كيف تؤثر البراكين على سطح الأرض

كيفية تأثير البراكين على سطح الأرض

تُعتبر البراكين من أكثر الظواهر الطبيعية تأثيراً على سطح الأرض، حيث إنّ أكثر من 80% من تضاريس الكرة الأرضية سواء على اليابسة أو تحت المحيطات من أصل بُركاني، فالبراكين مسؤولة عن تشكّل العديد من السلاسل الجبلية، والجُزر المُنبثقة من المحيطات، بالإضافة إلى التربة الخصبة،^[١]وينابيع المياه الحارّة، وقيعان المحيطات،^[٢] كما أنّ الغازات المُنبعثة من البراكين لعبت دوراً رئيسياً في تكوين المُحيطات والغلاف الجوي قبل ملايين السنين، وعلى الجانب الآخر تُعدّ البراكين سبباً رئيسياً في تدمير الغابات، وانقراض كائنات حيّة، وتدمير المُنشآت،^[١] وفيما يأتي تفصيل لتأثيرات البراكين على سطح الأرض:

التضاريس والفتحات البركانية

يتسبّب انفجار البركان بتشكّل العديد من التضاريس والفتحات البركانية التي تختلف في شكلها وحجمها باختلاف تركيب صُهارة البركان، ومن أنواع التضاريس التي تنشأ بفعل ثوران البراكين ما يأتي:^[٢]

• البراكين المخروطية (بالإنجليزية: Cinder Cone Volcanoes).
• البراكين المُركّبة (بالإنجليزية: Composite Volcanoes).
• البراكين الدرعية (بالإنجليزية: Shield Volcanoes).

قباب الحمم البركانية

تكون كمية الصهارة في بعض البراكين قليلةً والضغط المتولّد من باطن الأرض قليل وغير كافي لحدوث ثوران بركاني قويّ، فتخرج الحمم البركانية ببطء وتتكوّم على شكل قبّة حول فوهة البركان، كما أنّه في حال كانت لزوجة الصهارة مرتفعةً فإنّ ذلك يمنعها من التحرّك بعيداً عن فوّهة البركان فتتراكم على شكل قبّة حول الفوهة.^[٢]

الهضاب البركانية

تنتج الهضاب عن ثورانات بركانية تُسمّى بطفوح الثلم (بالإنجليزية: Fissure eruptions) تتدفّق من خلالها كميات كبيرة من الحمم البازلتية التي تتراكم فوق بعضها مكوّنةً ما يُشبه الصفائح أو الرقائق التي تُغطّي مساحات كبيرة، وبالرغم من المساحات الشاسعة التي تُغطّيها الهضاب إلّا أنّه لا يُشترط اندفاع كميات كبيرة من الصُهارة دفعةً واحدة، فقد تكون تدفّقات الصهارة قليلةً لكن خلال فترة زمنية طويلة، ومن الأمثلة على الهضاب البركانية هضبة الدكن في الهند ومنطقة نهر كولومبيا في الولايات المتحدة، كذلك قد تمتد الهضاب على مساحات شاسعة مكوّنةً مقاطعات كاملة كمقاطعة البازلت في سيبيريا الذي أدّى اندلاع بركانها إلى إنهاء 95% من أشكال الحياة في المنطقة.^[٣]

البحيرات البركانية (الكالديرا)

تنتج البحيرات البركانية أو ما يُسمّى بالكالديرا عن البراكين العنيفة حيث تكون منخفضةً عن مستوى سطح الأرض، فعند خروج الصهارة من حجرة الصهارة (بالإنجليزية: Magma Chamber) بشكلٍ كامل تُصبح الحجرة فارغة، فتنهار الطبقة العلوية التي كانت ترتكز على الصهارة، مُكوّنةً طبقة منخفضة تُسمّى بالبحيرة البركانية، مثل: بحيرة تابو وبحيرة روتوروا.^[٤][٥]

