botsingen ontstaan positief en negatief geladen deeltjes”, zegt Chakraborty. „De roterende askolom slingert materie naar buiten en scheidt de negatieve en de positieve lading van elkaar. Dat creëert een elektrisch pad waarlangs de bliksem overslaat.”

Tonga uitbarsting  2009

komplete set van  12 foto’s  –>http://tsjok45.multiply.com/photos/album/485/VULKANEN_

Undersea eruptions near Tonga

Scientists sailed out to have a closer look at the eruptions of an undersea volcano off the coast of Tonga in the South Pacific Ocean today. Tonga’s head geologist, Kelepi Mafi, said there was no apparent danger to residents of Nuku’alofa and others living on the main island of Tongatapu. Officials also said it may be related to a quake with a magnitude of 4.4 which struck last March 13 around 35 kilometers from the capital at a depth of nearly 150 kilometres

#
#3
Natuurspektakel in Grote Oceaan
De uitbarsting van een onderwatervulkaan voor de kust van Tonga in de Grote Oceaan heeft een geweldig spektakel opgeleverd. Het natuurgeweld zorgde voor een rookwolk van enkele honderden meters hoog. Stoom en as werden de lucht ingespuwd. De kustplaatsen in de nabijheid zouden niet in gevaar zijn. Er zijn verschillende onderwatervulkanen in het gebied.

Vulkaanuitbarsting doodde leven in zee

28 mei 2009

Een enorme vulkaanuitbarsting in China, 260 miljoen jaar geleden, leidde ertoe dat al het zeeleven op de wereld uitstierf.

Dat zeggen Britse paleontologen in een artikel dat vrijdag wordt gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science.De wetenschappers bestudeerden oude rotslagen in het zuidwesten van China, een gebied dat miljoenen jaren geleden nog een zee was.

Gesteente

Tussen twee lagen van een oude zeebodem vonden ze een laag met vulkanisch gesteente.In de oudste zeebodem en in het vulkanische gesteente troffen de onderzoekers veel fossielen aan, maar in de zeebodem van na de uitbarsting zagen ze alleen nog algen en eencellige diertjes.

Lavastroom

De vulkaanuitbarsting heeft volgens de wetenschappers een enorme lavastroom op gang gebracht, ruim twee keer zo groot als Nederland.Toen de lava in aanraking kwam met zeewater kwamen grote hoeveelheden van het zeer schadelijke zwaveldioxide vrij. In de lucht zorgde dit voor zure regen, waardoor de zeedieren het loodje legden, aldus hoofdonderzoeker Paul Wignall van de Universiteit van Leeds.

 ‘Onderzeese vulkanen hebben sleutelrol in klimaat’

http://www.volkskrant.nl/wetenschap/article1358980.ece/Onderzeese_vulkanen_hebben_sleutelrol_in_klimaat

15 03 2010

21 / 27

Tavurvur

Tavurvur, Papoea-Nieuw-Guinea,

tavurvur

Eilandbewoners kijken huiverend naar de uitbarsting van vulkaan Tavurvur, Papoea-Nieuw-Guinea, oktober 2006. (AFP)

Vulkanen onder de bodem van de oceaan tussen Australië en Antarctica spelen een sleutelrol in het absorberen van grote hoeveelheden kooldioxide (CO2). Zij remmen zo de opwarming van het klimaat. Dat zegt een groep Franse en Australische wetenschappers. Hun studie staat in het nieuwste nummer van het wetenschappelijke tijdschrift Nature Geoscience.

De onderzoekers zeggen als eersten te hebben aangetoond dat de vulkanen een belangrijke bron van ijzer zijn voor eencellige planten, het zogeheten fytoplankton. Die hebben dat nodig om te bloeien en absorberen daarbij kooldioxide, het belangrijkste broeikasgas. Oceanen absorberen ongeveer een kwart van de CO2 dat het gevolg is van de verbranding van fossiele brandstoffen en de ontbossing.

Voedselketen

Fytoplankton zijn belangrijk in de voedselketen van de oceaan. Als de minuscule planten sterven of worden opgegeten, hebben zij kooldioxide in zich dat zij opnemen van de bodem van de oceaan.

Volgens de Australische wetenschapper Andrew Bowie, die bij het onderzoek betrokken was, is uit diverse onderzoeken al gebleken dat de onderzeese vulkanen ijzer produceren. Geen enkele heeft echter gewezen op hun belang voor het absorberen van kooldioxide.

Zeer grote onderzeese vulkaan ontdekt

Caroline Hoek   14 juli  2010

Regelmatig  worden onderzeese vulkanen ontdekt –>  Zo werd in juli nog een reus van een vulkaan gevonden.

Wetenschappers hebben voor de kust van Indonesië een zeer grote onderzeese vulkaan ontdekt. De vulkaan is zo’n 3000 meter hoog, maar werd al die tijd door golven verborgen gehouden. De vulkaan heeft de naam Kawio Barat gekregen.

Het is onbekend of deze nog actief is.

Indonesische en Amerikaanse wetenschappers brachten de vulkaan met behulp van sonarapparatuur in beeld. “Dit is een zeer grote onderzeese vulkaan,” vertelt onderzoeker Jim Holde. “Groter dan alle vulkanen in Indonesië.”

De vulkaan is dus zo’n 3000 meter hoog. Toch hadden wetenschappers deze nog nooit opgemerkt. De oceaanbodem reikt op dit punt zo’n 5.5 kilometer diep en daarmee bevindt de vulkaantop zich dus alsnog op een diepte van enkele duizenden meters.

De ontdekking van onderzeese vulkanen is volgens wetenschappers zeer belangrijk.

“Hoe beter we deze onderzeese kenmerken en de samenlevingen die ze in stand houden begrijpen, des te beter we de oceaan en haar grondstoffen kunnen beschermen.” Oceaan gerelateerde problemen, zoals het veiligstellen van voedsel en het beschermen van ecosystemen die de visserij ondersteunen, heeft invloed op verschillende naties waaronder Indonesië, een staat met 17.000 eilanden,” voegt onderzoeker Sugiarta Wirasantosa toe. “Om dat soort dingen te begrijpen en te regelen moeten we eerst onderzoek doen. Daarom is deze expeditie zo belangrijk.”

De wetenschappers gebruiken een nieuwe techniek om de oceaanbodem te bestuderen.

Ze werken vanaf de kust, maar staan in contact met een schip dat op de oceaan metingen doet. Wanneer de wetenschappers iets interessants in de data zien, krijgt de bemanning van het schip opdracht om meer onderzoek te doen. Op deze manier is reeds 6200 vierkante kilometer oceaanbodem in kaart gebracht.

1042 Onderzeese vulkaan in detail bekeken
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Augustus 2010, jaargang 12 nr. 5

http://www.geo.uu.nl/ngv/geonieuws/geonieuwsart.php?artikelnr=1042

Een Indonesisch-Amerikaans onderzoek van de diepzeebodem ten noorden van Sulawesi heeft prachtige beelden opgeleverd van de Kawio Barat (West Kawio), een onderzeese vulkaan van 3800 m hoog.

De beelden werden deels geofysisch verkregen vanaf het onderzoekschip Okeanos Explorer, deels in de vorm van foto’s die werden gemaakt vanuit een op afstand bediend voertuigje, de Hercules. De grote vulkaan werd als eerste belangrijk onderzoeksobject van de expeditie uitgekozen omdat dit een goede mogelijkheid bood om apparatuur te testen en de uitkomsten te vergelijken met gegevens die in 2004 tijdens een Indonesisch-Australisch onderzoek waren verkregen.



Het onderzoekship Okeanos Explorer.

Het water ter plaatse van de immense vulkaan is zo’n 6800 m diep, wat betekent dat de top van de vulkaan nog altijd zo’n 3 km onder de zeespiegel ligt. Toch blijkt de vulkaan vol met leven. Dat hangt waarschijnlijk samen met de relatief aangename temperratuur voor die diepte, want de vulkaan lijkt, hoewel er geen directe aanwijzingen zijn dat hij actief is, ook niet dood; er komen tenminste op sommige foto’s van de Hercules pluimen met gasbelletjes voor, die erop wijzen dat er nog steeds gassen uit de vulkaan ontsnappen.


Het op afstand bediende voertuig Hercules
daalt af naar de top van de Kawio Barat.

Met sonar verkregen 3-D beeld van de Kawio Barat.


Het onderzoek wordt niet alleen vanwege wetenschappelijke nieuwsgierigheid uitgevoerd, maar ook om praktische redenen. Zo hoopt men, onder meer door bestudering van de aanwezige levensvormen, meer te weten te komen welke gevaren dat leven bedreigen, en hoe maatregelen kunnen worden genomen om de oceanen gezond te houden. Een belangrijke rol daarbij spelen verbetering van het inzicht in de diepzee-ecosystemen, in de verzuring van de oceaan en in de invloed van klimaatverandering. Beter inzicht in die factoren is overigens niet alleen gewenst om de oceaan gezond te houden, mar ook om te zorgen dat de oceaan voldoende voedsel kan blijven leveren. Daarbij wordt in dit geval natuurlijk eerst gedacht aan de enorme bevolking van Indonesië, die niet alleen op de paar bekende grote eilanden is geconcentreerd, maar die deels verspreid is over de 17.000 eilanden waaruit Indonesië is opgebouwd; vooral de bewoners van kleine eilanden zijn voor hun voedsel vrijwel uitsluitend op de zee aangewezen.


Op de vulkaan krioelt het van leven.

Opname door de Hercules van een gaspluim uit
de top van de vulkaan.


Het onderzoek, dat grotendeels vanuit het NOAA commandocentrum in Seattle wordt gestuurd, volgt een logische opzet. Eerst wordt de zeebodem in kaart gebracht (dat gaat snel: omstreeks 5000 km2 per week, maar de oceaan is natuurlijk wel heel erg groot …), en als daarbij iets interessants wordt opgemerkt, wordt het schip gestopt om, met behulp van speciale apparatuur, meer gegevens te verzamelen. In dergelijke gevallen kan ook de Hercules worden ingezet, die tot dieptes van zo’n 4 km kan opereren. Dankzij de verlichting die aangezet kan worden, kunnen foto’s en video-opnames worden gemaakt die direct aan boord en in het commandocentrum in Seattle kunnen worden bekeken.


Marien biologe Verena Tunnicliffe bekijkt beelden
van de expeditie in het NOAA commandocentrum in Seattle.

.

Referenties:

Foto’s: INDEX 2010: “Indonesia-USA Deep-Sea Exploration of the Sangihe Talaud Region”.

‘Onderzeese vulkanen sleutelrol in klimaat’

15 maart 2010

Vulkanen onder de bodem van de oceaan tussen Australië en Antarctica spelen een sleutelrol in het absorberen van grote hoeveelheden kooldioxide (CO2)

Zij remmen zo de opwarming van het klimaat. Dat zegt een groep Franse en Australische wetenschappers. Hun studie staat in het nieuwste nummer van het wetenschappelijke tijdschrift Nature Geoscience.

De onderzoekers zeggen als eersten te hebben aangetoond dat de vulkanen een belangrijke bron van ijzer zijn voor eencellige planten, het zogeheten fytoplankton.

Die hebben dat nodig om te bloeien en absorberen daarbij kooldioxide, het belangrijkste broeikasgas. Oceanen absorberen ongeveer een kwart van de CO2 dat het gevolg is van de verbranding van fossiele brandstoffen en de ontbossing.

Fytoplankton zijn belangrijk in de voedselketen van de oceaan. Als de minuscule planten sterven of worden opgegeten, hebben zij kooldioxide in zich dat zij opnemen van de bodem van de oceaan.

Volgens de Australische wetenschapper Andrew Bowie, die bij het onderzoek betrokken was, is uit diverse onderzoeken al gebleken dat de onderzeese vulkanen ijzer produceren. Geen enkele heeft echter gewezen op hun belang voor het absorberen van kooldioxide.

‘Diepzeevulkaan kan  exploderen’

Uitgegeven: 30 maart 2011

m1gz21ga2754

Diepzeevulkanen spuwen niet alleen magma, maar kunnen ook explosies produceren. Dat hebben Canadese wetenschappers ontdekt. De vondst van magma met hoge concentraties koolstofdioxide (CO2) in de as van een diepzeevulkaan suggereert dat er ook onderwater vulkanische explosies kunnen plaatsvinden.Dat meldt Planetsave.com op basis van waarnemingen van wetenschappers van de McGill Universiteit in Canada.

Magmastromen

Onderzeevulkanen produceren normaal gesproken vooral trage magmastromen. Dat komt waarschijnlijk door de druk van het omringende water en het feit dat er minder gas en zuurstof in het magma zit. Explosies zijn nog nooit waargenomen.

Toch vermoedden wetenschappers al langer dat diepzeevulkanen wel in staat zijn tot explosieve uitbarstingen. De Canadese onderzoekers kunnen dit vermoeden voor het eerst onderbouwen.

Bewijs

Ze ontdekten magmadruppels met een hoge concentratie CO2 in de as van de Axial-vulkaan voor de kust van Oregon.

Dit soort magma komt alleen vlak voor een explosie vrij. De vondst is volgens de onderzoekers het bewijs dat diepzeevulkanen weldegelijk explosies kunnen produceren. Ze doen uitgebreid verslag van hun bevindingen in het wetenschappelijk tijdschrift Nature.

Kringloop

Uit het onderzoek bleek verder dat diepzeevulkanen veel meer CO2 uitstoten dan tot nu toe werd aangenomen. De vulkanen hebben daardoor een verrassend grote invloed op de kringloop van koolstof op aarde.

°

woensdag 23 januari 2013 

Ballonnen van steen

Onderwatervulkanen kunnen uitbarsten door grote klodders lava langzaam uit de vulkaanpijp op te laten stijgen. Hiermee is een nieuw eruptiemechanisme ontdekt, dat tussen de explosieve uitbarsting en de rustige uitstroom van lava in zit.

File:Kermadec Arc.jpg

Het Macauley eiland maakt deel uit van de Kermadec-vulkaanboog, die vanaf het Noordereiland (Nieuw-Zeeland) naar het noorden loopt. Wikimedia Commons

De vondst van puimsteen op de zeebodem op grote afstand van de krater van een vulkaan hoeft niet te betekenen dat er sprake is geweest van een zeer explosieve vulkaanuitbarsting. Ook bij een niet-explosieve uitbarsting kan het vulkaangesteente zo vol met gasbelletjes komen te zitten dat het op het zeewater blijft drijven. De drijvende lavabrokken kunnen vervolgens mee worden genomen door de zeestroming, en zo tientallen of soms zelfs duizenden kilometers afleggen. Pas als ze met water verzadigd raken en in stukken uiteen vallen zakken ze terug naar de zeebodem.

Aardwetenschappers uit Nieuw-Zeeland en Engeland denken hiermee het mechanisme van de uitbarstingen van de onderzeese Macauley-vulkaan bij Nieuw-Zeeland te pakken te hebben. De uitbarsting verliep te langzaam om explosief te zijn, maar te snel om de vulkaan simpelweg te laten overstromen, ontdekten de onderzoekers. Het zat er eigenlijk net tussenin.

Gasbelletjes

Als magma omhoog komt in de krater van een vulkaan neemt de druk in dit vloeibare gesteente in rap tempo af. Hierbij komen gassen vrij die opgelost zitten in het magma, en ontstaan gasbelletjes, net als bij een flesje cola waar je de dop vanaf draait. Omdat het gesteente vrij snel stolt als het de vulkaan verlaten heeft, is het resultaat een soort gesteenteschuim. Als het magma heel langzaam omhoog komt kunnen de gassen geleidelijk ontsnappen, en stroomt de lava vervolgens rustig langs de vulkaanrand omlaag. Gaat het heel snel, dan ontstaan er juist veel belletjes, en komt de lava met een enorme explosie uit de vulkaan zetten, zoals een champagnekurk van een fles kan knallen.

Mechanisme Macauley vulkaan

Mech1

Door de hoge druk vormen zich luchtbellen in de magma. Deze blijft daarom als het de vulkaan verlaten heeft drijven op het zeewater. Pas als de steen verzadigd raakt met water en/of uit elkaar valt zal hij uiteindelijk naar de oceaanbodem zinken.

Afbeelding: © Melissa Rotella e.a. (2013), Nature Geoscience (doi: 10.1038/ngeo1709)

Bij de Macauley-vulkaan ging het voldoende snel om veel gasbellen te vormen, denken de onderzoekers, maar niet snel genoeg voor een explosie. In plaats daarvan verlieten de lavabrokken de vulkaanpijp als een soort gesmolten gesteenteballonnen die omhoog stegen naar het zeeoppervlak, om een paar kilometer verderop weer langzaam naar de zeebodem te zakken.

“Dat vulkaangesteente op zeewater drijft en zo grote afstanden aflegt is niet nieuw”, vertelt Melissa Rotella van de Victoria University of Wellington in Nieuw-Zeeland, “maar dat het zo rustig uit de vulkaan opstijgt wel.” Het gesteente is in dit nog niet eerder voorgestelde vulkaanmechanisme aan de buitenkant wel gestold maar van binnen nog vloeibaar, legt ze uit. Daarom verlaat de lava de vulkaan in de vorm van opstijgende bubbels.

