Для чего нужны вулканы на земле

Зачем Земле вулканы?

Хотя вулканы принято считать причинами разрушений, эвакуаций и даже цунами, огнедышащие горы имеют и ряд полезных свойств. Самое важное преимущество вулканов — производство бесплатного и очень полезного удобрения во время извержений.

Вулканический пепел содержит нужные растениям минералы и за счет своей консистенции быстро перемешивается с почвой. Фермеры в Индонезии, Японии, Италии и на Филиппинах даже при постоянной угрозе внезапных извержений отказываются от переезда из окрестностей вулканов.

Вторым — и самым значимым для экологов — плюсом вулканов является труднодоступность их склонов, на которых находят приют редкие растения и животные.

Еще одно неоспоримое достоинство вулканов — вулканические газы, которые убыстряют процесс поступления воды в атмосферу, тем самым, формируя ее. Земные океаны также обязаны своим существованием вулканической деятельности.

Для планеты вулканы являются своеобразными «выхлопными трубами», помогая охлаждать внутренность Земли.

За счет вулканических извержений образуются острова (как, например, вулканический остров Нисиносима) и увеличивается площадь материков.

Отложения вулканических веществ также используются в качестве строительных материалов. В 1960-х гг. ученый Роберт Бейтс отметил, что базальт и афанит (минералы вулканического происхождения) могут использоваться для производства щебня. Высокоплотные базальт и афанит входят в состав бетонных экранов ядерных реакторов. Пемза, вулканический пепел и перлит также могут использоваться в промышленности и строительстве.

Кроме того, тепло вулканов может использоваться для получения «зеленой» энергии. По расчетам ученых, примерный электрический и тепловой потенциал Корякско-Авачинской группы вулканов — около 6 тыс. Гкал в час. Это полностью покрывает потребность в тепловой энергии Петропавловска-Камчатского и Елизово.

Источник

Какую пользу приносят вулканы?

Вулканы обладают разрушительной силой, но в то же время приносят большую пользу, способствуя плодородию почв, появлению полезных ископаемых и балансу температурных режимов.

Обогащение почвы

Во время извержений вулканов из их кратеров выбрасывается огромное количество пепла, который оседает на обширных территориях вокруг вершины. В зависимости от химического состава магмы эта зола содержит в себе различные элементы и минералы – диоксид кремния, углекислый газ, диоксид серы, сероводород, хлористый водород. Вместе с пеплом из жерла вылетают кусочки пироксена и полевого шпата, в которых присутствуют железо, магний и калий.

Почвы на склонах вулканов и в прилегающих долинах отличаются большой плодородностью. В Италии наилучшие урожаи собирают в регионах вокруг Неаполя, где деятельность Везувия создала оптимальные условия для жизни растений. Другой плодородный район планеты – остров Гавайи. В период между XV и XVIII столетиями здесь в большом количестве выращивали сладкий картофель, что способствовало расцвету гавайской культуры и процветанию местных сельскохозяйственных общин.

Поля на потухшем вулкане во Вьетнаме

Создание островов

Эруптивная деятельность вулканов приводит к подъему участков дна в морях и океанах, в результате чего на географической карте планеты появляются новые острова. Вся Гавайская цепь островов была создана постоянными извержениями, происходящими в мантийной горячей точке. Благодаря вулканам появились Микронезия, острова Рюкю (между Тайванем и Японией), Алеутские острова (у берегов Аляски), Марианские острова и архипелаг Бисмарка в Тихом океане.

В Средиземном море эти гиганты построили Ионические острова, Кипр, Крит, а в Карибском море – Антильские острова. Появление на новых участках суши уникальных видов растений и животных способствует созданию сбалансированных экосистем и возникновению новых уровней биоразнообразия.

Одним из последних на земном шаре сформировался пока безымянный вулканический островок недалеко от архипелага Вавау в Королевстве Тонга. Его появление удалось заснять экипажу яхты Maiken, проплывавшей в то время поблизости. Сначала моряки обратили внимание на странный цвет воды, напоминавший песчаный пляж посреди океана.

По мере движения вокруг судна стали появляться плавающие куски пемзы, а затем моряки увидели вдалеке высокий столб дыма.

Вскоре перед экипажем возник извергающийся подводный вулкан, который поднялся над поверхностью океана и образовал остров.