طبقات رواسب الفتات الناري

تتكوّن رواسب الفتات الناري من مادة (Rhyolitic Ignimbrite) وتُغطّي مساحات شاسعة مثل منطقة تابو البركانية في شمال نيوزلندا والتي تمتد على مساحة 20000 كم²، ولا تزال المنطقة نشطةً بركانياً بسبب وجود العديد من الينابيع الساخنة بالإضافة إلى البراكين، ويُعتبر متنزه يلوستون الوطني في الولايات المتحدة مثالاً آخر على طبقات رواسب الفتات الناري، إذ يحتوي على إحدى أكبر هضاب رواسب الفتات الناري في العالم بحجم 6000 كم³ تجمّعت خلال ما يُقارب مليوني عام، كما أنّه يحتوي على الينابيع الساخنة لذلك يُعدّ منطقةً نشطةً بركانياً.^[٣]

كيفية تأثير البراكين على باطن الأرض

تُعدّ المصهورات في باطن الأرض المصدر الأساسي لكثير من المعادن، حيث إنّها تُنتج راسب البورفيري المسؤول عن تكوين 75% من كميات النحاس، و50% من عنصر الموليبدنم، و20% من الذهب حول العالم، كما تُنتج الصهارة محاليل ملحية وغازات مُشبعة بالكبريت تتفاعل معاً لإنتاج خام النحاس، إلى جانب ذلك تُعدّ الصخور الساخنة والمصهورات مصدراً للطاقة الحرارية في باطن الأرض، وقد تتلامس المياه المُتدفقة من الينابيع مع الصخور الساخنة ممّا يؤدّي إلى ارتفاع درجة حرارتها بشكل كبير وظهورها على سطح الأرض على شكل ينابيع ساخنة.^[٢][٦]

كيفية تأثير البراكين على الغلاف الجوي والمناخ

تؤثّر البراكين على الغلاف الجوي أيضاً، ولا يقتصر تأثير الانبعاثات والغازات التي تنتشر في الغلاف الجوي على المكان الذي تحدث فيه البراكين نظراً لحركة الأرض الدورانية، ففي الوقت الذي كان فيه عدد البراكين المتفجرّة كبير جداً أدّت تلك البراكين إلى إطلاق كميات كبيرة من الغازات الدفيئة التي تُعتبر سبباً رئيسياً في الاحتباس الحراري، كما أنّ الجسيمات المُنبعثة من البراكين تحجب جزءاً من أشعة الشمس فتبرد الأرض بسبب انخفاض الإشعاع الشمسي الذي يصلها، وقد تستمر هذه العملية لفترات طويلة بناءً على طبيعة النشاط البركاني.^[٧]

تأثير جزيئات الغبار والرماد

تؤثّر الجزيئات المنبعثة من البركان في عملية تبريد الأرض بشكل أساسي، ويكون تأثير الجزيئات كبيرة الحجم أقل من باقي الجزيئات بسبب هبوطها على الأرض مع حركة الرياح وعدم نقلها، بينما تُشكّل الجزيئات الأصغر حجماً سحباً في طبقة التروبوسفير تُبرّد وتُظلّل المنطقة التي تقع تحتها ويهطل منها المطر، أمّا الجزيئات متناهية الصغر فإنّها تعبر الى الأعلى نحو طبقة الستراتوسفير، فتستطيع حجب أشعة الشمس وتبريد مناطق مختلفة في العالم حسب موقعها.^[٧]

تأثير الكبريت

يُصاحب انفجار البراكين انبعاث غاز ثاني أكسيد الكبريت الذي يتصاعد نحو طبقة الستراتوسفير ويتفاعل مع جزيئات الماء ليُكوّن حمض الكبريتيك الذي بدوره يُشكّل طبقةً ضبابيةً من الرذاذ تعكس أشعة الشمس؛ لذلك يُعتبر أكثر تأثيراً من جزيئات الرماد والغبار في تبريد الأرض، وقد تبقى قطرات الحمض في الغلاف الجوى لمدّة 3 سنوات قبل أن تزداد كتلتها وتسقط على سطح الأرض على شكل مطر حمضي.^[٧]

تأثير الغازات الدفيئة

تنبعث من البراكين بعض الغازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون، ولكن لا يؤدّي انبعاثها إلى ارتفاع نِسَب الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي إلّا إذا كان الانبعاث مُستمرّاً لفترة طويلة وناتجاً عن اندلاع أكثر من بركان، كما حدث في إحدى الحقب الزمنية وأدّى ذلك إلى ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون ممّا تسبّب في ارتفاع درجة حرارة الأرض وحدوث ظاهرة الاحتباس الحراري.^[٧]