Ian Wright en Colin Wilson

Macauley eiland

De Macauley-vulkaan maakt deel uit van de Kermadec vulkaanboog, en bevindt zich op de grens van de Australische Plaat en de Pacifische Plaat, ten noorden van Nieuw-Zeeland. De vulkaan ligt voor het grootste deel onder water. Slechts een klein gedeelte van 3 km2 steekt boven water uit, en vormt het Macauley-eiland.

Tangaroa

De geologen kwamen tot hun conclusies na een uitgebreid onderzoek aan de gasbellen in het gesteente dat ze hadden opgedregd van de zeebodem, op afstanden tot ruim 10 kilometer van de kraterrand van de vulkaan. De grootte van de gasbellen en de dichtheidsverdeling van de hoeveelheid belletjes in het gesteente zijn afhankelijk van de snelheid waarmee de druk in het magma afneemt. In beiden bleken twee trends te zitten, die de geologen toeschreven aan de relatief snelle en sterke drukafname toen de magma in de vulkaan omhoog kwam, en de veel geringere drukafname toen de gesteenteballonnen vervolgens opstegen naar steeds ondieper water.

De onderzoekers bedachten ook al een naam voor het nieuw ontdekte mechanisme van onderwater-vulkaanuitbarstingen: Tangaroa, naar de God van de zee van de Maori – en naar het onderzoeksschip dat gebruikt werd om de gesteentemonsters te verzamelen.

Pieter Vroon, aardwetenschapper en vulkaandeskundige van de Vrije Universiteit in Amsterdam, spreekt van een interessant onderzoek. Wel benadrukt hij dat de vorming van gasbellen in vulkaangesteente van meer afhankelijk is dan alleen de snelheid waarmee het magma omhoog komt. Als er geen watermoleculen in het magmamateriaal aanwezig zijn zullen zich bijvoorbeeld geen gasbellen vormen, en ook als de magma te dik en stroperig is zal het mechanisme niet werken.

Bron

  • Rotella e.a. Highly vesicular pumice generated by buoyant detachment of magma in subaqueous volcanism Nature Geoscience (20-1-2013) doi:10.1038/ngeo1709

Zie ook:

Mariene vulkaan groeit als kool (Kennislinkartikel)
Vulkanen (Kennislinkdossier)
Dikke aardkorst houdt vulkanen tegen (Kennislinkartikel)
Onderwatergeweld (Wetenschap24-artikel)

Keten van vulkanen ontdekt op oceaanbodem

  14 juli 2011
Foto: British Antarctic Survey.

http://www.scientias.nl/enorme-onderzeese-vulkanen-gevonden/42990

 – Britse wetenschappers hebben twaalf reusachtige onderwatervulkanen in kaart gebracht in  een afgelegen zuidelijk  deel van de Atlantische oceaan.

De onderzoekers deden de ontdekking in Antarctische wateren.   De keten van vulkanen op de zeebodem is op sommige plaatsen bijna 3 kilometer hoog en ligt in de buurt van de Zuidelijke Sandwicheilanden.

In het gebied zijn kraters aangetroffen met een doorsnee van drie tot vier kilometer. Dat meldt Discovery News op basis van een onderzoek van de British Antarctic Survey

James Cook

De Britse zeevaarder James Cook schreef in 1775 al over vulkaanuitbarstingen voor de kust van de Sandwicheilanden. “Maar het gebied is nooit onderzocht”, aldus hoofdonderzoeker Phil Leats. “Er blijken gigantische bergen te zijn op de zeebodem.”

De vulkanen zijn in kaart gebracht met sonar scans die zijn gemaakt tijdens een expeditie met een schip.

Het vulkanische landschap is ontstaan onder invloed van tektonische platen die op de zeebodem over elkaar heen schuiven. Daarbij is water onder de aardkorst terechtgekomen, wat weer heeft geleid tot uitbarstingen van gesmolten gesteentes. Sommige van de vulkanen zijn recentelijk nog tot uitbarsting gekomen.Anderen zijn al lang niet meer uitgebarsten en in verval geraakt.Ze zijn nog steeds indrukwekkend.

“Dit zijn massieve bergen op de bodem van de zee,” concludeert onderzoeker Phil Leats

Biologen 

De ontdekking van de vulkanen is niet alleen interessant voor geologen. Ook biologen zullen binnenkort waarschijnlijk afreizen naar het gebied, omdat er mogelijk nog onbekende organismen leven.Het is een  bijzondere ecologische omgeving – er spuit warm water uit de vulkanen

“We weten dat er vaak erg bijzondere ecosystemen met bijzondere levensvormen ontstaan in dit soort gebieden”, aldus Leats.

Newly discovered volcanoes. The peak in the foreground is thought to be the most active, with eruptions in the past few years. British Antarctic Survey

°

De ontdekte vulkanen kunnen ook  een gevaar vormen.

Volgens de geologen zijn enkele exemplaren zeer instabiel en kunnen ze gemakkelijk instorten. Daarbij kan een verschuiving ontstaan die weer kan leiden tot een tsunami.

Bronmateriaal:
Giant underwater volcanoes discovered” – News.discovery.com

Eruptie onderzeese vulkaan

 10 augustus 2011   2

Foto: NOAA.

Wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd om de eruptie van een onderzeese vulkaan correct te voorspellen.

De onderzeese vulkaan bevindt zich zo’n vierhonderd kilometer voor de kust van Oregon en is zeer actief.

Onderzoekers bestudeerden de vulkaan enkele jaren geleden en publiceerden in 2006 een artikel erover. Daarin voorspelden ze dat de vulkaan voor het jaar 2014 uit zou barsten. Die voorspelling was gebaseerd op metingen van de druk op de zeebodem. Ze ontdekten dat de vulkaan jaarlijks vijftien centimeter groeide. Dat wijst erop dat magma omhoogkwam.

Robot
In juli van dit jaar zakte een robot naar de bodem van de zee om te kijken hoe het met de vulkaan was. De robot ontdekte een stroom lava die zich hier in 2010 nog niet bevond. Ook zag de vulkaan en omgeving er heel anders uit. De onderzoekers concluderen dan ook dat de vulkaan weer is uitgebarsten. Hoe groot de uitbarsting is geweest, is lastig vast te stellen. De lava strekt tot een afstand van zo’n twee kilometer van de vulkaan en bedekt miljoenen vierkante meters zeebodem.

Uniek
Het is heel uniek dat wetenschappers erin slagen om een uitbarsting van een vulkaan te voorspellen. Wetenschappers zijn er in ieder geval een stuk wijzer van geworden.

“Het voorspellen van een uitbarsting van een vulkaan op het land is normaalgesproken heel erg moeilijk en het gedrag van de vulkaan is complex en variabel,” legt onderzoeker Scott Nooner uit.

“We hebben nu echter bewijs dat de Axial Seamount (de onderzeese vulkaan in kwestie, red.) zich op een beter te voorspellen manier gedraagt dan andere vulkanen.”

De onderzoekers houden de vulkaan goed in de gaten en hopen ook de volgende uitbarsting te kunnen voorspellen.

Ook hopen ze de methode op andere onderzeese vulkanen los te laten. En wie weet kunnen ze in de toekomst ook uitbarstingen van vulkanen op het land voorspellen.

Bronmateriaal:
Scientists discover new eruption at undersea volcano, after successfully forecasting the event” – Eurekalert.org

Grootste vulkaan (1)ter wereld ligt in Stille Oceaan

Wetenschappers hebben vastgesteld dat de grootste vulkaan ter wereld is te vinden op de zeebodem van de Stille Oceaan.

De vulkaan, die het Tamumassief wordt genoemd, beslaat een gebied van 450 bij 650 kilometer en ligt ongeveer 1000 kilometer ten oosten van Japan. 

This 3D image of the seafloor shows the size and shape of Tamu Massif, a huge feature in the northern Pacific Ocean, recently confirmed to be the largest single volcano on Earth. (Credit: Image courtesy Will Sager)

Het gesteente blijkt te zijn ontstaan uit één eruptiepunt, waardoor de vulkaan kan worden beschouwd als de grootste ter wereld.Dat melden onderzoekers van de Universiteit van Houston in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Geoscience.

Metingen

De onderzoekers onderbouwen hun claim met bodemmonsters en nauwkeurige metingen van het Tamumassief die in de loop van twintig jaar zijn verzameld. Ze erkennen wel dat de vulkaan op het oog misschien niet de grootste ter wereld lijkt.

“Er zijn vulkanische gebieden die meer stollingsgesteente bevatten, zoals het Onton Java Plateau”, verklaart hoofdonderzoeker William Sager op nieuwssite ScienceDaily. “Maar bij die structuren weten we niet of het om één vulkaan gaat of om complexen van meerdere vulkanen.”

Vorm

Het Tamumassief valt niet alleen op door de grootte, maar ook door de vorm. De vulkaan is zeer lang en breed. “Als je op één van de flanken zou staan, zou je moeite hebben om te bepalen welke kant naar beneden afloopt”, aldus Sager.

Bekende vulkanen op het vasteland vallen in het niet bij het gesteente op de zeebodem. Zo heeft de grootste actieve vulkaan ter wereld – Mauna Loa op Hawaï – een oppervlakte van slechts 5.000 vierkante kilometer.

Het Tamumassief behoort waarschijnlijk ook tot de grootste vulkanen in het zonnestelsel. Alleen op Mars komen vulkanen voor die het gesteente in oppervlakte overtreffen.

Door: NU.nl/Dennis Rijnvis

  1. William W. Sager, Jinchang Zhang, Jun Korenaga, Takashi Sano, Anthony A. P. Koppers, Mike Widdowson, John J. Mahoney. An immense shield volcano within the Shatsky Rise oceanic plateau, northwest Pacific Ocean. Nature Geoscience, 2013; DOI: 10.1038/ngeo1934                                                                                               http://www.nature.com/ngeo/journal/v6/n11/full/ngeo1934.html
  2. http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/fig_tab/ngeo1934_ft.html

    An immense shield volcano within the Shatsky Rise oceanic plateau, northwest Pacific Ocean

    Shatsky Rise bathymetry and tectonic map.

    1. Figure 1

      Shatsky Rise bathymetry45 and tectonic map.

    Red lines show magnetic lineations and fracture zones9. Blue and white lines show MCS reflection profiles discussed in the text; heavy white lines denote the sections shown in Figs 3 and 4. Red dots show the locations of ODP and IODP drill sites. Crosses denote the locations of summit calderas. Inset depicts the location of Shatsky Rise relative to Japan, subduction zones (toothed lines), and the magnetic anomaly pattern. Grey area (lower right) shows the footprint of Olympus Mons (Mars) at the same scale. Letters next to seismic lines indicate the section end points shown in Figs 3 and 4.

(1)
Ze hebben het in dit stuk over de grootste qua oppervlak, niet over de grootste qua kracht.
Qua kracht hoort Yellowstone tot de categorie supervulkanen,
Neemt niet weg dat een uitbarsting van zo’n vulkaan als de yellowstine caldera meer wereldwijdse gevolgen heeft dan bijvoorbeeld een Krakatoa of de in dit stuk genoemde vulkaan ” Tamu Massif “-

. Er is in de yellowstone caldera activiteit en al decennialang wordt er gemeten en laat men prognoses op los wanneer ie een keer ontploft.
Er is bewezen dat magna zich ophoopt maar de enorme rotslaag houdt de vulkaan op haar plaats maar als deze gaat spugen en dat gebeurd natuurlijk een keer, dan kunnen u en ik onze spulletjes wel inpakken. Amerika bestaat dan ook al helemaal niet meer…..
°

http://en.wikipedia.org/wiki/Tamu_Massif

_ Zo’n vulkaan noemt men een Schildvulkaan, waaruit met weinig explosiviteit magma stroomt. Doordat dit soort magma ook nog eens weinig visceus is, met als gevolg dat de magma, op dat moment al lava, kilometers kan afleggen voordat het gestold is. Een ander goed voorbeeld van een dergelijk grote schildvulkaan is Olympos Mons op Mars, met een hoogte van 22km
Schildvulkanen op aarde komen vaak voor op de relatief dunne oceanische korst, die, zoals de naam al zegt, meestal (maar zeker niet altijd) op de zeebodem te vinden is.

°

IJSLAND

De structuur  van het as was anders dan normaal vanwege de krachtige explosieve uitbarsting van de Eyjafjallajökull, veroorzaakt door de vermenging van heet magma met gletsjer-ijs.
Tijdens later onderzoek (2010-2011)  zijn een aantal monsters van net na de uitbarsting vergeleken met as van een “meer doorsnee” uitbarsting.

Na wekenlang doorroeren in verschillende oplossingen bleven de asdeeltjes van de vulkaan Eyjafjallajökull  scherp en schurend 

_

Vulkaan als CO2-vreter

http://www.wetenschap24.nl/nieuws/lees/vulkaan-als-co2vreter.htm

Wat heeft de uitbarsting van de vulkaan onder de gletsjer Eyafjallajökull op IJsland voor klimaatgevolgen gehad? Op korte termijn heeft zo’n gebeurtenis een verkoelend effect, doordat de asdeeltjes zonlicht tegenhouden

En in dit geval bleven duizenden vliegtuigen een hele tijd aan de grond, wat tegen de 2 miljoen ton CO2-uitstoot heeft voorkomen. Maar de vulkaan stootte zelf ook een enorme hoeveelheid van het broeikasgas uit, naar schatting een miljoen ton. Netto resultaat: een miljoen ton minder CO2 in de lucht, zou je zeggen.

Deze berekening ziet iets heel belangrijks over het hoofd, stelt de Utrechtse emeritus hoogleraar Olaf Schuiling: de CO2-bindende eigenschappen van de as. In Greenhouse Issues – een blad zonder wetenschappelijke status – maakt hij een soort bierviltjesberekening (http://www.ieaghg.org/docs/General_Docs/Newsletter/GHI%2098%20Lowres.pdf .                 Everycloud as a silver lining )

De pakweg 100 miljoen kubieke meter vulkaanas bevat ongeveer 5.5 % CaO en 3 % MgO, twee mineralen die met CO2 kunnen reageren. Dat doen ze, omdat de deeltjes zo klein zijn, behoorlijk snel. In totaal zal zo omstreeks 19 miljoen ton CO2 uit de lucht verdwijnen, schat Schuiling. Wat maar weer aantoont dat kunstmatig versnelde verwering van bepaalde gesteentenKLIMAATVERANDERING  kan tegengaan  ( http://www.wetenschap24.nl/video/bekijk/olivijn-tegen-klimaatverandering.htm)

Deze geoloog zet zich daar al jaren voor in

http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/40225562/

,(http://www.knmi.nl/cms/content/31176/vulkanen_en_klimaat)

De rookpluim van de Etna op 28 oktober 2002 gezien door de Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS) aan boord van ESA’s Envisat satelliet

27 april 2010 –

Vulkanen met zeer krachtige uitbarstingen kunnen een wolk fijn stof en gassen tot zeer grote hoogte in de atmosfeer brengen, soms tot boven de 15 kilometer. Dat gebeurt alleen met vulkaanuitbarstingen in tropische gebieden en niet met Europese vulkanen. Een dergelijke wolk, die voornamelijk bestaat uit zwavelzuur en zwavelverbindingen kan daar enkele jaren blijven bestaan en gedurende die periode van invloed zijn op het weer en het klimaat in de hele wereld.

Het vulkaanstof kan zich lang handhaven omdat op die hoogte in de atmosfeer geen neerslag valt, waarmee het zou kunnen verdwijnen. Bovendien komen daar vrijwel geen verticale luchtbewegingen voor. Wel kan het vulkaanstof zich geleidelijk met de wind mee verspreiden, waardoor het na verloop van tijd ook boven onze omgeving terecht kan komen.

Enkele maanden na de uitbarsting in 1991 van de vulkaan Pinatubo op de Filippijnen bereikte het vulkaanstof ook onze omgeving. Dat vulkanisch materiaal was in ons land te zien aan de rode schemeringsgloed kort vóór zonsopkomst en na zonsondergang. Vulkaanstof in de stratosfeer kan ook een rol spelen in de afbraak van ozon. Wellicht zijn de lage ozonhoeveelheden die in sommige winters boven het noordelijk halfrond zijn gemeten voornamelijk het gevolg geweest van de Pinatubo. Door de stofwolk kan de intensiteit van het zonlicht tijdelijk wat afnemen, waardoor de aarde iets afkoelt. Uit onderzoek naar de gevolgen van een aantal zeer explosieve erupties is gebleken dat de gemiddelde wereldtemperatuur in de eerste jaren na een zeer explosieve vulkaanuitbarsting ongeveer 0,3 graden daalde.

De normale jaarlijkse variatie van de temperatuur kan echter veel groter zijn dan de geringe temperatuurafname veroorzaakt door een vulkaanuitbarsting. Bovendien zijn de temperatuurvariaties op de wereld het gevolg van een grote verscheidenheid aan processen en kunnen deze van plaats tot plaats sterk verschillen. De invloed van een vulkaanuitbarsting op het klimaat voor een bepaald gebied is daarom moeilijk vast te stellen en nog moeilijker te voorspellen. Vulkaanuitbarstingen op IJsland hebben in het verleden de temperatuur op aarde nauwelijks beïnvloed. Het vulkaanstof van IJslandse vulkanen blijft betrekkelijk laag in de atmosfeer en kan daar weer snel verdwijnen.