Строительные материалы и драгоценные камни

Извержения вулканов дарят людям ценные строительные материалы. Вулканический пепел и пемза используются в качестве легкого заполнителя для изготовления цемента, а перлит благодаря его способности к быстрому расширению нередко добавляют в штукатурку. Дробленый базальт применяется в железнодорожном балласте и при строительстве защитных механизмов вдоль береговой линии. Закаленный вулканический пепел (туф) считается одним из самых крепких и в то же время легких строительных материалов. Древние римляне смешивали его с известью, получая бетон для возведения зданий. Крыша римского Пантеона сделана именно из туфа.

В вулканических породах часто встречаются драгоценные металлы (серебро, золото, медь) и самоцветы (опал, обсидиан, агат). Ученые до сих пор не могут точно определить, как в недрах Земли образуются алмазы, но хорошо известно, что эти драгоценные камни выносятся на поверхность вулканической магмой при образовании кимберлитовых трубок.

Охлаждение планеты

Вулканы играют жизненно важную роль в периодическом охлаждении планеты. Когда пепел и диоксид серы выбрасываются в воздух, они способствуют отражению солнечных лучей обратно в космос и тем самым снижают количество тепловой энергии, поглощаемой атмосферой. Этот процесс, называемый «глобальное затемнение», является предметом научных исследований на протяжении многих десятилетий. Ученые давно обратили внимание, что после особенно крупных извержений температура воздуха на Земле снижается на несколько градусов, в связи с чем предложили использовать диоксид серы для борьбы с глобальным потеплением.

Горячие источники и геотермальная энергия

Еще одно преимущество вулканизма – образование геотермальных полей с относительно высоким тепловым потоком. Поля с низкими температурами (+20…+100 °С) обычно появляются в результате нагрева ниже активных разломов, а поля с высокими температурами (выше +100 °С) связаны с активной вулканической деятельностью.

На этих территориях можно встретить горячие источники, гейзеры, кипящие бассейны грязи, которые часто являются популярными туристическими местами. Но, помимо своей природной красоты, они неоценимы в качестве источника геотермальной энергии. В таких странах, как Кения, Исландия, Новая Зеландия, Филиппины, Коста-Рика и Сальвадор, электроэнергия, добываемая на геотермальных полях, обеспечивает значительную часть энергоснабжения государства – от 14 % в Коста-Рике до 51 % в Кении.

Таким образом, вулканы – не только разрушительная, но еще и созидательная сила. Электроэнергия, оптимальная температура воздуха, богатая почва, обеспечивающая идеальные условия для сельского хозяйства, биологическое разнообразие – всё это дарят нам грозные и могучие гиганты, без которых жизнь на нашей Земле была бы совсем иной.

Источник

10 интересных фактов о вулканах

Что такое вулканы? Мы знаем, что это большие горы, извергающие фонтаны огненной магмы из своих вершин. Мы даже знаем названия самых известных — вроде Везувия или Сент-Хеленс. Но в мире есть множество фактов об этих огнедышащих горах, которых вы точно не знали.

Мауна-Кеа, вид из космоса

Чтобы понять вулканы, нам нужно понять состав Земли и тектонику плит. Здесь можно привести аналогию: Земля — это шар расплавленной породы с охлажденной корой. Такой себе пирог. Только кора — это поверхность Земли, на которой мы живем, и она разбита на пластины. Эти пластины плавают в океане расплавленной породы под поверхностью, который называется мантией. Как и обычный океан, океан магмы (расплавленной породы) в мантии тоже имеет потоки. Горячая магма поднимается от ядра Земли, а холодная уходит к нему. Это порождает потоки, которые движут плитами земной поверхности и образуют тектонику плит.

Тектонические плиты движутся в стороны, расходятся или сходятся, сталкиваясь. Эти два состояния и образуют вулканы. Вулканы — это отверстие или трещина в земной коре, через которую могут выходить магма и горячие газы. Когда тектонические плиты расходятся, новая магма поднимается вверх, образуя свежие партии земной коры. Когда плиты сходятся, они зачастую подползают одна под другую. Это называется субдукцией. Невероятная сила плавит камни субдуцируемой плиты, образуя магму. Это второе состояние, порождающее вулканы.

Отличный способ взглянуть на границы плит — найти вулкан. Они могут располагаться на континентах, но самые интересные из них все же образуются в цепях островов, не на границах плит.