النواتج المباشرة لانفجار البراكين وتأثيرها على الأرض

تنبعث العديد من المواد بحالاتها المختلفة الصلبة والسائلة والغازية من البراكين ويكون لها تأثيرات قوية، وهي كالآتي:

• الرماد: وهو أحد العناصر المُتطايرة التي تُصاحب البراكين، حيث يتطاير عبر مساحات شاسعة من الأرض، وله العديد من الآثار السلبية على الأرض، مثل:
  • احتواؤه على أحماض تؤثّر على الجهاز التنفسي وتُسبّب تهيّج العينين.
  • تلويث مصادر المياه العذبة.
  • التسبّب بأضرار مختلفة على النباتات.
  • انهيار المباني في حال تراكم الرماد على سطوحها.
  • تلف الأسلاك والتمديدات الكهربائية.
  • انخفاض مدى الرؤية وتشكّل طبقة لزجة على الطرقات.
• الطين والحطام: قد يُصاحب بعض البراكين اندلاع خليط من الطين اللزج مصحوباً بالحطام والصخور مختلفة الأحجام التي قد يصل قطرها إلى 10 أمتار، وتشتهر البراكين الطبقية (بالإنجليزية: Stratovolcanoes) بانفجاراتها الضخمة والحطام المُتطاير منها، وتختلف سرعة هذه النواتج وحجمها حسب مكوّناتها ونسبة المياه فيها ومستوى انحدار السطح، وقد يزداد حجمها بشكل كبير في حالة ذوبان الصخور التي تحملها وامتصاصها للماء.
• الحمم البركانية: تندفع الحمم البركانية من باطن الأرض على شكل تيارات متحرّكة من الصخور المنصهرة، وعادةً لا تُشكّل خطراً على حياة الإنسان نظراً لانخفاض سرعتها، وتتراوح سرعتها بين 1-10 كم/ساعة اعتماداً على انحدار السطح التي تتحرّك عليه، وقد تصل سرعتها إلى 30 كم/ساعة اذا كانت محصورةً في مسار مُغلق.
• الشظايا البركانية: (بالإنجليزية: Tephra)؛ وهي مجموعة من الشظايا المكوّنة من الصخور البركانية والتي تتناثر في الهواء عند حدوث الانفجار البركاني، وتختلف في أحجامها حيث تتراوح أقطارها ما بين ال 2 ملم و 1م.
• الفتات البركاني والسيول البركانية: تتكوّن هذه النواتج من خليط كثيف من الفتات الصخري الجاف مرتفع الحرارة والغازات، وتنطلق بسرعات عالية من فوهة البركان وتتجه نحو الأراضي المنخفضة كالوديان مشكلة طبقات مترسبة يتراوح سمكها بين متر واحد ومئتي متر.
• الغازات البركانية: تنبعث الكثير من الغازات من فوّهة البركان، مثل: بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت، وكلوريد الهيدروجين، وفلوريد الهيدروجين، فمنها ما يُلوّث الهواء ويدخل في تكوين الأمطار الحمضية، ومنها ما يؤثّر على طبقة الأورون، ومنها ما يتسرّب إلى التربة ويؤدّي إلى موت الحيوانات والنباتات، ومنها ما يتفاعل مع الحبيبات الدقيقة التي تتناولها الحيوانات فيتسبّب بموتها.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "How much of the Earth is volcanic?", www.usgs.gov, Retrieved 17-7-2020. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت ث} "Volcanic Landforms and Geothermal Activity", www.courses.lumenlearning.com, Retrieved 17-7-2020. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "Volcanic landforms", www.australian.museum,13-11-2018، Retrieved 17-7-2020. Edited.
4. ↑ "Calderas", www.nationalgeographic.org, Retrieved 17-7-2020. Edited.
5. ↑ "Volcanic Landforms", www.gns.cri.nz, Retrieved 17-7-2020. Edited.
6. ↑ "How Do Earth Systems Interact with Eruptions?", www.nap.edu, Retrieved 17-7-2020. Edited.
7. ^ ^{أ ب ت ث} "How Volcanoes Influence Climate", www.scied.ucar.edu, Retrieved 17-7-2020. Edited.