Klimaatonderzoekers bestuderen ook schilderijen met door vulkaanstof veroorzaakte rode zonsondergangen om na te gaan hoe sterk de invloed van vulkanische uitstoot in het verleden is geweest.

Bron:
Kees. Floor. As vulkanen bedreigt vliegveiligheid. Zenit, juli/augustus 2004.
Baltus. Zwart., De uitbarsting van Mount St. Helens en El Cichon. Invloed op het klimaat aantoonbaar? Zenit, januari 1990.

Kees. Floor. Vulkaanuitbarstingen, rode zonsondergangen en schilderijen. Zenit, oktober 2007

Llaima
Een dikke wolk van rook reikte tot meer dan drie kilometer de lucht in. Een nabijgelegen natuurpark werd bedekt onder het as. De 3.120 meter hoge vulkaan, 650 kilometer ten zuiden van Santiago, behoort tot een van de actievste van Chili. De laatste grote uitbarsting was in 1994. Country: Chile
Subregion Name: Central Chile
Volcano Number: 1507-11=
Volcano Type: Stratovolcano
Volcano Status: Historical
Last Known Eruption: 2009
Summit Elevation: 3125 m 10,253 feet
Latitude: 38.692°S 38°41’30″S
Longitude: 71.729°W 71°43’43″W
chili-122494e
Llaima, one of Chile’s largest and most active volcanoes, contains two main historically active craters, one at the summit and the other, Pichillaima, to the SE. The massive 3125-m-high, dominantly basaltic-to-andesitic stratovolcano has a volume of 400 cu km. A Holocene edifice built primarily of accumulated lava flows was constructed over an 8-km-wide caldera that formed about 13,200 years ago, following the eruption of the 24 cu km Curacautín Ignimbrite. More than 40 scoria cones dot the volcano’s flanks. Following the end of an explosive stage about 7200 years ago, construction of the present edifice began, characterized by strombolian, hawaiian, and infrequent subplinian eruptions. Frequent moderate explosive eruptions with occasional lava flows have been recorded since the 17th century.

Slapende vulkaan wordt veel sneller wakker dan gedacht

Caroline  Hoek   11 maart 2011

Een slapende vulkaan heeft tijd nodig om wakker te worden. De magmakamers moeten zich namelijk eerst vullen met vloeibaar magma. Het ontwaken van een vulkaan zou dan al snel enkele honderden tot duizend jaren duren. Maar nieuwe modellen laten iets anders zien: binnen twintig tot tachtig dagen kan een vulkaan klaarwakker zijn.

De magmakamers van een slapende vulkaan zijn niet leeg: ze bevatten gestolde magma. Dit moet eerst weer vloeibaar worden alvorens het uitgespuwd kan worden. Zo’n proces kan lang duren: de kamer moet verwarmd worden tot extreme temperaturen wil het gesteente weer vloeibaar worden. Maar uit een analyse van enkele vulkanen blijkt dat het smeltproces in een versnelling terecht kan komen. Het oude magma mengt zich namelijk veel gemakkelijker met het nieuwe, verse magma dan gedacht.

Pinatubo
De onderzoekers bestudeerden de erupties van twee vulkanen: Mount Pinatubo (Filipijnen) en de Soufrière (Antillen). Ze bestudeerden de temperatuur van het magma, de grootte van de magmakamers en andere opvallende feitjes die zich tussen de eerste waarschuwing en de eruptie voordeden. Ze ontdekten dat de Pinatubo slechts twintig tot tachtig dagen nodig had om de magmakamers weer te vullen. Dat is veel korter dan wat oude modellen voorspelden: namelijk 500 jaar.

Topje
Stukje bij beetje komen wetenschappers steeds meer over vulkanen te weten. Maar toch blijkt het lastig om te voorspellen wanneer een vulkaan uitbarst. Dit onderzoek maakt dat zeker niet gemakkelijker. Ten eerste is vaak lastig vast te stellen of een vulkaan rust of slaapt en ten tweede blijkt uit het onderzoek dat een vulkaan razendsnel wakker kan worden. Dat we zo weinig van vulkanen weten, heeft te maken met de bouw ervan. Wetenschappers zien – letterlijk – enkel het topje en dat terwijl de meeste processen zich diep in de grond afspelen.

De onderzoekers benadrukken dat een slapende vulkaan die wakker wordt natuurlijk lang niet altijd uitbarst. Maar toch lijkt het verstandig om slapende vulkanen serieus te nemen.

Vulkaanuitbarsting Tenerife en aardverschuivingen

6 oktober 2011

Vulkanologen van de Universiteit van Leicester ontdekten op het Canarische eiland Tenerife een aardverschuiving ten gevolge van een grote vulkaanuitbarsting waarbij een deel van de zijkant van de vulkaan de zee in verdween.

Ze publiceerden hun bevindingen in de oktober-editie van het tijdschrift Geology.

Bijzonder

Het is bijzonder dat niet vrijwel de hele aardverschuiving door de uitbarsting de zee in verdwenen is. “Het is een van de best bewaarde en toegankelijke voorbeelden van zo’n ontzagwekkend fenomeen, omdat het puin van zulke aardverschuivingen zich meestal over de oceaanbodem verspreid en daardoor ontoegankelijk voor verdere studie”, verklaart Dr. Branney, een van de onderzoekers.

Het achtergebleven puin en gruis op Tenerife bevat onder andere blokken van snel afgekoeld stollingsgesteente. Radioactieve mineralen in de gestolde lava maakten het voor de onderzoekers makkelijk om zeer precies de datum van de uitbarsting te bepalen.

Klimaatverandering

Klimaatverandering wordt vaak aangewezen als reden voor aardverschuivingen op eilanden in de oceaan. Dat was nu niet het geval. Een groeiende koepel van hete lava duwde van binnenuit de zijkant van de vulkaan naar buiten toe.

Zulke gebeurtenissen zijn niet ongewoon, maar komen zeer onregelmatig voor. Ze begrijpen is daarom van belang omdat de effecten duizenden kilometers verderop grote problemen kunnen veroorzaken.

Bron van grootste eruptie in recente historie (en klimaatverandering  in de XIII de eeuw ) teruggevonden?

15 juni 2012   0

In de dertiende eeuw vond de grootste vulkanische eruptie van de laatste zeven millenia plaats. En nu denken onderzoekers eindelijk te weten waar deze plaatsvond.

Tijdens de AGU Chapman Meeting of Volcanoes & the Atmosphere nam lichtte onderzoeker Franck Lavigne alvast een tipje van de sluier op. De grootste vulkanische eruptie van de laatste duizenden jaren vond in Indonesië plaats, zo stelde hij volgens ScienceNewsOm welke vulkaan het precies gaat, wil hij niet zeggen. Dat wordt pas duidelijk wanneer het onderzoekspaper verschijnt.

Milde winter
Dat er omstreeks 1258 een eruptie plaatsvond, staat vast. Dat deze wereldwijd voor grote problemen zorgde, is ook wel duidelijk. Een maansverduistering, droge mist en een milde winter in Europa: het zijn zomaar enkele fenomenen die samen zouden hangen met deze vulkaanuitbarsting.

Waar?
Hoewel er in geschriften duidelijk melding wordt gemaakt van een eruptie en de gevolgen ervan, was lang onduidelijk waar de veroorzaker van dit alles – de vulkaan – zich nu precies bevond. Dertig jaar zochten onderzoekers tevergeefs naar deze vulkaan. En nu denken onderzoekers deze dus gevonden te hebben. En wel in Indonesië. Ze baseren die conclusie op verschillende soorten onderzoek. Ze bestudeerden geschreven bronnen over de eruptie, analyseerden sedimenten en afzettingen van vulkanen.

Tijdstip
De onderzoekers zijn er niet alleen in geslaagd om de vulkaan te identificeren. Ze denken ook met grotere precisie vast te kunnen stellen wanneer de vulkaanuitbarsting plaatsvond. Dat zou niet in 1258, maar reeds in de lente van 1257 zijn geweest. De eerste veranderingen in klimaat worden namelijk eind 1257 al in diverse geschreven bronnen benoemd.

Lavigne lijkt tamelijk zeker van zijn zaak en benadrukt dat het onderzoek zeer belangrijk is. Als we weten wanneer en waar de eruptie plaatsvond, kunnen we ook meer zeggen over de gevolgen die deze dichtbij en verder weg had.

Pas als het onderzoek van Lavigne in een wetenschappelijk journal verschijnt en andere wetenschappers zich erover buigen, zal duidelijk worden of zijn bewijs – dat tijdens de meeting tamelijk overtuigend leek – ook echt zo overtuigend is.

‘Vulkanisme kan flink groeien’

 – In de komende 10 miljoen jaar kan het vulkanisme op de aarde flink toenemen, wat gevolgen kan hebben voor het leven op aarde.

Dat concludeert een internationaal team van wetenschappers, onder wie geowetenschapper Douwe van der Meer van de Universiteit Utrecht.

De wetenschappers keken naar het magneetveld van de aarde en de invloed van de mantel van de aarde op de kern, die het magnetisme op de aarde bepaalt.

‘Als aardplaten botsen, zinken ze in de viskeuze mantel. Heel veel later koelt het daardoor in een gebied rond de kern van de aarde af. Dat beïnvloedt het magnetisme.
Belangrijker is echter dat, waar er iets zinkt, er ook iets moet stijgen.”

“Er komen dus zogenoemde mantelpluimen omhoog. Dat kan zorgen voor die uitbraak van vulkanisme’’, legt Van der Meer uit.

Magneetveld In het verleden gebeurde dat al vaker. Zo werd ongeveer 250 miljoen jaar terug heel Siberië bedekt onder lava en ook gebieden als IJsland en Yellowstone in de Verenigde Staten waren ooit uitgestrekte lavameren.

Volgens de onderzoekers werd een periode met veel vulkanisme vooraf gegaan door een periode waarin het magneetveld van de aarde vaak veranderde.

”De afgelopen 50 miljoen jaar veranderden de noord- en zuidpool vaak. Op basis van het verleden denken we dat nu er dus mantelpluimen omhoog aan het komen zijn.’’

Eerste tekenen  Vooraf is niet te zeggen wanneer er op grote schaal vulkanisme optreedt. Dat moet overigens niet gezien worden als een uitbarsting van één vulkaan, maar van een familie vulkanen waar lava uit blijft stromen.

”Het kan zijn dat we nu al eerste tekenen zien, maar niet herkennen als voorloper van een grootschaliger geheel. In IJsland en de Eifel in Duitsland is bijvoorbeeld soortgelijke vulkanische activiteit gaande’’, zegt Van der Meer.

De gevolgen van een periode met uitgebreid vulkanisme kunnen groot zijn. ”De atmosfeer en oceanen worden bijvoorbeeld vervuild door uitstoot van as en CO2. Soms sterft 10 procent van het leven op aarde, soms zelfs 90. Uiteindelijk krabbelt het leven echter ook weer op’’, aldus Van der Meer.

_____________________________________________________________________________________________________

Door: ANP

Environmental Geology – Geol 406/506

Module 6 – Volcanoes

by Susan Williams, Anni Watkins, Laura De Grey, and Kaplan Yalcin

MAJOR TOPICS IN MODULE 6

  • Introduction to Volcanoes

  • Major Types of Volcanoes and Their Processes

  • Other Types of Volcanic Activity

  • Volcanic Hazards

  • Primary Effects of Volcanoes

  • Secondary Effects of Volcanoes

  • Reducing Associated Hazards

Reading Assignment: Keller, Chapter 8

Supplemental: ISU lecture in PDF format or as a powerpoint show.


lassen.jpg (64585 bytes)

Mt. Lassen, a plug dome

INTRODUCTION

Volcanoes are proof that the Earth is alive, active, and ever-changing. The word volcano comes from the little island of Vulcano in the Mediterranean Sea off Sicily. Centuries ago, the people living in this area believed that Vulcano was the chimney of the forge of Vulcan–the blacksmith of the Roman gods. They thought that the hot lava fragments and clouds of dust erupting from Vulcano came from Vulcan’s forge as he beat out thunderbolts for Jupiter, king of the gods, and weapons for Mars, the god of war. In Polynesia the people attributed eruptive activity to the beautiful but wrathful Pele, Goddess of Volcanoes, whenever she was angry or spiteful. The volcano Furnas in the Azores has entered our language as the word furnace. Today we know that volcanic eruptions are not supernatural but natural phenomena that can be studied and interpreted by scientists.

Your study of volcanoes will be greatly enhanced by a journey through the Internet. Look for links that will take you to visit some of the greatest volcanoes on Earth. The links are in the text of this page and at the end.

hood_lost_lake.jpg (41755 bytes)

Mt. Hood, a beautifully symmetric stratovolcano

A volcano is simply a vent at the surface of the earth through which lava and other volcanic materials are ejected from the Earth’s interior. Lava is the term used for magma that has reached the surface because of a volcanic eruption. Magma is the molten material below the Earth’s surface. Most lava erupted onto the Earth’s surface is basalt. The viscosity of the magma determines both the type of volcano which forms and the activity associated with that type of volcano. Magma viscosity is directly related to silica (SiO2) content (approximately 50-70 %) and temperature.

More than half of the Earth’s volcanic activity above sea level takes place in the Ring of Fire (click to see a map), a belt of convergent plate margins (subduction zones) surrounding the Pacific plate.

Popocatepetl composite volcano in Mexico is on the Ring of Fire; USGS photo by John W. Ewart

Popocatepetl composite volcano

Een eruptie van vulkaan Popocatépetl vastgelegd door een webcam. Op deze fel versnelde beelden zie je hoe de vulkaan een enorme wolk van as en stof uitbraakt.

THREE PRIMARY TYPES OF VOLCANOES

Mauna Loa, Hawaii, is an excellent example of a shield volcano.

mauna_loa

Shield volcanoes, the largest of the three types, are gently sloping and built almost entirely of low viscosity basaltic lava flows. The eruptions are generally nonexplosive due to the low silica content. Shield volcanoes are typified by those on the Hawaiian and Galapagos Islands and on Iceland, although Iceland also caontains other types of voclanoes.. Numerous small shield volcanoes are typical throughout the eastern Snake River Plain in Idaho, USA. Examples include the Wapi lava field and Hells Half Acre.

Shield volcano in cross section

shield3

Mt. Shasta is a stratovolcano or Composite Volcano.

shasta.jpg

Composite volcanoes are the most beautiful – – – and ! – – – the most deadly of the volcano types, at least in Holocene time.

Their lovely steep-sided, symmetrical cone shapes are built up by eruptions of intermediate viscosity andesitic lava and explosive tephra.

Examples of composite volcanoes, also called stratovolcanoes, are Mount Shasta in California, Mount St. Helens and Mount Rainier in Washington state, and Mount Fuji in Japan.

stratovolcano.gif (9900 bytes)

Cross-section of a composite volcano.

East Butte, on the eastern Snake River Plain in Southern Idaho (USA), is a rhyolitic volcanic dome.

Photo by Scott Hughes

EaButte_reduced.jpg (20504 bytes)

Volcanic Domes comprise the third primary type of volcano. They are formed by highly viscous rhyolitic magma (approximately 70% silica). Volcanic domes are typically small. Some are subject to explosive blowouts during dome building processes. Domes commonly occur adjacent to or within craters of composite volcanoes. Other domes begin as shallow laccolithic intrusions that grow and expand beyond subsurface confinement.

Those of us living in the Pocatello, Idaho, area are able to see examples of such volcanic domes. Big Southern Butte and East Butte on the Snake River Plain are two excellent examples.

dome5.gif (10262 bytes)


Assignment: Part 1

Investigate two recent eruptions of different types of volcanoes (last two decades). The Smithsonian Global Volcanism Program is an excellent archive of volcanic activity. List and briefly describe the primary and secondary environmental effects of each eruption. What were the long term effects of each of these eruptions on the global environment?

Other Types of Volcanic Activity

There are parts of the world covered by thousands of square kilometers of thick basalt lava flows called Flood Basalts. Individual flows may be more than 50 meters thick and extend for hundreds of kilometers. The largest of the flood basalts in the United States is the Columbia River Basalt Group (CRBG or just CRB). The CRBG covers most of southeastern Washington State, part of western Idaho, areas throughout Oregon, and extends all the way to the Pacific Ocean.

The Grande Ronde Basalt in Oregon, an example of a flood basalt. Photo by Thor Thoradson

Crb97-f9.jpg (36878 bytes)

Closer to Pocatello is the Snake River Plain (SRP), a broad arch across the southern part of Idaho. The SRP extends 600 kilometers eastward from the Oregon border to the Yellowstone Plateau. It is covered by basaltic lava flows as recent as approximately 2,000 years ago (just a minute ago by geologic time standards!). These were earlier considered to represent a part of the Columbia River flood basalt system, but the basalt lavas of the SRP were erupted from numerous fissures and small shields to form “basaltic lava plains” a term coined by R.Greeley, Arizona State University.