Извержение вулкана Вильярика, 3 марта 2015 года

Океанические вулканы имеют значение, потому что помогают образовать новые острова. Существуют определенные места, которые не являются тектоническими границами. Это регионы, в которых находятся горячие точки Земли. В них поднимающаяся магма оказывается концентрированной и плавит кору. На дне океана вырастает вулканическая гора. Со временем вулкан растет, пока над поверхностью океана не показывается остров. Если плита проходит над горячей точкой, со временем она может образовать цепочку островов вроде Гавайев.

Перед вами десять интересных фактов о вулканах.

Есть три основных вида вулканов

Хотя все вулканы представляют собой достижение горячей магмы поверхности Земли и извержение, они делятся на разные типы. Щитовые вулканы имеют лавовые потоки с низкой вязкостью, которые растекаются на десятки километров; это делает вулканы очень широкими с плавными краями. Стратовулканы включают разные типы лавы, извергают пепел и камни и вырастают до невероятных высот. Еще один тип вулканов — шлаковые конусы — представлен небольшими вулканами и демонстрирует короткие извержения, которые выращивают конус всего до 400 метров в высоту.

Снимок Везувия, сделанный прибором ASTER

Чем магма отличается от лавы

На 30 километров под вашими ногами находится мантия Земли. Это область сверхгорячей породы, которая простирается до ядра Земли. Она настолько горячая, что расплавленная порода образует гигантские пузыри жидкого камня под названием магмовые камеры. Эта магма легче окружающей породы, поэтому поднимается наверх, ищет трещины и слабости земной коры. Когда она, наконец, достигает поверхности, она извергается из-под земли в качестве лавы, пепла, вулканических газов и пород. Магмой она называется под землей, а лавой — когда извергается.

Вулканы могут быть действующими, спящими или потухшими

Действующий вулкан — этот тот, который извергался в исторические времена (в последние несколько тысяч лет). Спящий вулкан — это тот, который разразился в исторические времена и может извергнуться снова. Потухший вулкан — этот тот, который, по мнению ученых, извергаться не будет.

Фонтан лавы на Гавайях

Вулканы могут быстро расти

Хотя некоторые вулканы формируются на протяжении тысяч лет, другие могут вырастать в течение ночи. Например, шлаковый конус вулкана Парикутин появился на мексиканском кукурузном поле 20 февраля 1943 года. Через неделю он был в 5 этажей высотой, а к концу года вырос до 336 метров. Его рост завершился в 1952 году и остановился на отметке в 424 метра. По меркам геологов, это довольно быстро.

Около 20 вулканов извергаются прямо сейчас

Где-то в мире порядка 20 действующих вулканов извергаются, пока вы читаете это. Некоторые только начинают, другие продолжают. 50-70 вулканов разгорелось в прошлом году и 160 были действующими в течение последнего десятилетия. Геологи считают, что за последние 10 000 лет было порядка 1300 извержений. Три четверти всех извержений произошло на дне океана, и большая их часть продолжает действовать, но геологи об этом не знают. Если добавить подводные вулканы, в общей сложности за последние 10 000 лет произошли извержения порядка 6000 вулканов.

Вулканы опасны

Но об этом вы, конечно, наслышаны. Некоторые из самых смертоносных вулканов включают Кракатау, который извергался в 1883 году, породив цунами, унесшее жизни 36 000 человек. В 79 году н. э. взорвался Везувий, похоронив города Помпеи и Геркуланум, убив 16 000 человек. Вулкан Гора Пели на острове Мартиника уничтожил город с 30 000 человек в 1902 году. Самый опасный момент в извержении вулкана — пирокластические потоки, которые движутся по стороне вулкана со скоростью в сотни километров в час с температурой более 1000 градусов по Цельсию.

Извержение вулкана Эйяфьядлайёкюдль

Высочайший вулкан Солнечной системы находится не на Земле

Самый высокий вулкан Солнечной системы находится не на Земле, а на Марсе. Гора Олимп — это гигантский щитовой вулкан, который вздымается в высоту на 27 километров и составляет 550 километров в поперечнике. Ученые считают, что гора Олимп смогла стать такой большой, потому что на Марсе вообще нет никакой тектоники плит. Даже одна горячая точка могла раздуваться в течение миллиардов лет, вытягивая вулкан все выше и выше.

Самый высокий и самый крупный вулканы на Земле находятся рядом

Высочайший вулкан на Земле — это Мауна-Кеа на Гавайях, его высота составляет 4207 метров. Он немногим выше самого крупного вулкана на Земле, Мауна-Лоа, с высотой 4169 метров. Оба являются щитовыми вулканами, которые поднимаются со дна океана. Если бы вы могли измерить Мауна-Кеа от основания в океане до самого пика, вы получили бы 10 203 метра (выше самого Эвереста).