The Deccan Traps in northwest India are even larger than the Columbia River Basalt Province. You can read about this area and see photographs at http://volcano.und.nodak.edu/vwdocs/volc_images/europe_west_asia/india/deccan.html

floodbasalts.gif (11898 bytes)

Assignment: Part 2

Use the Internet to learn more about flood basalts. What extinction events are associated with flood basalts such as the Deccan Traps? What can be said about the eruption of flood basalts in relationship to extinction?

yellowstone_caldera.gif (20756 bytes)

Yellowstone National Park is a resurgent caldera.

The largest and most explosive volcanic eruptions eject tens to hundreds of cubic kilometers of magmal onto the Earth’s surface. When such a large volume of magma is removed from beneath a volcano, the ground subsides, or collapses, into the emptied space to form a huge depression called a caldera. Many cataclysmic caldera-forming eruptions have taken place throughout the world in the past million years; those occuring during historic time, though enromoulsy destructive, pale in size to older events during the Pleistocene.

Recent caldera forming eruptions, their location, and volume of magma erupted:

  • Tambora (Indonesia) 1815: 50 km3 magma erupted
  • Kuwae (Tropical Pacific) ~1453: 40 km3 magma erupted
  • Santorini (Thera) Greece ~3600 BP (Before Present): 30 km3 magma erupted
  • Mazama (Crater Lake) 6845 BP: 60 km3 magma erupted
  • Although large, these Holocene eruptions pale in comparison to events during the Pleistocene:
  • Toba (Indoensia) 74,000 BP: 3500 km3 magma
  • Yellowstone Caldera 600,000 BP: 1000 km3 magma
  • Yellowstone Caldera 2.1 million years ago: 2500 km3 magma

For comparison, the 1980 eruption of Mount St. Helens erupted only 1 km3 of magma!

The Toba caldera on Sumatra, Indonesia, site of the second largest volcanic eruption ever discovered. The caldera is partly filled by Lake Toba. The flat area in the distance are pyroclastic deposits from the eruption.

Three major caldera systems are found in North America: Long Valley, California; Valles, New Mexico; and Yellowstone, Wyoming.. A major volcanic explosion happened 700,000 years ago, producing the Long Valley Caldera and its deposit, the Bishop Tuff. Harmonic tremors (earthquake swarms, up to a magnitude of 5-6) occurred in the early 1980’s, indicating magma movement is still occurring.

Caldera_eruption.gif (12106 bytes)

The Yellowstone Volcanic Field has had three major eruptive periods. The oldest event produced the Huckleberry Ridge Tuff, approximately 2,100,000 years ago. The second event occurred 1,300,000 years ago resulting in the Mesa Falls Tuff. The most recent cataclysmic explosion occurred a mere 600,000 years ago, producing the Lava Creek Tuff. Yet the Yellowstone system is still active. Old Faithful and other geysers and hot springs indicate magma is still present beneath the caldera floor.

Both the Long Valley Caldera and Yellowstone Caldera are considered resurgent calderas. Changes in the caldera floor indicate magma movement at various depths beneath both calderas. The caldera floors have been slowly doming upward since the cataclysmic explosions occurred eons ago.

Click on the phrase for an excellent discussion, “Principal Types of Volcanoes,” which includes pictures and diagrams.

VOLCANIC HAZARDS

The effects of volcanoes can be divided into primary and secondary effects, which could also be called primary and secondary causes for human concern.

Primary effects are produced directly by the volcanic activity. Examples include lava flows, ash-flows, lateral blasts, ash-falls, and gases. Secondary effects are the result of primary effects. Examples include lahars/mudflows, floods, fires, and tsunamis. Disruption of normal human activity, such as sanitation and farming leads to famine and disease.

volcano_hazards.gif (35017 bytes)

PRIMARY EFFECTS OF VOLCANOES

Lava Flows

Lava flows are streams of molten rock. Lava flows can erupt relatively nonexplosively and move very slowly (a few meters to a few hundred meters per hour) or they can move rapidly (typically down steep slopes). Gas content and eruptive temperature are essential factors in the lava flow’s behavior. The fastest moving lava flows (higher gas content and temperature) produce Pahoehoe, which has a ropy texture and a smooth surface when hardened. Slow moving lava flows (cooler and less gas-enriched) break up while moving. This produces A’a, which has a blocky texture and a jagged surface.

LavaFlow1.jpg (7944 bytes)

LavaFlow2.jpg (15916 bytes)

Most lava flows are slow enough that they are seldom a threat to human life. Such flows generally follow a predictable course. However, lava flows can cause extensive damage or total destruction by burning, crushing, or burying everything in their paths. Whole villages have been known to completely disappear beneath lava flows! Therefore, to avoid such destruction, controlling a lava flow has become important. Several instances of successful deflection have actually occurred. Hydraulic chilling (see- Case History of Mount Helgafell, Iceland, on page 213 of the textbook), constructing walls, and bombing are methods that have been used. However, there have been many unsuccessful attempts to deflect lava flows. Consequently, this area is ripe for further study and evaluation.

Lava flows on Kilauea Volcano move through forests of ohia trees, creating a dense cloud of wood smoke. The lava fountain (photograph on left) erupted from the Pu’u O’o vent on June 26, 1986, and supplied lava to the advancing flow, which had traveled just 3.6 kilometers by the time the eruption ended later in the day. The temperature of basalt lava at Kilauea reaches 1160 degrees Celsius. These photos were obtained from the U.S. Geological Survey volcanic hazards program. Click HERE for additional U.S.G.S. volcanic hazard photos of lava flows.

Pyroclastic Hazards

Volcanic explosions produce volumes of tephra. Tephra is the material blown out of the volcanic vent when an explosion occurs. Ash-flows, lateral blasts, and ash-falls are the types of pyroclastic activity that produce tephra, with composite volcanoes and large calderas the vent sources.

Pyroclastic flows (also called ash-flows) are high speed avalanches of hot ash, rock fragments, and gas which move down the sides of a volcano during explosive eruptions. These flows occur when the vent area or ash column collapses. Because pyroclastic flows can reach 1500 degrees F and travel at high speeds (160-250 kilometers per hour and up), they are extremely destructive and deadly. Pyroclastic flows are typical of composite volcano eruptions, but are also associated with large caldera systems.

15_small.gif (15694 bytes)

During the May 1980 eruption at least 17 separate pyroclastic flows descended the flanks of Mount Saint Helens.

Pyroclastic flows are sometimes called nuees ardentes, French for “glowing avalanches,” because of the hot, often incandescent mixtures of volcanic fragments and gases. During the 1902 eruption of Mont Pelee in Martinique, a nuee ardente demolished the coastal city of St. Pierre, killing nearly 30,000 people.

Lateral Blasts are explosive events in which gas and ash are ejected from the side of a volcano and travel away from the volcano at velocities that sometimes exceed the speed of sound. See Figure 8.28 in your textbook for a photograph of the lateral blast at Mount St. Helens. Base surges form by collapse of steam-saturated eruption columns and travel outward along the ground surface.

10.jpg (83275 bytes)

Effects of lateral blast on forests near Mount St. Helens, 1980.

An explosive eruption blasts molten and solid rock fragments (tephra) into the air with tremendous force. The largest fragments, bombs, fall back to the ground near the vent. The smallest rock fragments, ash, rise into the air, forming a huge and billowing eruption column. Volcanic ash is composed of fragments of rock, minerals, and glass that are less than 2 millimeters in diameter.

Ash raining out of an eruption column causes another hazard called Ash-fall. Large eruption columns form ash clouds that can travel hundreds of kilometers downwind from a volcano, resulting in ashfall over enormous areas. Ash from the May 18, 1980, eruption of Mount St. Helens was deposited over 22,000 square miles of the western United States. In the adjacent figure, ash-fall from Mount St. Helens is compared with a recent eruption from Mt. Pinatubo, as well as an eruption from a Yellowstone-type caldera.

ashfall.gif (5691 bytes)

Even a small ash-fall poses a serious threat to people, crops, machinery, and computers. People can have serious respiratory problems due to fine ash particles. Vegetation covered by layers of volcanic ash is virtually destroyed. Surface water (lakes, streams) can be seriously contaminated. The weight of thick and/or wet layers of ash can cause structural damage (example- collapsing roofs). Windborne ash causes serious problems for aircraft. During the past 15 years, about 80 commercial jets have been damaged when volcanic ash was sucked into jet engines by inadvertently flying into an ash cloud.

volcanic_ash.gif (277742 bytes)

Volcanic Gases

All magmas contain dissolved gases that are released during and between eruptive episodes. These gases are predominately steam, followed in abundance by carbon dioxide, compounds of sulfur and chlorine, and lesser amounts of other gases. While they rarely reach populated areas in lethal concentrations, gases can be injected to great heights in the atmosphere by volcanic eruptions, in some cases spreading throughout the globe.

These gases are converted to acid droplets in the atmosphere by oxidation on water droplets, inlcuding hydrochloric, hydroflouric, and sulfuric acid. Sulfuric acid droplets affect climate by reflecting incoming solar radiation, producing a general cooling of climate for one to as much as five years after an eruption. The cooling effect of voclanic eruptions lasts longest when sulfur compounds are injected into the stratosphere, where removal mechanisms are slow. The last great famine in human history followed the eruption of Tambora in 1815, which resulting in cooling for 2-3 years following the eruption. In New England, the year following the eruption has come to be known as “The Year Without a Summer” because of widespread snow and killing frosts in June, July, and August of that year. More recently, the eruption of Pinatubo in 1991 was followed by a global temperature drop of 0.5 to 0.6 degrees C, temporarily counteracting the effects of global warming due to anthropogenic carbon dioxide emissions.

Carbon dioxide is heavier than air and tends to collect in depressions, such as valleys, where it can occur in concentrations lethal enough to cause suffocation of people and animals. Be sure to read about the tragedy of Lake Nios, Cameroon, in your textbook beginning on p. 210.

fumarole_sampling_mageik.jpg (71105 bytes)

USGS scientist collecting samples of volcanic gases at Mt. St. Helens

SECONDARY AFFECTS OF ERUPTIONS

Lahars (Debris Flows/Mud Flows) are mixtures of water, rock, ash, sand, and mud that originate from the slopes of a volcano. They can travel over 80 kilometers and commonly reach speeds of 35 to 65 kilometers per hour. Lahars containing a high percentage of rock debris look like fast-moving rivers of concrete. Close to a volcano, they have the strength to rip huge boulders, trees, and structures from the ground and carry them for great distances. Farther downstream the coarser debris settles to the bottom of the flow, leaving mud to continue on to cover everything it passes.

Lahars are formed when masses of unconsolidated, wet debris become mobilized, and are commonly initiated by:
  • Large landslides of water-saturated debris
  • Heavy rainfall eroding volcanic deposits
  • Radiant heat emitted from a volcanic vent suddenly melting snow and ice
  • Pyroclastic flows on the flanks of a volcano
  • Breakout of water from glaciers, crater lakes, or from lakes dammed by volcanic eruptions

Historically, lahars have been one of the most deadly of the volcanic hazards. The 1985 lahars off Nevado del Ruiz in Colombia killed approximately 23,000 people. Nearly 135 miles (220 kilometers) of river channels surrounding Mount St. Helens were affected by the lahars of May 18, 1980.

A mudline left behind on trees shows depths reached by the mud. Scale indicated by scientist- center far right.

13.jpg (61655 bytes)Click here to see a chart of volcanic hazards.

REDUCING THE HAZARD

Keep in mind that hazards such as volcanic eruptions become natural disasters only when humans get in the way. A primary focus of volcanology is to provide scientific and educational information that can lead to hazard mitigation.

Scientists assess volcanic hazards based on a volcano’s past behavior. They carefully monitor volcanoes for signs of restlessness and inform the public about possible dangers. Scientists have helped to save thousands of lives and millions of dollars worth of property throughout the world.

For instance, mapping studies of Mount Rainier indicate a history of large-scale debris flows. The last giant debris flow, the Osceola Mudflow, swept down Mount Rainier’s western slopes about 500 years ago and reached Puget Sound. Since future eruptions would probably follow a similar pattern, monitoring of the volcano is crucial because of the large number of people who would now be at risk.

How then, do scientists study active volcanoes to predict when an eruption will occur and how extensive it will be? The following are several methods used by scientists to monitor volcanic activity.

Seismicity

Earthquakes commonly provide the earliest warning of volcanic unrest, and earthquake swarms immediately precede most volcanic eruptions.

Ground Movements

Upward and outward movement of the ground above a magma storage area commonly occurs prior to an eruption. Several techniques exist to measure the changing shape of a volcano’s surface caused by the pressure of magma moving underground.

Geophysical Properties

Changes in electrical conductivity, magnetic field strength, and the force of gravity also trace magma movement, sometimes before earthquakes or ground deformation occur.

Gas Geochemistry

Gas emissions, especially of SO2, tend to increase with increasing magmatic activity. The emission rate of SO2 and other gases is monitored on suspicious volcanoes detect potential hints for eruption.

The best way to minimize the effects of an eruption is to incorporate hazards information in land-use planning to avoid high-density development in hazardous volcanic areas. We might not be able to tame the beast, but we can learn to predict its behavior and attempt to stay out of its way.

Assignment: Part 3

Search the Internet and find some historic descriptions of volcanic eruptions. Pick four and compare and contrast them to each other. Was destruction and /or loss of life due to primary or secondary effects? A few suggested eruptions: Krakatau, Pinatubo, Etna, Vesuvius, Nevado del Ruiz, Laki, Katmai, El Chichon. Don’t feel limited to these!

YOU CAN SURF THESE VOLCANO LINKS TO ANSWER QUESTIONS AND TO LEARN MORE.
http://www.avo.alaska.edu/ Alaska Volcano Observatory
http://volcanoes.usgs.gov/ USGS Volcano Hazards Program
http://vulcan.wr.usgs.gov/home.html Cascades Volcano Observatory
http://quake.wr.usgs.gov/VOLCANOES/LongValley/ Long Valley Observatory
http://www.volcano.si.edu Smithsonian Global Volcanism Program
http://volcano.und.nodak.edu/ Volcano World
http://www.dartmouth.edu/~volcano/ The Electronic Volcano
  Find out about some Deadly Volcanoes:Mont Pelee, West IndiesVesuvius(PBS Nova)http://www.pbs.org/wgbh/nova/vesuvius/deadliest.htmlMore PBS informationCascades Volcano Observatory — Menu of the world’s Deadliest Volcanoes
Craters of the Moon National Monument Nodak’s page on this famous National Park

°

La Soufrière / Guadeloupe 

Op het eiland Basse-Terre vind je de vulkaan La Soufrière die met een hoogte van 1467 meter boven de zeespiegel mede bepalend is voor het klimaat van dit grootste eiland van Guadeloupe.

Op de vulkaan zelf heb je door hoogteverschillen te maken met lagere temperaturen, aan de loefzijde zorgt de vulkaan voor meer neerslag (het houdt de depressies tegen), terwijl aan de loefzijde door de beschutte ligging aanzienlijk minder neerslag valt. Hier profiteert de aan de westkust gelegen hoofdstad Basse-Terre van, waardoor deze stad tot de meest aangename plekjes van Guadeloupe behoort.

 http://www.uwiseismic.com/General.aspx?id=68


Geologic map of La Soufrière Volcano in St. Vincent showing the main deposits that make up this volcano.

The crater of La Soufrière volcano taken in 1972 (top) and 1988 (below).

 

© reuters.

De vulkaan Copahue aan de grens met Argentinië  

Sinds  december  2012 begon de berg  as en gas uit te spuwen De laatste grote eruptie van de vulkaan deed zich in 1992 voor. Tien jaar later was de vulkaan ook zeer actief.

© nasa. Foto’s

Beelden van een vulkaanuitbarsting gingen al dikwijls de wereld rond, maar deze zijn van een ander kaliber. Het natuurfenomeen in Alaska werd immers vanuit de ruimte geregistreerd. Astronauten van het internationaal ruimtestation ISS namen de foto’s op 18 mei.De vulkaan in actie heet Pavlof en ontstond op het schiereiland Alaska. Sinds 1790 barstte hij al veertig keer uit. De eruptie die op 13 mei begon, stuwde een aswolk tot zes kilometer hoog de lucht in, meldt de website van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA.Ruimtevaarders – die zich ruim 764 kilometer verder bevonden – konden de adembenemende beelden vastleggen.
°
VULKANEN EN KLIMAAT 
°

Vulkanen – Directe en indirecte gevolgen

donderdag 3 april 2008

—>Zie ook

http://www.kennislink.nl/publicaties/klimaatgevolgen-van-vulkanische-uitbarstingen-blijken-beperkt   ?(2005)

Een direct gevolg van een vulkaanuitbarsting is de eruptie zelf, waarvan verschillende typen bestaan. Deze kan tal van indirecte gevolgen veroorzaken zoals allesvernietigende modderstromen (lahars) en hete gasstromen (pyroclastische stromen). Zelfs het wereldwijde klimaat kan sterk beïnvloed worden door één enkele uitbarsting. Een spectaculaire temperatuursdaling van enkele graden is zelfs mogelijk.

door

Directe gevolgen – Vulkaanerupties

Er zijn verschillende manieren waarop een vulkaan tot uitbarsting komt. Verschillen zitten hem in de viscositeit (stroperigheid) van de lava. Hoe stroperiger de lava, des te explosiever de uitbarsting. Hieronder worden eruptietypen van niet-explosief naar zeer explosief besproken.

Hawaïaanse eruptie

Dit type is de rustigste van alle typen erupties. Hawaïaanse erupties komen voor bij schildvulkanen, grote vulkanen met niet-explosieve uitbarstingen van laag-visceuze (makkelijk stromende) lava. Uitbarstingen komen vanuit de top, openingen op de helling, lavameren en spleten.

Bij een Hawaïaanse uitbarsting stroomt laag-visceuze lava uit de vulkaan, vaak in combinatie met een lavafontein. De fonteinen kunnen tientallen tot honderden meters hoog worden en enkele uren aanhouden. De hoogste ooit waargenomen is een fontein van 1600 m hoog die ontstond bij de uitbarsting van de Izo-Oshima in Japan in 1986.

De gloeiende deeltjes van de lavafontein schieten vele meters hoog de lucht in en drijven weg op de wind. Hierna koelen ze af en belanden als gestolde deeltjes in de omgeving van de vulkaan. Als er teveel vloeibaar materiaal bijeen komt om in de lucht te stollen, klontert de massa op de grond samen. Andere, zeer kleine deeltjes vormen glasbolletjes of glasdruppels. De hoeveelheid uitgestoten gas en pyroclastisch (uitgestoten materiaal uit de vulkaan) is beperkt.

Een typische Hawaïaanse eruptie op de Kilauea in 1983. Bron: USGS

Bron Video: USGS

Spleeteruptie

Bij spleeterupties vinden meerdere uitbarstingen tegelijkertijd plaats. De laag-visceuze lava vult de spleet of het spleetsysteem op. Zulke spleten ontstaan vaak bij het rekken van de bovenste laag van de aarde, de aardkorst.

Spleeterupties komen voor bij mid-oceanische ruggen, gebieden in de oceaan waarbij aardplaten uiteen drijven zoals in de Atlantische oceaan. Op IJsland, dat een gedeelte van deze mid-oceanische rug is, komen dan ook vaak spleeterupties voor. Hier vond ook de grootste waargenomen spleeteruptie ooit plaats in 1783. Spleeterupties komen ook voor op Hawaï.

Een spleeteruptie op de Kilauea op Hawaï in 1992. Bron: USGS

Strombolische eruptie

Veel uitbarstingstypes zijn genoemd naar de plaats waar ze vaak voorkomen. Zo ook de Strombolische eruptie, afgeleid van uitbarstingen van de Stromboli ten noorden van Sicilië (Italië). Deze vulkaan wordt ook wel de ‘vuurtoren van de Middellandse Zee’ genoemd omdat hij al 2.400 jaar zo goed als onafgebroken actief is. De Etna en Surtsey (IJsland, 1963) zijn andere voorbeelden. Strombolische erupties komen voor op sintelkegels, uit lavafragmenten opgebouwde, kleine vulkanen met een steile helling. Daarnaast worden ze ook gezien op stratovulkanen, middelgrote, vaak explosieve vulkanen met een gelaagde opbouw.

Kenmerkend zijn uitbarstingen van laag-visceuze lava uit de top van de vulkaan. De uitbarstingen vinden met tussenpozen plaats (vaak slechts minuten) en kunnen tot honderden meters hoog reiken. De omhooggeschoten, vaak onregelmatige lavabrokken zijn meestal groter dan een vuist (om precies te zijn: groter dan 64 mm).

Het verschil met Hawaïaanse erupties is dat een Strombolische uitbarsting veel meer lawaai produceert. Er is geen duidelijke opstijgende wolk vanuit de vulkaan te zien (eruptiekolom); de deeltjes schieten alle kanten op. Daarnaast is de uitstroom van lava beperkt. Als er al lava uitstroomt dan gaat het meestal om langzaam stromende, hoog-visceuze (moeilijk stromende) lava.

Een eruptie op de Italiaanse Stromboli in 1969. Hete deeltjes komen terecht op de rand van de top van de vulkaan. Bron: USGS

Vulkanische eruptie

Op het Italiaanse eiland ‘Vulcano’ staat de vulkaan die verantwoordelijk is voor dit eruptietype. De oude Romeinen dachten dat dit eiland gemaakt was door Vulcanus, de smid onder de goden en de god van het vuur. Ook de uitbarsting van de Stromboli in 1930 was een vulkanische eruptie.

De uitbarstingen worden getypeerd door hun korte duur (minuten tot uren) waarbij grote brokken (weer groter dan 64 mm) met hoge snelheid omhoog schieten. Ook komen er grote hoeveelheden as vrij vanwege de grote hoeveelheid gas in het magma. Het magma heeft een hoge viscositeit waardoor het gas moeilijk kan ontsnappen. Hierdoor bouwt zich druk op, uiteindelijk gevolgd door de explosie.

Vulkanische erupties zijn explosiever dan Strombolische of spleetuitbarstingen. De eruptiekolom is vaak vijf tot tien km hoog waardoor het pyroclastische materiaal een groot verspreidingsgebied heeft.

Een uitbarsting van de Tavurvur op Papua Nieuw Guinea in 1998. Bron: USGS

Pliniaanse eruptie

Italiaanse eilanden en de oude Romeinen hebben hun naam aan een hoop uitbarstingstypes gegeven. De Pliniaanse eruptie is afgeleid van Plinius de Jongere, die in 79 n. Chr. de uitbarsting van de Vesuvius beschreef. Pliniaanse uitbarstingen komen voor bij stratovulkanen, de gelaagde vulkanen waar ook minder explosieve Strombolische uitbarstingen voorkomen. De Krakatau eruptie uit 1883 is een bekende Pliniaanse eruptie, maar ook de uitbarsting van de Mount St. Helens (1980) in de Verenigde Staten is een goed voorbeeld.

De eruptie is extreem explosief, heeft een onregelmatig karakter en kan uren tot dagen aanhouden. De hoeveelheid gas en silica (SiO2, de chemische formule van glas en zand) in het magma verschilt. De hoogte van de kolom wordt veroorzaakt door uiteen bewegende gassen en de kracht van de explosie zelf. Over het algemeen wordt een hoogte van meer dan 11 km bereikt, met pieken tot wel 45 km hoogte! Die maximale hoogte is halverwege de grens met de ruimte; het gedeelte van de atmosfeer waar weersverschijnselen als wolken en regen ontstaan, komt maar tot tien kilometer boven het zeeniveau.

In de directe omgeving van een Pliniaanse eruptie ligt veel puimsteen. Dat is een licht, vulkanisch gesteente met grote holtes. De as heeft een groter verspreidingsgebied. Ook indirecte effecten zoals pyroclastische stromen en lahars komen voor.

Een prachtvoorbeeld van een Pliniaanse uitbarsting is de uitbarsting van Mount St. Helens op 18 mei 1980. De vulkaan was in 123 jaar niet uitgebarsten. De uitbarsting werd in de maanden ervoor aangekondigd door enkele aardbevingen maar ook door enkele kleinere uitbarstingen. De grote uitbarsting zelf werd veroorzaakt door een aardbeving (5,1 op de schaal van Richter) aan de noordflank van de berg. Daardoor trad een zijwaartse uitbarsting op. Na de uitbarsting was de vulkaan 400 m lager. Bijna 60 mensen verloren het leven. Ook in de maanden na 18 mei is de vulkaan nog een aantal keren uitgebarsten. Bron: USGS

Hydrovulkanische eruptie

Kenmerkend voor hydrovulkanische erupties is dat magma in contact met grondwater komt, waarna een explosie van stoom ontstaat. Het hete magma zorgt er namelijk voor dat het water zeer snel verdampt en opstijgt. Bij de stoomexplosie komt maar zelden lava naar buiten. Vaak is een brede cirkel van stoom aan het aardoppervlak te zien (basisstroom) waaruit een eruptiekolom de atmosfeer in gaat. Het instorten van de kolom vanwege zijn grote dichtheid zou de reden zijn voor het ontstaan van zo’n basisstroom. Vaak worden ondiepe kraters gevormd (‘maren’) die zich kunnen opvullen met water.

Ook reacties met oppervlaktewater behoren tot het hydrovulkanisme. Dit type wordt weleens gezien als de natte variant van Strombolische erupties. Ze zijn echter veel explosiever en produceren een duidelijke eruptiekolom.

Als een vulkaan groeit en minder makkelijk bij het grondwater kan, zal het aantal hydrovulkanishe erupties afnemen ten koste van andere eruptietypen. De uitbarsting van Mount St. Helens werd vooraf gegaan door honderden hydrovulkanische erupties. Ook op Kilauea op Hawaï komen zulke uitbarstingen voor, voornamelijk als de lava het zeewater bereikt. Ook onderzeese erupties vallen onder dit type uitbarsting.

De Ukinrek in Alaska explodeerde in 1977. De uitbarsting hield 12 dagen aan en vormde twaalf maren – ondiepe kraters die volstromen met water. Bron: USGS

Eruptietypen gekoppeld aan vulkaantypen.

Indirecte gevolgen

Vulkanen veroorzaken niet alleen een aswolk en een lavastroom, maar kunnen ook tal van indirecte rampen veroorzaken. Deze secundaire effecten zijn vaak vernietigender voor de omgeving dan de eigenlijke uitbarsting. Voorbeelden zijn lahars en pyroclastische stromen. Ook aardverschuivingen, lawines, tsunami’s, blikseminslagen en overstromingen door het leeglopen van een groot kratermeer kunnen indirecte gevolgen zijn van vulkaanuitbarstingen. Zelfs het wereldwijde klimaat is gevoelig voor een flinke vulkaanuitbarsting.

Lahar

Een lahar is de Indonesische term voor een modderstroom. Die ontstaan vaak voor op de hellingen van strato- en schildvulkanen. De stroom bestaat uit water en pyroclastisch materiaal en de temperatuur kan oplopen tot 100°C, het kookpunt van water.

Lahars worden veroorzaakt door hevige regenval voor, tijdens of na een vulkaanuitbarsting, door het smelten van water en ijs op de vulkaan, of door het vrijkomen van water uit het kratermeer. Een hete, pyroclastische stroom kan ook zorgen voor het smelten van ijs en sneeuw en vervolgens een lahar veroorzaken. Ook een aardverschuiving kan overgaan in een lahar.

Het kan tientallen kilometers duren voordat een lahar tot stilstand komt. De snelheid kan oplopen tot meer dan 100 km/u. Duidelijk is dat hierbij grote schade wordt aangericht, ook door de grote brokken die worden meegevoerd. Doden onder mens en dier, de vernieling van dorpen en steden, het onbruikbaar worden van bouwland zijn enkele schokkende gevolgen.

Ook in maart 1982 barstte de Mount St. Helens uit. Hierbij vormde zich een lahar. Lahars als gevolg van de uitbarsting van de Nevado del Ruiz (Colombia, 1985) doodden 23.000 mensen. Bron: USGS

Pyroclastische stroom

Deze stroom bestaat uit een hete brei van uitzettend, schadelijk gas en pyroclastisch materiaal in de vorm van kleine deeltjes en soms grote brokken. Pompeï en Herculaneum werden getroffen door deze stromen na de uitbarsting van de Vesuvius in 79 n. Chr.

Een pyroclastische stroom kan veroorzaakt worden door uitspuwen van lava door een Pliniaanse eruptie of door het instorten van de koepelvulkaan. Dat is een kleine vulkaan, gevormd door hoog-visceuze lava in een krater van een andere vulkaan. Andere oorzaken van pyroclastische stromen zijn periodes dat veel gas uit de vulkaanmond komt, het inzakken van de eruptiekolom en tenslotte het instorten van een deel van de vulkaanhelling. Daardoor is de richting van uitbarsting niet meer verticaal is maar horizontaler en kan een stroom veroorzaken.

De dichtheid van een pyroclastische stroom is groter dan de lucht zelf, zodat de stroom het aardoppervlak volgt. Gas vanuit het pyroclastische materiaal en vanuit de lucht die de stroom tegenkomt, zorgen voor het voortbestaan van de stroom. Nadat de allesvernietigende stroom de berg af is, is deze moeilijk te stoppen en kan hij tot tientallen kilometers het land in stromen. Snelheden lopen vaak op tot meer dan 100 km/u; de temperatuur kan oplopen tot 200 – 700°C

Er zijn twee soorten pyroclastische stromen. Bij nuée ardentes (‘gloedwolken’) is de inhoud van de wolk voornamelijk as. Deze variant ontstaat bij het instorten van een koepelvulkaan. De inhoud van een puimsteenstroom is logischerwijs voornamelijk puimsteen. Zulke stromen vormen zich vooral bij het instorten van een eruptiekolom.

Pyroclastische stromen komen de Mayon vulkaan af in de Filippijnen (september 1984). Door tijdige evacuatie kwam er niemand om. Het ging wel mis in 1902 toen pyroclastische stromen 28.000 mensen doodden op het Caribische eiland Martinique. Bron: USGS

Klimaatverandering

Eén tot zes procent van het magma bestaat uit opgeloste gassen die vrijkomen bij uitbarstingen. Het meest voorkomende opgeloste gas in magma is waterdamp (70-90%). Andere gassen die vrijkomen zijn in afnemende hoeveelheid koolstofdioxide (CO2), stikstof (N2) en zwaveldioxide (SO2). Verder komen elementen als waterstof (H), zwavel (S), fluor (F) en chloor (Cl). Snel na het vrijkomen reageren die tot schadelijke gassen zoals zoutzuur (HCl), waterstoffluoride (HF), zwavelzuur (H2SO4) en waterstofsulfide (H2S) gevormd. De laatste ruikt naar rotte eieren.

Zwavelzuur condenseert hoog in de atmosfeer tot kleine sulfaataerosolen, in de lucht gevormde vaste of vloeibare deeltjes met zwavel. De sulfaataerolsolen kaatsen zonlicht terug de ruimte in voor het de aarde bereikt, waardoor afkoeling optreedt. Ook zwaveloxide en zwaveldioxide spelen een belangrijke rol bij de afkoeling door terugkaatsing van het zonlicht. De vrijgekomen waterdamp (H2O) en koolstofdioxide (CO2) zorgen juist voor opwarming van de aarde. Ze absorberen warmte die de aarde wil verlaten: het bekende broeikaseffect. Asdeeltjes die hoog in de atmosfeer terecht komen, hebben weinig effect op de temperatuur op aarde en komen na enkele dagen tot weken weer op de aarde terecht.

Van de twee klimaateffecten is het afkoelende effect sterker. Daardoor wordt het netto kouder na een vulkaanuitbarsting. Er is namelijk al heel veel koolstofdioxide en waterdamp in de atmosfeer waardoor het extra opwarmende effect van de vulkaangassen klein is. Ook komt de uitgestoten waterdamp weer snel als regen op de aarde. De hoeveelheid binnenkomend zonlicht kan met tientallen procenten afnemen. Een wereldwijde afkoeling van een vulkaanuitbarsting is meestal kleiner dan 1,5° C. Toch is dit enorm groot afgezet tegen de wereldwijde temperatuurstijging van 0,8° C sinds 1920! Maar het kan nog spectaculairder. De uitbarsting van de Laki op IJsland in 1783 veroorzaakte een daling van bijna 5° C.

Een temperatuurdaling aan het aardoppervlak kan enkele jaren aanhouden na een grote eruptie. Na een paar jaar zijn alle aerosolen verdwenen door onder andere de vorming van zure regendruppels uit de samenklontering van aerosolen. Ook Nederland heeft dus last van grote uitbarstingen in andere delen van de wereld, zij het slechts in beperkte mate.

Langdurige uitbarstingen gedurende miljoenen jaren (bijvoorbeeld de ‘Deccan Traps’ in India, die rond 65 miljoen jaar ontstonden) kunnen een veel groter, en rampzalig effect hebben op het wereldwijde klimaat en zorgen dat flora en fauna massaal uitstierven.

Ook de ozonlaag kan voor een paar jaar met tientallen procenten afnemen door aerosolen die de vorming van chlooroxide (ClO) veroorzaken. Die stof breekt ozon (O3) af. Hierdoor belandt er gedurende enkele jaren meer UV straling, straling die huidkanker kan veroorzaken, op de aarde.

Blikseminslag maakte de uitbarsting van de Rinjani (Indonesië, 1994) nog spectaculairder.

Het moge duidelijk zijn dat mensen die in de buurt van een vulkaan wonen het grootste gevaar lopen. Maar ook mensen die enkele tientallen kilometers er vanaf wonen, lopen het risico verrast te worden door indirecte gevolgen zoals een lahar of een pyroclastische stroom. De uitbarsting van vulkanen kan zelfs wereldwijde effecten hebben: ook Nederland kan afkoelen als gevolg van een grote uitbarsting. Langdurige, grote uitbarstingen zoals die in het verleden plaats hebben gevonden, kunnen zelfs leiden tot een nieuwe ijstijd. Een mogelijke veroorzaker is de de supervulkaan Yellowstone (V.S.), die om de 700.000 jaar uitbarst. Die grens naderen we juist weer. Tot op heden zijn er echter geen onomstotelijke aanwijzingen voor een naderende superuitbarsting…

°

Gevolgen vulkaanuitbarstingen

De meesten vulkaanuitbarstingen vinden plaats in dunbevolkt of onbevolkt gebied. Wanneer een vulkaanuitbarsting wel in dichtbevolkt gebied plaatsvindt, kan een vulkaanuitbarsting toch een groot aantal menselijke slachtoffers veroorzaken. Hieronder is een lijst met de meest dodelijke vulkanische erupties afgebeeld.