Наиболее удаленной точкой от центра Земли является вулкан

Возможно, вы думаете, что вершина горы Эверест — наиболее удаленная точка от центра Земли, но это не так. На самом деле это вулкан Чимборасо в Эквадоре. Дело в том, что Земля вертится в пространстве и представляет собой геоид. Точки на экваторе находятся дальше от центра Земли, чем на полюсах. И Чимборасо находится очень близко к экватору Земли. Хотя высота его составляет «всего» 6267 метров.

В 2020 проснулся крупнейший вулкан Европы

19 апреля 2020 года в Италии проснулся крупнейший европейский вулкан Этна, который расположен на восточном побережье Сицилии. Огромные столбы пепла и дыма достигали нескольких километров в высоту, а из юго-восточного кратера текли потоки раскаленной лавы. Дым и пепел было видно за много десятков километров от самого вулкана. Подробнее об этом и других действующих вулканов мы писали в этой статье.

Источник

Как появились вулканы на нашей планете?

Жители древнего мира считали, что вулканы — это кара богов за проступки человечеств, их боялись, перед ними преклонялись. В наши дни мы точно знаем, что это такое, откуда берутся вулканы, мы даже научились предсказывать извержения. Но от этого явление не перестало быть опасным и непредсказуемым. Один вулкан может стереть со света огромную местность, на планете нет более страшной и неудержимой силы. Нет такой технологии, которая смогла бы усмирить и подчинить воле человека извержение. Однако, вулканы несут не только опасность, но и пользу для жителей всего мира. Разберемся в этих вопросах подробнее.

Самые волнующие сюжеты о вулканах из литературы и кинематографа касаются национального парка Вайоминг в США. В нем расположен супервулкан, извержение которого уничтожит большую часть населения планеты. Но не все вулканы обладают такой глобальной разрушительной силой, как Йеллоустон. Если ты хочешь подробнее узнать, в чем опасность, обратись к статье “Все об извержении супервулкана Тоба 70 тысяч лет назад”.

У вулканов есть свое очарование, но если мы отбросим лирические размышления, то поймем, что вулкан — это пролом в земной коре. Через это отверстие из недр на поверхность выходят скопившиеся газы, в момент извержения — магма и много пепла. Возникает вопрос, почему кора нашей планеты не целостная?

Откуда берутся вулканы?

В момент своего формирования наша планета была покрыта вулканами. Впоследствии именно эти вулканы создали условия для зарождения жизни. Человечество зародилось и развивается в сопровождении вулканизма.

Вспомним, из чего состоит планета. Это конструкция из ядра, вокруг которого постоянно движется магма. Именно благодаря такому строению Земля обладает магнитным полем, без него не смогла бы появиться атмосфера. Еще один элемент конструкции — земная кора. Она изначально не была цельной, ее формируют 17 огромных тектонических плит. Они двигаются, расходятся и сталкиваются. На границах образуются разломы, которые мы и называем вулканами. Они находятся не только на суше, но и под водами мирового океана. Подводные вулканы такие же опасные, они точно так же извергаются.

Устройство вулкана

Увидеть, что внутри, физически невозможно. Но благодаря ученым-вулканологам, мы имеем представление о составных частях:

Не все вулканы похожи друг на друга. В некоторых разновидностях какая-то составляющая может отсутствовать. Если присутствуют все элементы, то это классический конусообразный тип.

Какими бывают?

Есть множество классификаций вулканов, первоочередные — по форме и типу. Чтобы получить полную характеристику вулкана, нужно знать, как двигаются под ним литосферные плиты, какой состав и вязкость у лавы, как быстро она застывает.

По типу бывают действующими, потухшими, а также спящими, они не потухли, но и активности в данный момент не проявляют. Многое зависит и от формы. Самые крупные — щитовые, диаметр их основания просто гигантский, их высота может достигать 17 километров. Стенки пологие, состоящие из множества слоев лавы. На их склонах часто расположены небольшие конусные вулканы высотой до 500 метров. Однако, стратовулканы, как Килиманджаро, тоже относятся к конусному типу, и их высота может доходить до 2500 метров. Есть еще и купольные, они не высокие, но с крутыми склонами.

Еще одна важнейшая характеристика — тип кратера. Он может быть представлен лавовым плато или кальдерой, вулканической пробкой или туфовым конусом. От типа кратера зависит, какую опасность несет извержение.