Aantal dodelijke slachtoffers Naam vulkaan, gebied Jaartal (n.Chr.) Voornaamste doodsoorzaak
92.000 Tambora, Indonesië 1815 Hongersnood
36.417 Krakatau, Indonesië 1883 Tsunami
29.025 Mt. Pelee, Martinique 1902 Pyroclastische stroom
25.000 Ruiz, Colombia 1985 Modderstromen
14.300 Unzen, Japan 1792 Instorting vulkaan, tsunami
9.350 Laki, IJsland 1783 Hongersnood
5.110 Kelut, Indonesië 1919 Modderstromen
4.011 Galunggung, Indonesië 1882 Modderstromen
3.500 Vesuvius, Italië 1631 Modderstromen, lavastromen
3.360 Vesuvius, Italië 79 Pyroclastische stroom en asregen
2.957 Papandayan, Indonesië 1772 Pyroclastische stroom
2.942 Lamington, Papoea N.G. 1951 Pyroclastische stroom
2.000 El Chichon, Mexico 1982 Pyroclastische stroom
1.680 Soufriere, St Vincent 1902 Pyroclastische stroom
1.475 Oshima, Japan 1741 Tsunami
1.377 Asama, Japan 1783 Pyroclastische stroom, modderstromen
1.335 Taal, Filippijnen 1911 Pyroclastische stroom
1.200 Mayon, Filippijnen 1814 Modderstromen
1.184 Agung, Indonesië 1963 Pyroclastische stroom
1.000 Cotopaxi, Equator 1877 Modderstromen
800 Pinatubo, Filippijnen 1991 Instorten van daken en ziektes
700 Komagatake, Japan 1640 Tsunami
700 Ruiz, Colombia 1845 Modderstromen
500 Hibok-Hibok, Filippijnen 1951 Pyroclastische stroom

De landbouw profiteert nog het meest van vulkanische activiteit. Als een gebied met nieuwe lava wordt bedekt, ziet het er doods uit, maar oude, verweerde lava is erg vruchtbaar. De lava bevat veel mineralen en de planten hebben die mineralen nodig om goed te groeien. Gebieden met vulkanische grond geven een hoge opbrengst van gewassen.

De uitbarsting van een vulkaan vindt plaats, wanneer magma aan het aardoppervlak komt. Als gevolg van een vulkaanuitbarsting kunnen er echter ook andere natuurverschijnselen optreden, zoals pyroclastische stromen, lahars, asregens, tsunami’s en klimaatsveranderingen.

Pyroclastische stroom

Een pyroclastische stroom of gloedwolk is één van de meest verwoestende effecten van een vulkaanuitbarsting. Pyroclastische stromen bestaan uit vaste of halfvloeibare lava, gas, rotsen en as. Ze kunnen snelheden tot 150 km/u bereiken, en hebben temperaturen die liggen tussen 100 en 800°C.

Pyroclastische stromen ontstaan bij vulkaanuitbarstingen, meestal van het pliniaans-type. Er onstaat dan een enorme zuil van as en gassen boven de krater, die tot wel 45 km hoogte de atmosfeer in geblazen kan worden. Wanneer zo’n eruptiezuil in elkaar stort, ontstaat een dodelijke aslawine van heet gas en pyroclastica, die met hoge snelheid van de helling afraast. In zo’n pyroclastische stroom worden de bestanddelen door de zwaartekracht op grootte gescheiden, waarbij de zwaarste bestanddelen zich onderop verzamelen. De vulkanische as en andere fijne deeltjes zijn lichter en geven de pyroclastische stroom zijn herkenbare aanblik.

Soms ontstaat een pyroclastische stroom wanneer er een explosie plaatsvindt onder de helling van een vulkaan.

Schematische weergave van het instorten van een askolom, wat een pyroclastische stroom veroorzaakt
Schematische weergave van het instorten van een askolom, wat een pyroclastische stroom veroorzaakt.

lahar, Mount St. Helens 18 mei 1980

Lahar

Een lahar is een modderstroom van vulkanisch materiaal (vulkanische as, puimsteen en brokken gesmolten of gestolde lava). Lahars ontstaan doordat as en puimsteen, afkomstig van de vulkaanuitbarsting, vermengd met regenwater of smeltwater van sneeuw.

Bekend zijn de beelden van Mount St. Helens van vlak na de uitbarsting op 18 mei 1980 waarop enorme bosgebieden met ontwortelde bomen te zien zijn. De snelheid van de lahar (tot meer dan 100 km/u) en de kracht waarmee de stroom vulkanisch materiaal naar beneden komt, is voldoende om complete bossen, wijken en dorpen te vernietigen.

Asregen

Door de explosie worden stenen en as meters hoog de lucht in geschoten. Doordat de as erg licht is, komt het vaak hoog in de stratosfeer terecht. Eenmaal in de stratosfeer wordt de as door de sterke luchtstroom die hier staat over grote afstanden door de atmosfeer verplaatst. Uiteindelijk zal het as weer naar het aardoppervlak terugkeren, dit gebeurt in de vorm van een asregen. Op de foto hiernaast is een asregen te zien in de stad Yakima, Washington na de bekende uitbarsting van Mount St. Helens op 18 mei 1980. Tijdens een ernstige asregen kan de lucht er nevelig en geel uitzien en de lichtintensiteit kan erg afnemen. Ook kunnen dorpen onder een dikke laag as komen te liggen. Een bekend voorbeeld hiervan is de stad Pompei, die als gevolg van een asregen onder een dikke aslaag verdween.

asregen in de stad Yakima, Washington na de uitbarsting van Mount St. Helens van 18 mei 1980

Vulkanische as is niet giftig, maar het inademen ervan kan problemen veroorzaken voor mensen met ademhalingsziekten, zoals astma. Vulkanische as bestaat uit zeer kleine, scherpe stukjes gesteente die zo klein zijn, dat ze bij het inademen tot in de longblaasjes door kunnen dringen. In de longblaasjes kunnen deze scherpe deeltjes veel schade aanrichten. Bij mensen waarbij de longen al minder goed functioneren, kan dit extra verlies aan longfunctie leiden tot ademhalingsproblemen. Ook kan het profiel van de kleine deeltjes irritatie en krassen op het hoornvlies veroorzaken, waardoor mensen minder goed gaan zien.

Als gevolg van asregens kunne oogsten tot in wijde omtrek worden vernietigd. Daarnaast worden akkers vaak enkele jaren onbruikbaar, omdat de as schadelijke stoffen als zwavel bevat.

De kleinste asdeeltjes kunnen jarenlang hoog in de atmosfeer aanwezig blijven, en worden door de wind op grote hoogte over de hele wereld verspreid. Asdeeltjes in de atmosfeer kunnen bijdragen aan spectaculaire rode zonsopkomsten en zonsondergangen.

Tsunami’s

Een tsunami is een enorm krachtige vloedgolf die met grote snelheid grote afstanden over de oceaan aflegt. Opvallende kenmerken zijn een zeer grote golflengte en een geringe golfhoogte, waardoor hij in open zee nauwelijks wordt opgemerkt. Wanneer een tsunami de kustzone nadert, zal de hoogte van de golf aanzienlijk oplopen. De golf kan dan tot 30 meter hoog worden en zeer veel schade op de kust veroorzaken.

Een tsunami kan worden veroorzaakt door een onderzeese vulkaanuitbarsting, als er door de vulkaanuitbarsting enorme aardverschuivingen langs de vulkaanhelling plaatsvindt. Ook kan een tsunami ontstaat, wanneer een deel van een vulkaan op het land in zee stort. Tsunami’s kunnen echter ook ontstaan zonder dat er vulkanen bij betrokken zijn.

model van het effect van vulkanische gassen op het klimaat

Klimaat

Grote vulkaanuitbarstingen hebben ook gevolgen op het klimaat. Dit kan verklaard worden doordat grote hoeveelheden vulkanisch materiaal bij een grote explosie kilometers ver de lucht in wordt geworpen. Het zijn met name de gassen (waterdamp, koolstofdioxide en zwaveldioxide) en fijne stofdeeltjes die gevolgen hebben op het klimaat. Uit het zwaveldioxide ontstaan kleine zwaveldeeltjes die gedurende lange periode in de atmosfeer aanwezig kunnen blijven. Het is bekend dat deze zwaveldioxidedruppeltjes het zonlicht weerkaatsen en gedeeltelijk absorberen, waardoor maar een deel van de zonnestralen de aarde bereikt (zie onderstaande figuur). Gevolg is dan een tijdelijke afkoeling van de planeet.

Het is heel moeilijk om de precieze gevolgen van een vulkaanuitbarsting op het klimaat aan te tonen, omdat veel variabelen van invloed zijn op het klimaat. Toch wijkt de temperatuur na grote vulkanische erupties significant af van wat verwacht zou worden wanneer er geen vulkaanuitbarsting had plaatsgevonden.

 Zwavel-dioxide (SO2) uitstoot, bij verschillende vulkaanuitbarstingen
Zwavel-dioxide uitstoot (SO2) bij verschillende vulkaanuitbarstingen.

Vermindering van de intensiteit van zonnestraling na enkele vulkaanuitbarstingen
Vermindering van de intensiteit van zonnestraling na erupties.Uit deze figuur blijkt duidelijk dat na een vulkanische uitbarsting het percentage straling wat het aardoppervlak bereikt behoorlijk af te nemen.

http://www.knmi.nl/cms/content/79812/klimaateffecten_van_vulkaanuitbarstingen
Vulkanen
Klimaateffecten van vulkaanuitbarstingen
23 mei 2011
Jos de Laat en Geert Jan van Oldenborgh

Vulkaanuitbarstingen op IJsland hebben in het verleden de temperatuur op aarde nauwelijks beïnvloed. Tropische erupties zijn wel goed zichtbaar in de temperatuurreeksen. Grote uitbarstingen zoals de Pinatubo in 1991 en de Tambora van 1815 zorgden er voor dat de wereldgemiddelde temperatuur een paar jaar een kwart tot één graad lager lag. De afkoeling wordt veroorzaakt doordat vulkanisch stof hoog in de atmosfeer zonlicht tegenhoudt. Vulkaanuitbarstingen hebben alleen een langdurig koelend effect als het stof de stratosfeer bereikt (boven de 10/15 km). Het stof van vulkaanerupties in de tropen wordt door de luchtstromingen verder omhoog gebracht en over de hele wereld verspreid, terwijl dat van vulkanen buiten de tropen naar beneden waait en snel weer verdwijnt. We verwachten dus niet dat de huidige uitbarsting van de Grimsvötn op IJsland de temperatuur merkbaar zal beïnvloeden.

Artist impression van een gele zonsondergang door vulkanisch stof van de Tambora (Turner, 1828)

Vulkaanuitbarstingen buiten de tropen

Grote vulkaanuitbarstingen hebben soms een invloed op de temperatuur op aarde. Dat hangt er echter sterk van af waar de vulkaan staat. De uitbarsting van de Eyjafjallajökull een jaar geleden bereikte nauwelijks de stratosfeer. De vorige uitbarsting van de Grímsvötn in november 2004 spuwde een pluim as uit tot op 12 kilometer hoogte, maar dit had geen invloed op de temperatuur op aarde of in Europa. Ook de sterkere uitbarsting van de Kasatochi in Alaska in augustus 2008 is niet zichtbaar in de temperatuurmetingen, hoewel de as tot 14 km hoog kwam en duizenden kilometers te volgen was. De zomer van de grote uitbarsting van de Laki en Grímsvötn in 1783 was in Europa juist warmer dan normaal (wat de desastreuze effecten van de as en zwaveldampen alleen maar erger maakte).

Vulkaanuitbarstingen in de tropen

Wel duidelijk zichtbaar in reeksen van de temperatuur zijn uitbarstingen in de tropen. De uitbarsting van de Pinatubo op de Filippijnen in juni 1991 heeft de wereld een paar maanden een halve graad afgekoeld. Het duurde ook 2-3 jaar voordat het effect voorbij was: de jaargemiddelde temperatuur van 1992 en 1993 lag een kwart graad lager dan de jaren er voor en er na.

Jaargemiddelde wereldgemiddelde temperatuurafwijking tov 1951-1980 (bron: GISS/NASA)

Jaargemiddelde wereldgemiddelde temperatuurafwijking tov 1951-1980 (bron: GISS/NASA)

Gunung Agung op Bali barste in februari 1963 uit, en de wereldgemiddelde temperatuur in 1964 was 0,2ºC lager dan het jaar er voor, wat duidelijk zichtbaar is in de reeks van de wereldgemiddelde temperatuur. Verder terug in de tijd wordt de onzekerheid van de reconstructies van de wereldgemiddelde temperatuur groter, zodat het effect van de beroemde uitbarsting van de Krakatau in 1883 niet meer zo duidelijk is.

Zelfs zonder goede metingen zijn de effecten van de grootste vulkaanuitbarsting van de afgelopen eeuwen terug te vinden. De Tambora in Indonesië bracht in april 1815 as tot 40km hoog de atmosfeer in. Het volgende jaar 1816 staat bekend als het “jaar zonder zomer”, met zomertemperaturen in Noord-Amerika en Europa ver onder normaal. Nachtvorst en sneeuw daar en abnormale regenpatronen elders zorgden voor mislukte oogsten en hongersnood in veel gebieden in de wereld. Een bijkomende factor was dat in de drie jaar daarvóór andere grote vulkaanuitbarstingen de aarde al afgekoeld hadden.

De temperatuurafwijking van de zomer van 1816 (Briffa et al, 1998)

De temperatuurafwijking van de zomer van 1816 (Briffa et al, 1998)

Lokale effecten

Het temperatuureffect van grote vulkaanuitbarstingen in de tropen is een afkoeling van vrijwel de hele aarde. Er is één belangrijke uitzondering: winters in West-Europa zijn na zo’n een vulkaanuitbarsting juist wat milder, met minder koude oostenwind dan gewoonlijk.

Wat doet vulkanisch stof?

Vulkaanuitbarstingen brengen veel stof en zwavelgassen (zwaveldioxide) in de

atmosfeer. Uit zwavelgassen kunnen via chemische reacties sulfaatdeeltjes ontstaan. De grotere deeltjes vallen vrij snel terug naar de aarde, kleinere deeltjes kunnen veel langer “rondhangen” voordat ze verdwenen zijn. Vulkanisch stof kan op verschillende manier het klimaat beïnvloeden.

Ten eerste is er een stralingseffect: vulkanisch stof schermt de atmosfeer af tegen zonnestraling. Na de uitbarsting van de Pinatubo was er op het hoogtepunt een afname van ongeveer één procent van de zonnestraling die het aardoppervlak bereikte, en een globale afkoeling van ongeveer een halve graad.

Een tweede effect is dat de atmosferische circulatie kan veranderen als het stralingseffect groot genoeg is. Dit effect manifesteert zich vooral in de winter en lijkt voor de Noord-Atlantische sector op de positieve fase van de Noord-Atlantische Oscillatie (NAO), met zacht en nat weer in noordelijk Europa en koud en droog weer in het zuiden. De stofdeeltjes boven de subtropen warmen op in het zonlicht, terwijl die boven de pool in het donker zweven. Dit temperatuurverschil versterkt de westelijke luchtstroming.

Een mogelijk ander effect is de invloed van stof op wolkenvorming. De stofdeeltjes vormen de kernen waarop wolkendruppeltjes condenseren. Als er meer kernen zijn bestaat een wolk uit meer maar kleinere druppels, waardoor hij witter is en meer zonlicht weerkaatst. Over de grootte van dit effect bestaat nog onzekerheid. Bovendien verdwijnt het snel.

Waar gaat het vulkanisch stof heen?

Heel belangrijk voor de invloed van vulkaanstof op het klimaat is waar de deeltjes in de atmosfeer terechtkomen: troposfeer of stratosfeer. De troposfeer is de laag van de atmosfeer waar ons weer zich afspeelt – typisch de onderste 10 tot 15 kilometer van de atmosfeer. Daarboven bevind zich de stratosfeer, die zich uitstrekt vanaf 10/15 km tot 45 km hoogte.

Bij niet al te heftige uitbarstingen komt het meeste vulkaanstof in de troposfeer terecht. Door de snelle en veranderlijke winden kan het stof zich razendsnel over de aarde verspreiden. Bijgevoegd satellietbeeld van SO2 gemeten met het OMI instrument toont duidelijk de snelle verplaatsing van vulkaanstof na de uitbarsting van de Kasatochi vulkaan (zuid van Alaska, uitbarsting 7 augustus 2008). Echter, door hetzelfde weer regent het al snel uit, het `schoonwassen’ van de lucht.

Zwaveldioxyde hoog in de atmosfeer van de vulkaan Kasatochi in Alaska komt onze kant op (bron: KNMI)

Zwaveldioxyde hoog in de atmosfeer van de vulkaan Kasatochi in Alaska komt onze kant op

De stratosfeer kenmerkt zich door de grote hoeveelheid ozon (zie figuur hieronder), die voor mens en dier schadelijke ultraviolette straling filtert. De troposfeer vertoont veel variabiliteit (“weer”) en snel transport, maar de stratosfeer is daarentegen uitermate rustig en kalm. Er zijn vrijwel geen wolken en er is geen neerslagvorming.

Ozonconcentraties en luchtstroming in de stratosfeer: boven de evenaar gaat de lucht omhoog, bij de polen daalt de lucht weer.

Luchtstroming in de stratosfeer.

De stratosferische circulatie – beter bekend onder de naam Brewer-Dobson circulatie – kenmerkt zich door transport van lucht vanuit de tropen richting polen. Dat transport is echter tergend langzaam: het duurt typisch een jaar of vijf voordat stratosferische lucht vanuit de tropen in de buurt van de polen terecht komt.

Zoals de figuur hierboven laat zien stijgt in de tropen stratosferisch lucht langzaam terwijl deze op middelbare en hoge breedtegraden juist langzaam daalt. Dit heeft belangrijke consequenties voor het effect van vulkanen op ons klimaat.

Als de vulkaan buiten de tropen staat komt het vulkaanstof snel weer naar beneden. Als een tropische vulkaan echter stof in de stratosfeer brengt, transporteert de Brewer-Dobson circulatie het vulkaanstof langzaam door de hele stratosfeer waarbij het zich over de hele wereld kan verspreiden. De figuur hieronder laat zien hoe het vulkaanstof zich verspreidde na de uitbarsting van de Pinatubo in juni 1991. Duidelijk is te zien dat in de eerste maanden het vulkaanstof zich vooral over de tropen verspreidt. In de maanden daarna begint het vulkaanstof zich ook langzaam richting de polen te bewegen. Als we dan een dikke twee jaar later nog eens kijken zien we dat het vulkaanstof zich inmiddels over de gehele aarde heeft verspreid maar dat de atmosfeer nog lang niet zo helder is als vlak voor de uitbarsting. Omdat het in dit geval zo lang duurde voordat het vulkaanstof weer uit de stratosfeer verdween, kon het gedurende lange tijd wereldwijd een beetje zonlicht reflecteren, met een daling van de temperatuur aan het aardoppervlak als gevolg.

SAGE II stratosferische optische dikte voor en na de eruptie van de Pinatubo. bron: NASA

SAGE II stratosferische optische dikte voor en na de eruptie van de Pinatubo.  bron: NASA

Conclusie

Het effect van vukaanuitbarstingen op het klimaat hangt sterk af van de kracht en de locatie van de vulkaan. Alleen erupties in de tropen die krachtig genoeg zijn om de stratosfeer te bereiken hebben een duidelijk koelend effect op de aarde. Een uitzondering zijn de winters in West-Europa, die na zo een vulkaanuitbarsting in de tropen vaak juist zachter zijn. Vulkanen op IJsland hebben geen grootschalig temperatuureffect.We verwachten dus niet dat de huidige uitbarsting van de Grimsvötn een koelend effect op de aarde zal hebben.

Dit artikel is op 14 april 2010 gepubliceerd en op 23 mei 2011 licht aangepast

°

Rol vulkanen bij opwarming klimaat onderschat

11/03/13
  Bron: Climate Central
© epa.
Volgens een nieuwe studie zou de rol die vulkanen spelen in de klimaatsopwarming fel onderschat zijn. Zo zouden ze een sterker tegengewicht vormen voor broeikasgassen dan eerst werd aangenomen. Er zou vooral meer rekening gehouden moeten worden met kleine uitbarstingen, aldus een team van onderzoekers van de University of Colorado-Boulder.

Dat onze aarde opwarmt is een vaststaand feit. Wetenschappers hebben echter nog geen reden kunnen vinden waarom de opwarming niet recht evenredig is met het aantal broeikasgassen in de atmosfeer. Die aanwezigheid van gassen neemt namelijk sneller toe dan de wereldwijde temperatuur. Volgens de wetenschappers van dit nieuwe onderzoek spelen vulkanen de belangrijke rol van tegengewicht.Vulkanen stoten zwaveldioxide uit bij uitbarstingen. Een klein gedeelte van die uitstoot stijgt tot in stratosfeer, waar het chemische reacties aangaat waardoor zonlicht deels gereflecteerd wordt. Dat zorgt ervoor dat minder zonnestralen, en dus minder warmte, onze aarde bereiken. Volgens het huidige onderzoek zou er meer van die zwaveldioxide in de stratosfeer komen dan eerst werd gedacht.De menselijke uitstoot van zwaveldioxide mag de laatste 20 jaar dan wel gigantisch zijn toegenomen, vooral in China en India, toch zijn het vooral vulkanen die het gas uitstoten. Wetenschappers keken eerst vooral naar grote uitbarstingen (zoals die van de Pinatoba in 1991, die de globale temperatuur deed dalen), maar daardoor werd de uitstoot van kleinere uitbarstingen niet of amper meegeteld. Die ‘fout’ zou de kleinere temperatuurstijging verklaren.
°

Vulkanen bestreden klimaatverandering vorig decennium flink

 05 maart 2013   27

vulkaan

Tussen 2000 en 2010 warmde de aarde niet zo hard op als wetenschappers hadden verwacht. En nu denken onderzoekers te weten hoe dat komt: vulkanen temperden de opwarming.

Vulkanen spugen zwaveldioxide uit. Dat stijgt op naar de stratosfeer. Chemische reacties creëren daar zwavelzuur en waterdeeltjes die zonlicht terug de ruimte in reflecteren en de aarde koelen. “Deze nieuwe studie wijst erop dat de uitstoot van kleine en gemiddelde vulkanen de opwarming van de aarde heeft afgeremd,” vertelt onderzoeker Ryan Neely.

25 procent
Tussen 2000 en 2010 zouden vulkanen zo’n 25 procent van de door mensen veroorzaakte opwarming van de aarde gecompenseerd hebben. Dat schrijven de onderzoekers in het blad Geophysical Research Letters.

 

Duidelijkheid
Het idee dat zwaveldioxide ervoor zorgde dat de aarde tussen 2000 en 2010 het hoofd relatief koel hield, is niet nieuw. In 2009 bleek al uit onderzoek dat zwaveldioxide ervoor zorgde dat er meer aerosolen (een mengsel van stof en vloeistof) in de atmosfeer zaten. Alleen stelden onderzoekers toen dat China en India de boosdoener waren: hun industriële activiteiten zouden tot een grotere uitstoot van zwaveldioxide hebben geleid. In 2011 bleek echter uit onderzoek dat ook vulkanische erupties ervoor kunnen zorgen dat het aantal aerosolen toeneemt. Dit onderzoek schept meer duidelijkheid. Het toont niet alleen aan dat vulkanische uitbarstingen inderdaad een rol spelen, maar ook dat die rol aanzienlijk is. “De grootste implicatie van dit onderzoek is dat wetenschappers die veranderingen in het klimaat op aarde proberen te begrijpen, meer aandacht moeten besteden aan kleine en gemiddelde vulkanische uitbarstingen,” stelt onderzoeker Brian Toon.

Aanpak
De onderzoekers baseren hun conclusies op een onderzoek naar het deel van de stratosfeer waarin de aerosolen zich ophouden. Met behulp van computermodellen achterhaalden ze welke invloed het verbranden van kolen in India en China op dit deel van de atmosfeer had. Datzelfde achterhaalden ze voor kleine vulkaanuitbarstingen. De modellen toonden aan dat niet de vervuilende stoffen, maar de aerosolen van vulkanische oorsprong de aarde in het vorige decennium koel hielden.

Hoewel vulkanen de aarde kunnen koelen, is dat nog geen reden om ons niet langer druk te maken over klimaatverandering, zo benadrukken de onderzoekers. “Deze erupties gaan het broeikaseffect over het algemeen niet tegen. De uitstoot van vulkanische gassen gaat met ups en downs: soms koelen en soms verwarmen ze de planeet. Ondertussen blijft de uitstoot van broeikasgassen voortdurend toenemen.”

Bronmateriaal:
Volcanic aerosols, not pollutants, tamped down recent Earth warming, says CU study” – Colorado.edu

http://volcanoes.usgs.gov/hazards/gas/climate.php

  • De American Geophysical Union (afgekort AGU) is een non-profitorganisatie van geofysici met meer dan 40.000 leden in meer dan 130 landen. Doel van de organisatie is het verspreiden en de organisatie van wetenschappelijke informatie, voornamelijk op het gebied van geofysica, en verwante vakgebieden binnen de aardwetenschappen. De AGU probeert de samenwerking tussen geofysici uit verschillende vakgebieden of landen te stimuleren en financiert wetenschappelijk onderzoek. Daarnaast reikt ze diverse wetenschappelijke onderscheidingen uit en geeft ze verschillende wetenschappelijke tijdschriften uit

    (1) —>  Eerst  heeft men gezegd dat toename van aerosolen door India en China kwam en hun verhoogde zwaveldioxide-uitstoot. Nu nuanceert men dit omdat men de vele kleine uitstoten van vulkanisme toen over het hoofd zag.

    Let wel, dit wil NIET  zeggen dat de industriële uitstoot niet bestaat en dat het alleen maar door vulkanen komt of omgekeerd.: Alsook dat er een verschil is tussen industriële en vulkanische aerosolen. 

http://www.scientias.nl/vulkanen-veroorzaakten-klimaatverandering-1-0/7888
http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/climate_effects.html
°
woensdag 2 oktober 2013

Indonesische vulkaan schuldig aan koudegolf van 1258

Het was één van de grote raadselen rond de klimaatgeschiedenis van het vorige millennium: Welke vulkaan veroorzaakte de catastrofale koudegolf in de jaren na 1257? De Samalas-vulkaan op Indonesië, schrijven onderzoekers nu in PNAS.

door

In het jaar 1258 bleef de zomer uit. Vooral op het noordelijk halfrond was het koud. Het regende veel, de wereld werd geteisterd door overstromingen, veel oogsten mislukten en hongersnood heerste. Het zijn typisch de verschijnselen die optreden na een enorme vulkaanuitbarsting. De asdeeltjes die hierbij worden uitgestoten houden het zonlicht tegen, met verduistering en afkoeling tot gevolg.

Minuscule scherfjes glas, afkomstig uit vulkanisch as, bevestigden 30 jaar geleden al dat er net voor 1258 inderdaad een grote vulkaan was uitgebarsten: De splintertjes werden aangetroffen in opgeboorde ijslagen uit die tijd. Maar welke vulkaan was het? Op die vraag kwam pas deze week het antwoord.

Segara_anak_petter_lindgren

Het kratermeer Segara Anak is wat restte na de uitbarsting van de Samalas in 1257. Lombok, Indonesië. Petter Lindgren, via Wikimedia Commons

Mega-uitbarsting

De Samalas vulkaan op Lombok was de schuldige, schreef een team van aardwetenschappers deze week in PNAS. Deze monstervulkaan barstte uit tussen mei en oktober in 1257. Het enige dat er nu nog van te zien is, is een kratermeer, geflankeerd door de Rinjani vulkaan die er tegenwoordig actief is.

De uitbarsting moet gigantisch zijn geweest. Groter nog dan de bekende uitbarsting van de Tambora op Soembawa in 1815. De aswolk bereikte een hoogte tussen de 34 en 52 kilometer – de asdeeltjes dwarrelden uiteindelijk zowel op de noordpool als op de zuidpool naar beneden. Er werd minimaal dertig keer meer lava uitgestoten dan bij de uitbarsting van de Vesuvius in 79, waarbij Pompeï onder de lava verdween. De uitbarsting van de Samalas behoort hiermee tot de vijf hevigste vulkaanuitbarstingen van de afgelopen 7000 jaar, schrijven de onderzoekers.

Bewijsvoering

Aan de veroordeling van de Samalas als schuldige aan de kortstondige klimaatramp, ging een uitgebreide bewijsvoering vooraf. De belangrijkste aanwijzing die de onderzoekers op het spoor bracht van deze vulkaan was een historisch document, een gedicht in het oud Javanees, Babad Lombok, genoteerd op palmbladeren. Hierin wordt verhaald van lavastromen die een gehele stad (Pamatan) bedelven.

Stukken van de berg Rinjani gleden weg en de berg Samalas stortte in. Toen kwamen grote stromen puin, vergezeld van het geluid van rammelende keien. De stromen vernietigden Pamatan, de zetel van het Koninkrijk. Alle huizen werden verwoest en weggevaagd, drijvend op de zee, en vele mensen kwamen om. Gedurende zeven dagen schudden grote aardbevingen de aarde heen en weer. Mensen, meegesleept door de keienstroom en gestrand in Leneng, ontsnapten, en sommigen klommen de heuvels op.

(Deel van het gedicht Babad Lombok)

De bewijsvoering bestond vervolgens uit het bestuderen van de vulkaangesteenten (tefra) rond de Samalas, het dateren van de vulkaanassen met de 14C-methode, en het vergelijken van de chemische samenstelling van de Samalas-lavas met de glasdeeltjes in het ijs. Nog best een lastige klus, schrijft vulkaandeskundige Erik Klemetti, die zelf niet aan het onderzoek meedeed, hierover in zijn blog.

“Het is te vergelijken met het nemen van vingerafdrukken. Alleen heb je in dit geval alleen maar kleine stukjes van de afdruk, en dan ook nog van meerdere vingers”, legt hij uit. Toch was de overeenkomst tussen de Samalas-lavas en de deeltjes uit het ijs groot genoeg om als overtuigend bewijsstuk te dienen.

800px-sunrise_over_lombok_from_gili_air-brian

De Rinjani vulkaan op Lombok Wikimedia Commons (Brian)

Pamatan

Van de stad Pamatan is nooit meer iets vernomen. Voor archeologen ligt derhalve een mooi vervolgonderzoek te wachten: Wellicht herbergt de ondergrond van Lombok een equivalent van de bedolven stad Pompeï.

Bron:

  • Lavigne e.a. Source of the great A.D. 1257 mystery eruption unveiled, Samalas volcano, Rinjani Volcanic Complex, Indonesia PNAS (2013), doi:10.1073pnas.1307520110
http://www.vulkanisme.nl/

Algemene informatie over vulkanendoorsnede vulkaanEen vulkaan is een plaats op het aardoppervlak waar vulkanisch materiaal zoals magma en vulkanische gassen het aardoppervlak bereiken.Het woord vulkaan komt van Vulcano, een Italiaans eilandje ten noorden van Sicilië. Dit eilandje is sinds mensenheugenis vulkanisch actief en de oude Romeinen noemden hun God van het vuur Vulcanus naar dit eiland. De aarde telt ongeveer 1500 vulkanen, waarvan er ongeveer 600 actief zijn.Lees verder…

  Lava of magma?basische lavaVulkanen staan bekend om de lava die naar buiten stroomt wanneer een vulkaan uitbarst. Lava bepaalt veel eigenschappen van een vulkaan, zoals de vorm, samenstelling van de vulkaan en het type eruptie. Voordat het lava aan het aardoppervlak verschijnt, wordt het magma genoemd.Lees verder…

  Ontstaan vulkanenOntstaan vulkanen: convergentieDe aardkorst bestaat uit tektonische platen. Deze platen bewegen onder invloed van convectiestroming. Vulkanisme is één van de gevolgen van deze plaatbewegingen. Een vulkaan ontstaat wanneer magma tot aan het aardoppervlak doordringt. Meestal ontstaan vulkanen aan de randen van tektonische platen. Maar er zijn ook vulkanen die midden op een tektonische plaat liggen. Er zij drie situaties te onderscheiden waarbij vulkanen gevormd worden, namelijk bij: convergentie, divergentie en hotspots.Lees verder…

  Soorten vulkanenstratovulkaan (ook wel samengestelde vulkaan genoemd)De aarde telt ten minste 1500 vulkanen. Vulkanen kunnen worden ingedeeld in verschillende groepen op basis van hun vorm. De meest voorkomende soorten vulkanen zijn: spleetvulkanen, schildvulkanen, stratovulkanen (ook wel samengestelde vulkanen genoemd) en calderavulkanen. Stratovulkanen komen van alle vulkaansoorten het meeste voor op aarde. Dit zijn tevens de meest indrukwekkende vulkanen.Lees verder…

VulkaanuitbarstingvulkaanuitbarstingVulkaanuitbarstingen zijn vaak een spektakel om te zien. In een gemiddeld jaar vinden er ongeveer 60 vulkaanuitbarstingen plaats. Vulkanologen onderscheiden verschillende soorten vulkaan uitbarstingen. Om de explosieve kracht van de uitbarsting van een vulkaan weer te geven, is de VEI ontwikkeld.Een vulkaanuitbarsting kan grote gevolgen hebben voor de directe omgeving van de vulkaan. Voor de mensen die onderaan een vulkaan-helling wonen kan een vulkaanuitbarsting dodelijk aflopen. Vulkaan uitbarstingen kunnen ook gevolgen hebben op het klimaat, soms zelfs aan de andere kant van de wereld.Op de langere duur hebben vulkaanuitbarstingen ook positieve gevolgen. Bij de uitbarsting van een vulkaan wordt namelijk een laagje vruchtbare vulkanische as en lava afgezet op de aarde, wat vulkaan-hellingen zeer geschikt maakt voor het verbouwen van gewassen.Lees verder…