В чем опасность?

Активные вулканы опасны по ряду причин, некоторые из которых неочевидные. В периоды без извержений они выпускают множество газов, дышать которыми нежелательно для людей и животных. Огромную опасность несут в себе спящие вулканы, так как они могут в любой момент проснуться. Из-за этого селиться поблизости от вулкана, если тот не потух, очень небезопасно. Даже если он извергался последний раз тысячелетия назад. Однако, людям выгодно жить в вулканически активных местностях. Чуть ниже мы расскажем, в чем выгода.

Сейчас ученые научились предсказывать извержения, но предсказания не могут быть стопроцентно точными. Масштабы бедствия зависят от множества факторов, к примеру, от расположения. Если вулкан находится на острове, то его извержение с высокой вероятностью спровоцирует цунами. Так один катаклизм переходит в целую серию бедствий. Впрочем, вулканизм может быть полезен, и человечество этим активно пользуется.

Какая польза от вулканов?

Почему же люди живут и разводят фермерские хозяйства у подножия вулканов или даже на их склонах? Неужели им не страшно в одночасье лишиться всего? Объяснение простое: извержений может не быть столетиями, а вулканический пепел — это отличное удобрение. Почва в таких местностях просто пропитана этим пеплом, и потому она очень плодородная.

Это еще не все, при извержениях на поверхность выходит множество веществ, которые востребованы промышленностью, в том числе и ценные металлы. Застывшая лава используется для изготовления строительных материалов, она прочная и теплоустойчивая. Пемза — это застывшая вулканическая лава определенного типа. Также вышедшая на поверхность магма применяется для изготовления ластиков и зубной пасты.

Теперь ты знаешь, откуда берутся вулканы, чем они опасны и полезны. Для полноты картины нужно знать статистические сведения. Всего на Земле за год происходит 50-60 извержений, большая часть из них не опасны. Но все же за последние 50 лет вулканы убили более 20 исследований и сотни людей, живущих неподалеку от них.

Источник

Зачем Земле вулканы?

Вулканическая деятельность влияет не только на земной рельеф. Подводные вулканы извергают в моря минеральные вещества, меняющие химический состав воды. А их «собратья» на суше изрыгают пылевые облака, вызывающие охлаждение климата. И кислотные дожди, удобряющие моря и почву железом и фосфатами. Если бы не вулканы, у Земли вообще не было бы атмосферы. Потому что все газы в составе воздуха, за исключением кислорода, имеют вулканическое происхождение.

Хотя вулканы встречаются повсеместно, их изучение — задача чрезвычайно трудная и затратная. Взять, к примеру, магматические камеры. Обычно они закрыты толстым слоем скальной породы. А вдобавок порой ледниковым щитом, как печально известный исландский вулкан Эйяфьядлайёкюдль. Как подобраться к этой «огненной печи»?

До конца не изучены и процессы плавления пород в магме, где под воздействием мощного давления и высокой температуры происходят постоянные физико-химические превращения. Даже вихревые потоки в столбах вулканической пыли — невероятно сложное аэродинамическое явление.

Вокруг кратеров многих вулканов установлены инфракрасные камеры и датчики для измерения напряженности магнитного поля. За дрейфом пылевых облаков следят радары. Сейсмографы фиксируют сейсмические волны, чтобы определить типы подземных толчков, которые могут служить предвестником извержения. Но для сбора еще более точных данных нужен газоанализатор. Его-то и использует Кен Симс.

Американский геохимик склоняется над краем Огаркового озера. На нем наколенники, какие обычно надевают, когда кладут плитку. И респиратор для защиты от ядовитых испарений. «Включить газоанализатор!» — командует он. На вид не скажешь, что Симс профессор. Мускулистый здоровяк с невозмутимым лицом, он даже шутит без улыбки. Для подчиненных его слово — закон. В экспедиции все вопросы решает он.

В детстве Симе был «трудным подростком». Поджигал почтовые ящики, бил стекла автомобилей. А потом открыл для себя горы и стал одним из лучших мастеров экстремального альпинизма в Америке. Сейчас он бросает вызов вулканам.

Симс уже мировая величина в геохимии. Любитель острых ощущений превратился в страстного исследователя. Он по-прежнему готов в любую минуту пойти на риск. Но теперь заранее все просчитывает. «Ошибается тот, кто считает себя неуязвимым, — говорит Симс. — Рисковать тоже надо с умом».

Источник