Vulkaanuitbarsting IJslandse Eyjafjallajökull-vulkaanUitbarsting IJslandse Eyjafjallajökull-vulkaanSinds woensdag 14 april is de Eyjafjallajökull-vulkaan aan het uitbarsten. Op 15 april bereikte de aswolk het vaste land van Europa en kwam het vliegverkeer in een groot deel van Noord Europa stil te liggen, waaronder luchthaven Schiphol. Sinds 19 april is in de loop van de avond het vliegverkeer in Schiphol weer geleidelijk hervat.Lees verder…

  Mount EtnaMount Etna op het Italiaanse eiland SiciliëMount Etna is een stratovulkaan gelegen in Italië aan de oostkust van Sicilië. Met een hoogte van 3.329 meter is Mount Etna de grootste actieve vulkaan in Europa. Tevens is Etna is een van de meest actieve vulkanen in de wereld en is zij bijna constant actief. In 2008 vond de laatste uitbarsting van Mount Etna tot nu toe plaats, welke maar liefst een half jaar aanhield.Lees verder…

  Mount VesuviusGipsen afgietsels van slachtoffers van de vulkaanuitbarsting van Mount Vesuvius in 79 na Christus.Mount Vesuvius is een stratovulkaan gelegen in Italië ten zuidoosten van Napels. De Vesuvius is het meest bekend van de vulkaanuitbarsting in 79 na Christus, die leidde tot de vernietiging van de Romeinse steden Pompeii en Herculaneum en de dood van naar schatting 10.000 tot 25.000 mensen. Pompeii werd bij deze uitbarsting begraven onder een 3 meter dikke laag as. Sinds 79 is Mount Vesuvius vele malen tot uitbarsting gekomen.Vandaag de dag wordt Mount Vesuvius gezien als een van de meest gevaarlijke vulkanen ter wereld, omdat 3 miljoen mensen in de buurt van de Vesuvius wonen en omdat deze vulkaan de neiging heeft tot explosieve (pliniaanse) erupties. Het gebied rondom Mount Vesuvius is het dichtst bevolkte vulkanische gebied ter wereld.Mount Vesuvius werd door de Oude Grieken en Romeinen aanbeden. De Romeinen wisten voor de vulkaanuitbarsting van 79 echter niet dat Mount Vesuvius een vulkaan is.Lees verder…

  Mount StromboliMount Stromboli voor de noordkust van het Italiaanse eiland SiciliëStromboli is een actieve stratovulkaan in de Tyrreense Zee voor de noordelijke kust van Sicilië, Italië. Mount Stromboli is 926 meter hoog en is de actiefste vulkaan van Europa. De laatste grote uitbarsting van Mount Stromboli vond plaats op 13 April 2009.Lees verder…

Geisersgeiser - Beehive in Yellowstone National ParkGeisers zijn natuurlijke heetwaterbronnen die op min of meer gezette tijden heet water en stoom de lucht in spuiten, wat een spectaculair aanzicht oplevert. Geisers ontstaan in vulkanische gebieden, waarvan Yellowstone National Park verreweg het grootste en meest actieve geiserveld ter wereld herbergt. Ook op IJsland komt een behoorlijk aantal geisers voor.Lees verder…

Meer over vulkanen op Kennislink

Vulkanisch steenmeel op Hollandse bodems

31 mei 2013 · door Annemieke van Roekel

Nederlandse vulkanen

21 april 2013 · door Marlies ter Voorde

Ballonnen van steen

23 januari 2013 · door Marlies ter Voorde

De dodelijkste natuurrampen

21 december 2012 · door Adiël Klompmaker

Vulkanen en klimaat op Wetenschap24

Natuur als CO2-bron (Elmar Veerman, augustus 2013)

 

 

°

 EINDE  MANTELPLUIM   THEORIE   ? 

 

Vulkaan IZARI  op Costa Rica blijkt ‘highway from hell’ te bezitten

irazu

Het idee dat magma honderden tot duizenden jaren nodig heeft om uit de mantel omhoog te klimmen, komt steeds meer op losse schroeven te staan. Zeker nu wetenschappers ontdekt hebben dat het magma voorafgaand aan de dodelijke vulkaanuitbarsting die in 1963 Costa Rica trof, maar enkele maanden nodig had om de klim te maken.

De Costa Ricaanse stratovulkaan Irazú barst gemiddeld elke twintig jaar uit. De gevolgen zijn elke keer weer anders. Soms valt de schade mee. Soms vallen er (dodelijke) slachtoffers. In 1963 werd de stratovulkaan opnieuw wakker, om vervolgens twee jaar lang van zich te laten horen. Tijdens deze erupties kwamen twintig mensen om en werden honderden huizen onder modder en as begraven.

Highway from hell
Lang dachten onderzoekers dat erupties als deze voorafgegaan werd door magma dat langzaam uit de aardmantel die omhoog kwam, een tijdje in een magmakamer onder de vulkaan bleef hangen en van daaruit vervolgens voor problemen ging zorgen. Maar nieuw onderzoek naar de eruptie van 1963 wijst erop dat het toen in ieder geval heel anders ging. Het magma kwam direct uit de bovenste laag van de mantel zetten en bleef nergens hangen. Dat betekent dat het magma in enkele maanden tijd meer dan 32 kilometer aflegde. “Er moet een kanaal van de mantel naar de magmakamer zijn,” legt onderzoeker Terry Planck uit. “En wij noemen dat de ‘highway from hell’.”

As
De onderzoekers trekken die conclusie nadat ze as van de uitbarsting bestudeerden. Wanneer magma uit de mantel komt zetten, koelt het af en vormt het kristallen die iets kunnen vertellen over de omstandigheden waarin het magma afkoelde. In de kristallen van Irazú troffen de onderzoekers flinke hoeveelheden nikkel aan. Nikkel is een element dat in de mantel voorkomt. De grote hoeveelheden nikkel wijzen erop dat magma die Irazú uitspuugde nog heel vers was.

Weinig tijd
Het onderzoek wijst erop dat magma in staat is om in heel korte tijd van de mantel naar het oppervlak te reizen. “Als we in die tijd seismische instrumenten in dat gebied gehad zouden hebben, zouden we het magma aan hebben kunnen zien komen,” meent onderzoeker Philipp Ruprecht. “We zouden dan enkele maanden van te voren al een waarschuwing hebben kunnen afgeven.”

Meer
De onderzoekers wijzen erop dat in as van andere vulkanen wereldwijd vergelijkbare nikkelresten zijn aangetroffen. “Het is overduidelijk geen lokaal fenomeen,” stelt onderzoeker Susanne Straub. Vandaar dat de onderzoekers nu ook kristallen afkomstig van vulkanen in onder meer Alaska en Chili bestuderen. “Sommigen zijn wellicht in staat omhighways from hell te produceren, anderen wellicht niet,” voegt Ruprecht toe.

Onderzoekers willen graag precies weten wat er voorafgaand aan een eruptie allemaal gebeurt. Het kan ze helpen om nog beter te voorspellen of een vulkaan op korte termijn voor problemen gaat zorgen.

 

Bronmateriaal:
‘Highway from Hell’ Fueled Costa Rican Volcano” – Columbia.edu

 

REACTIES

Conclusie is getrokken op basis van feit dat er kristallen zijn aangetroffen uit mantel

Het gaat niet om de kristallen (olivijn) op zich, maar om de distributie van nikkel in de kristalstructuur. Wanneer het magma voldoende afkoelt om de kristallen te laten ontstaan wordt als het ware de toestand van het magma vastgelegd in het kristal en dat zou er anders uitzien als het magma zich ondergronds in een magmakamer had verzameld en dus gemiddeld genomen per massa of volume-eenheid veel langer had gedaan om af te koelen. Dit zag er uit alsof het magma vers uit de mantel onderweg naar boven was gaan kristalliseren. En uit de plaatselijke omstandigheden kon men zelfs concluderen met welke snelheid dat gegaan moest zijn, te weten ongeveer 80 meter per dag.

“Het idee dat magma honderden tot duizenden jaren nodig heeft om uit de mantel omhoog te klimmen”Lijkt me zowieso raar, want dat spul is roodgloeiend en loeiheet en dat kan alleen als het zich snel verplaatst van de bron naar buiten. Anders koelt het af en verstopt dat magma kanaal.

1.-Misschien even de dimensies in acht nemen.

2.- De Aarde is een (iets afgeplatte) bol met een straal van ca 6370 km. De aardkorst is ongeveer 50 km dik (5 tot 75 km) een eng dun vliesje dus en daar zit vervolgens 2900 km door de enorme druk ondanks de hoge temperaturen vast gesteente van de mantel, continu verhit door o.a. radioactief verval van zware elementen. Het gesteente ‘vloeit’ van de hete kern in convectiestromen naar boven en zakt van de koudere bovenlagen weer terug met snelheden die je het beste uitdrukt in centimeters per jaar. Het is de motor voor de welbekende plaattektoniek.

In het bovenste gedeelte van de mantel, de asthenosfeer, is de druk laag genoeg en de temperatuur nog steeds hoog genoeg om plaatselijk het gesteente te doen smelten, dat is het magma dat zich vervolgens via scheuren in de korst, intrusies geheten, opstijgt doordat het een geringere dichtheid heeft dan het omliggende gesteente naar een zogenaamde magmakamer. Hier kan het zich kan verzamelen en door constante aanvoer van magma uit de mantel ook een hele lange tijd vloeibaar blijven en de druk opbouwen om het bovenliggende gesteente te kraken en vervolgens met veel geweld een weg naar buiten te zoeken.

3.- –>  In dit geval lijkt het erop – althans dat begrijp ik uit het artikel – dat de laatste fase van het verzamelen in een magmakamer wordt overgeslagen en de magma rechtstreeks vanuit de intrusies opstijgt en in de korst onder de vulkaan convergeert, terwijl het druk genoeg opbouwt om een laatste stuk gestold gesteente te breken en tot een uitbarsting te komen.

Magma kan ook zo lang in een magmakamer verblijven zonder dat het de kans krijgt om het bovenliggende gesteente te breken dat het uiteindelijk stolt. Zo’n lichaam wordt een batholiet genoemd.

 

Supervulkaan heeft minder voorbereidingstijd nodig dan gedachtSupervulkaan heeft minder voorbereidingstijd nodig dan gedacht    Zodra de magmakamers vollopen duurt het geen 100.000 tot 200.000, maar slechts enkele duizenden of zelfs enkele honderden…

OP EEN RIJTJE

Wat waren de dodelijkste vulkaanuitbarstingen in de recente geschiedenis? Lees er hier alles over!

Vulkanen blijken heel anders te ontstaan dan gedacht

rsz_hawaii

 vulkanen werken anders dan gedacht. Nieuw onderzoek rekent af met de boeken die stellen dat een vulkaan uitbarst als een smalle stroom magma van diep uit de aarde naar boven klautert.

Je hebt ze ongetwijfeld wel eens gezien: schematisch plaatjes van een vulkaan die uitbarst. Vaak laten ze een berg zien met diep daaronder een reservoir vol magma. Het magma kruipt door een smalle tunnel diep uit de aarde omhoog en het magma stroomt over de helling van de vulkaan heen. Een helder plaatje. Maar er klopt niets van. Dat stellen onderzoekers.

Mantelpluimen
De dunne straaltjes magma die je in de aardrijkskundeboeken tegenkomt, worden door geologen ‘mantelpluimen’ genoemd. Geologen vermoeden dat hitte van de aardkern op de één of andere manier de smalle jets warme magma genereert, die vervolgens door de mantel en het aardoppervlak heen breken.

De jets doen dienst als ‘pijpleidingen’ die hitte – afkomstig van de kern – verplaatsen. Hoe deze mantelpluimen precies ontstaan, bleef onduidelijk. Maar de meeste geologen namen aan dat ze bestonden en hun oorsprong vonden op de plaats waar de aardkern de aardmantel ontmoet: op ongeveer 3000 kilometer diepte. De jets zouden nooit meer dan 300 kilometer breed kunnen zijn en wanneer ze aan het oppervlak komen hotspots produceren.

Hotspot
Een hotspot is een plek waar de aardkorst dun is. Lang namen onderzoekers aan dat de aardkorst er dun werd doordat een mantelpluim warmte naar de aardkorst verplaatst, waardoor de korst onderaan smelt. Op plekken waar de aardkorst dun is, kan magma gemakkelijker door de korst heen breken en zich verzamelen in een reservoir: de magmakamer. Als de druk in dat reservoir te groot wordt, kan er een eruptie plaatsvinden. Hoewel het bovenste deel van de mantel vloeibaar te noemen is, is de laag helemaal bovenaan van steen. Die laag is opgebroken in platen die bewegen. Zo’n plaat zou over de mantelpluimen heen bewegen, waardoor een ketting aan vulkanen of eilandje kan ontstaan, een mooi voorbeeld is de rij eilanden die de staat Hawaii vormen (zie afbeelding hierboven).

Bestaan niet
Jarenlang hebben onderzoekers gezocht naar overtuigend bewijs voor het bestaan van deze mantelpluimen. Zonder succes.

Wetenschappers stelden dan vaak dat de smalle jets simpelweg te smal waren om waar te nemen. Maar nieuw onderzoek komt met een andere verklaring: de smalle jets bestaan simpelweg niet.

Onderzoekers trekken die conclusie nadat ze gegevens van seismische stations die zich dicht bij elkaar bevinden, verzamelden en analyseerden. De gegevens suggereren dat smalle jets niet bestaan. In plaats daarvan is er sprake van grote, trage, omhoogbewegende stukken mantel die soms wel 1000 kilometer breed zijn.

De lavalamp
Volgens de mantelpluim-theorie wordt de hitte die de jets naar boven brengen gecompenseerd door de tragere naar beneden bewegende afgekoelde stukken mantel. Het is volgens de onderzoekers te vergelijken met een lavalamp waarin was beneden verwarmd wordt, opstijgt, afkoelt en weer daalt. Maar de vergelijking loopt op één punt mis: de lavalamp heeft elektriciteit nodig. En dat is een externe energiebron die een geïsoleerde planeet als de aarde niet heeft. Volgens dit nieuwe onderzoek gebeurt in werkelijkheid dan ook precies het omgekeerde. In plaats van smalle jets is er sprake van grote hoeveelheden stijgend materiaal die juist in balans worden gehouden door smalle kanalen van dalend materiaal. Wat deze beweging gaande houdt? Niet de hitte van de kern, maar afkoeling aan het oppervlak van de aarde. Wanneer materiaal in de aardkorst afkoelt, daalt het en verplaatst het materiaal dieper in de mantel: dat materiaal wordt naar boven gedwongen.

Nieuw
“Wat nieuw is, is ongelofelijk simpel: opwellingen in de mantel die duizenden kilometers breed zijn,”

vertelt Don Anderson. De totstandkoming van vulkanen is vervolgens het resultaat van platentektoniek. Magma – dat een kleinere dichtheid heeft dan de omringende mantel – stijgt op tot het de onderkant van de platen of breuken in de platen bereikt. Als de druk te groot wordt, kan de magma door het oppervlak dringen.

Maar wat betekent dat nu heel concreet?

Nou, het betekent dat magma dat aan het oppervlak komt niet afkomstig is van duizenden kilometers diep – zoals de mantelpluim-theorie suggereert – maar in plaats daarvan uit de bovenste 200 kilometer van de mantel afkomstig is. Het betekent tevens dat niet hitte van de kern, maar afkoeling aan het oppervlak van de aarde de drijvende kracht achter de processen in het binnenste van de aarde is. Deze afkoeling en de platentektoniek zijn de drijvende kracht achter mantelconvectie, de afkoeling van de kern en het magnetische veld van de aarde. Vulkanen en scheuren in platen zijn slechts ‘bijwerkingen’ daarvan.

Textbook theory behind volcanoes may be wrong

Date:September 8, 2014
Source:California Institute of Technology
Tungurahua volcano eruption.
Credit: © Sunshine Pics / Fotolia
Summary:
In the typical textbook picture, volcanoes, such as those that are forming the Hawaiian islands, erupt when magma gushes out as narrow jets from deep inside Earth. But that picture is wrong, according to a new study from researchers who conclude that seismology data are now confirming that such narrow jets don’t actually exist.
°
http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2014/09/07/a-rare-video-of-an-exploding-volcano/
°
Advertisements

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

4 Responses to Vulkanen

  1. Excellent site. Lots of useful information here. I am sending it to several pals ans additionally
    sharing in delicious. And naturally, thanks in your effort!

  2. Pingback: GEOLOGIE IN TELEGRAMSTIJL INLEIDEND | Tsjok's blog

  3. Pingback: Geologie trefwoord N | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: