وصف ظاهرة البراكين

ظاهرة البراكين

يمكن تعريف ظاهرة البراكين بأنها منفذ يحدث في قشرة الكرة الأرضية أو أحد الكواكب في الكون يترتب على حدوثها ثوران كميات من شظايا الصخور والغازات الساخنة والصخور المنصهرة، ويشار إلى أن الانفجارات والأنشطة البركانية تلحق الخسائر الفادحة بالتجمعات الإنسانية والممتلكات، وتحديدًا في مناطق الاكتظاظ بالسكان حول العالم، كما يمكن أيضًا توضيح مفهوم البركان بأنه حدث أو شكل من أشكال الأنشطة الأرضية الناجم عن تكدس الحطام والشظايا البركانية والحمم البركانية الصلبة على مقربةٍ من فتحة سطح الأرض، ومن أبرز الأمثلة على البراكين الهائلة بركان مونا لوا ذو الحجم الكبير والمندلع في هاواي؛ إذ نشأ هذا البركان تحت تأثير العديد من العوامل على مر الزمان، وتشير المعلومات إلى أنه بركان تتدفق منه الحمم السائلة^[١].

فضلًا عن ذلك؛ تعدّ كل من أوريجون وكاليفورنيا وهاواي وألاسكا من أكثر المناطق نشاطًا بالبراكين، ويذكر أن الثوران البركاني يتضمن حممًا بركانيةً وحطامًا يجري بسرعةِ 100 ميل في غضون الساعة الواحدة، وتكون قادرةً على إلحاق الدمار الشامل بكل ما يقف في طريقها، ومن أن أبرز المخاطر التي يؤدي إليها البركان تدفق الضباب الدخاني وتلوث مصادر المياه، فضلًا عن مشاكل صحية كصعوبة التنفس وطفح جلدي وتهيجات وتحسس في الحنجرة والأنف والعينين^[٢].

مؤشرات قرب حدوث النشاط البركاني

تسبق حدوث البركان مؤشرات رئيسية يُتوقع منها حدوث انفجار بركاني بعد ذلك، ويقيّم العلماء احتمال حدوث ثوران مستقبليًا باستخدام مجموعة أدوات مختلفة، فتُراقب البراكين الأكثر نشاطًا عن كثب لاكتشاف ما قبل الانفجار، علمًا أن التنبؤ بالبراكين ليس علمًا دقيقًا؛ إذ يعتمد على تفسير عدة بيانات، ولا يُشتَرَط من ظهور مؤشرات الثوران البركاني حدوث البركان، وفيما يأتي بعض الدلائل على احتمالية حدوثه^[٣]:

• حدوث زلازل في المنطقة؛ نتيجة إعادة عمليات الانصهار للمواد تحت الأرض مما يؤدي لحدوث أنماط زلزالية تُراقب من قبل علماء البراكين بوضع مقاييس الزلازل بالقرب من منطقة البركان.
• انبعاث الغاز؛ إذ تُوفّر تركيبة الغازات المنبعثة وكميتها نظرةً ثاقبةً عن نشاط البركان، وتُجمع الغازات قرب فوّهات البراكين النشطة.
• تضخّم البركان؛ إذ إنّ تراكم المواد المنصهرة في البركان يُؤدي إلى تضخّمه قبل الانفجار، وهذا التورّم غير مرئي للعين البشرية، بل يُقاس بأجهزة خاصّة.
• استخدام تقنيات أخرى لوصف الاضطرابات البركانية، مثل علم الهيدرولوجيا الذي يدرس تكوين الماء قرب البركان، أو يدرس النشاط الحراري عبر مراقبة درجات الحرارة داخل الصخور البركانية.

نشأة البراكين

تنشأ البراكين عند بدء تراكم المواد المنصهرة كالصخور الموجودة في باطن الأرض والغازات ضمن نطاقِ الخزانات الموجودة على مقربةٍ من سطح الأرض، وغالبًا ما يسبق ثورة البركان انبعاث غازات وأبخرة من الفوهات الصغيرة في الأرض، كما يمكن أيضًا أن تحدث زلازل صغيرة نتيجة ارتفاع درجة الحرارة الناجمة عن تكون مواد منصهرة كثيفة ذات لزوجة مرتفعة، كما يمكن أن تتخذ المواد المنصهرة شكل حمم سائلة عبر فوهات نحو السطح، ويمكن لها أن تنبعث على هيئة براكين ونوافير شديدة تتناثر خلالها المواد الصلبة المنصهرة والشظايا والغازات في الأجواء حسب شدة الانفجار، وتتكون سحب كبيرة رمادية اللون نتيجة تجمع الغازات والرماد بها؛ ليصل علوها إلى الآلاف من الأمتار في طبقات الجو^[١]، ومن أبرز المكونات التي تحملها البراكين خلال انفجارها ما يلي^[٤]:

• الماغما: مادة منصهرة شديدة السخونة تنشأ نتيجة تعرض الصخور لدرجات حرارة مرتفعة جدًا، وتتواجد على عمقِ يتفاوت ما بين 1-10 كيلومترًا تحت سطح الأرض.
• الأدخنة: غازات وأبخرة ذات وزنٍ خفيف يسمح لها الانبثاق في الأجواء عبر فوهة البركان النشط.
• الحمم البركانية المتدفقة: عبارة عن مواد منصهرة تمتاز بأنها سائلة تسمح للغازات بالتسرب والتصاعد منها بسهولة، وتبدأ بالاندلاع بعيدًا عن فوهة البركان على شكل صخور منصهرة تتناثر فوق سطح الأرض بعد تسربها.
• القنابل البركانية: يصل حجم هذا المُكوّن من مكونات البراكين إلى نحوِ 66 مم على الأقل عند طرحها خارج الفوهة، وتبرد فيما بعد لتتحوّل إلى صخورٍ نارية.
• قبة الحمم البركانية: تبدأ هذه المواد بالتراكم حول فتحة البركان لتشكل هيئة قبة عند ذلك على هامشِ نشأة الحمم والماغما السميكة واللزجة جدًا، وتتكون نتيجة الخروج البطيء الذي تتدفق به الحمم اللزجة.
• أعمدة الرماد البركانية: يرافق انبعاث وتدفق أعمدة الدخان الرمادية والتفرا من فوهة البركان بالتزامنِ مع الانفجار البركاني، وتشكل عمودًا ينتهي بسحابة رمادية.
• السحب الدخانية: عبارة عن رماد يعود إلى الأرض على هيئة مسحوق ثلجي أبيض، وقد تتمدّد هذه السحب لتصل إلى ارتفاعٍ 12 ميلًا فوق فوهة البركان، وتلحق الضرر بالحيوانات والنباتات لدرجِة الاختناق، كما يمكن لها أن تغطي السماء بمسافةٍ تصل إلى آلاف الكيلو مترات.
• التفرا: تسمية تطلق على مادة منبعثة في الأجواء نتيجة تعرض الغازات للضغط الشديد بحكم عدم قدرتها على التسرب بعيدًا عن المواد المنصهرة والسميكة؛ فتنفجر بعنف لدرجةِ انفصالها إلى أجزاء مختلفة على هيئة جزيئات صغيرة وكبيرة جدًا، وتعد من المكونات القادرة على تدمير كل ما يقف في طريقها.
• الأمطار الحمضية: تنشأ أمطار حمضية نتيجة اتحادِ الأكاسيد المنبثعة من فوهة البركان مع بعضها البعض (ثاني أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت) مع جزيئات الماء الموجودة في الهواء.

أنواع البراكين

توجد أربعة أنواع رئيسية للبراكين هي^[٥][٦]:

• البركان الطبقي (Stratovolcanoes): أحد أنواع البراكين التي تُحدِث انفجارًا عنيفًا جدًا يتسبب بانزلاقاتٍ طينية، وتكون للغيوم الرمادية المحملة بالحمم البركانية؛ كالغازات الساخنة والمواد البركانية، وتتدفق من هذا النوع مواد منصهرة تشكل إحدى أنواع الصخور النارية، وتنشأ فوق حدود الصفيحة التي تبرد بعد خروجها وتتصلب، وتشير المعلومات إلى أن درجة حرارة هذه الصخور مرتفعة جدًا، ومن أبرز الأمثلة على هذه البراكين جبال رويوبيهو.
• البركان الدرعي (Shield volcano): نوع من أنواع البراكين التي تتخذ شكلًا مسطحًا أقرب إلى شكل القبة من حيث الشبه، وتتدفق منها الحمم البركانية الخفيفة ببطء، ويمكن أن يتلافى الإنسان والحيوان أخطارها، ومن الجدير بالذكرِ أنه يترتب على هذا النوع حممًا بركانية بازلتية، وهو النوع الأكثر انتشارًا وثوارنًا فوق سطح الأرض، ومن الأمثلة عليه بركان كيلاويا المنفجر في هاواي.
• البراكين القببية: تنشأ البراكين القببية بواسطة تكدس كتل صغيرة منتفخة أطلقتها الحمم البركانية اللزجة، وتتدفق لمسافاتٍ قريبة فقط عند إطلاقها؛ لتتجمع في محيط فوهة البركان والحمم القريبة فقط؛ إذ يبدأ حجم القبب البركانية بالنمو والازدياد تدريجيًا بدءًا من الداخل وحتى الخارج، ثمّ تتحول الحمم إلى مادة صلبة يمكن كسرها بعد بلوغها السطح الخارجي، وقد تكون متراصةً جدًا، ومن الأمثلة عليه قبة "نوفاروبتا" الدائرية التي نشأت في أعقابِ ثوران بركان كاتماي سنة 1912 للميلاد في ربوع ألاسكا؛ فبلغ علوها 800 قدم بعرضِ 200 قدم أيضًا.
• بركان الكالديرا: يتراوح قطر فوهة بركان الكاديرا ما بين 10-25 كيلو مترًا مربعًا، ومن الأمثلة عليه تشكل جبل تاراويرا الذي نشأ عن بركان أوكاتينا وتاوبو، وتمتاز بأنها انفجارات نادرة الحدوث إلا أنها معتدلة.

التأثير الإيجابي والسلبي لنشاط البراكين

إنَّ مشهد الحمم البركانية متدفقةً أسفل جانبي البركان وانبعاثات الرماد الضخمة التي تخترق الغلاف الجوي تجعل الإنسان في حالة ذعر شديد، ولسبب وجيه فإن الانفجارات البركانية والزلازل ترتبط بالوفاة؛ إذ تودي بحياة الآلاف، كما ترتبط الكوارث الطبيعية العنيفة بالموت والتدمير الشامل والآثار السلبية؛ إلا أنه من المفاجئ معرفة أن النشاط البركاني قد يؤثر إيجابيًا على البيئة وسكان المنطقة، وبعض هذه الفوائد تظهر على المدى القصير فيما يحتاج بعضها الآخر إلى مئات وآلاف السنين، وفيما يأتي ذكر لأبرزها^[٧][٨][٩]:

الآثار الإيجابية للبراكين

• تُوفّر التربة الخصبة، إذ تضمّ المواد البركانية الممزوجة بالتربة عددًا من العناصر الغذائية المهمة للزراعة والمحاصيل، كما أنها توفر بيئةً جيدةً لتكوين مواطن جديدة للحيوانات والنباتات والحشرات.
• تشكّل تضاريس الأرض، إذ تسهم البراكين في تشكل كلٍّ من الجبال والهضاب، وتُعد جزر هاواي أكبر مثال على ذلك؛ إذ نشأت بواسطة تدفق الحمم البركانية من قاع المحيط فأنتجت جزرًا جديدةً.
• تسهم في العمليات الطبيعية؛ وذلك عبر تبريد الهواء؛ إذ حين ينفجر الرماد وغاز الكبريت في الجو، ويتحد غاز الكبريت مع الماء في الجو، ويكون قطراتٍ مجهريةً تبقى في الغلاف الجوي لسنوات، وتبرده إلى أدنى مستوياته في الغلاف الجوي؛ مما يُشير إلى مساهمة البراكين في تشكيل جزء كبير من الغلاف الجوي للأرض.
• تنتج المياه؛ إذ يُعتقد أن أغلب الماء الموجود على هذا الكوكب جاء نتيجة حماية طاقة البركان الحرارية لمياه المحيطات من التجمد.
• توفر الطاقة الحرارية الأرضية التي تُشكِّل الينابيع الساخنة لعلاج بعض الأمراض.
• توفِّر المواد الخام؛ إذ ينتج عنصر الكبريت وعنصر النحاس، فضلًا عن عنصر الذهب من البراكين، كما يتكون الألماس على السطح من نوع نادر من الصهارة يُسمى الكمبرليت، وقد تحول المواد البركانية بكتل تُستخرج منها مواد للبناء وذلك بطحنها وإدخالها في صناعة الإسمنت.

الآثار السلبية للبراكين

من جهة أخرى فإن البراكين تمتلك الكثير من الآثار السلبية، وفيما يأتي ذكر لأكثرها شيوعًا:

• حدوث خسائر فادحة في الأرواح البشريَّة والحيوانات، فضلًا عن الحمم سريعة الحركة التي تُسبّب الحرائق والمجاعات، والأضرار الناتجة عن الزلازل المرتبطة بالنّشاط البركاني.
• صعوبة التنفس بسبب الرماد المُنبعث عن النشاط البركاني، فضلًا عن تهيج الجلد والعينين والأنف والحنجرة.
• فقدان الناس لممتلكاتهم؛ نتيجة تدمر الغابات والمزارع والطرق والحقول وكذلك المساكن.
• تلوّث إمدادات المياه كالبحار والمحيطات.
• مشاكل في الرؤية بسبب الضباب الدخاني والغازات الضارة التي تهدد المناطق المنخفضة الواقعة قرب البراكين.

أسباب حدوث ظاهرة البراكين

تنفجر البراكين وتنشأ نتيجة استمرارية حدوث حركة في الألواح والصفائح التكتونية في الأرض؛ فيترتب على ذلك ازدياد نشاط البركان وثورانه، وتبدأ الماغما شديدة الحرارة بالتكون في الوشاح العلوي للكرة الأرضية؛ وتشرع بالبحث عن طريقٍ لتتسرب من خلاله إلى السطح، وتشير المعلومات إلى أن ذلك يحدث على مقربةٍ من حدود الصفائح التكتونية، وتعد القشرة الأرضية الضعيفة أكثر عرضةً لحدوث البراكين^[١٠].

كيفية التصرف مع ظاهرة البراكين

تتطلب لحظة وقوع البركان حسن التصرف منعًا لحصول أي مضاعفات أو آثار جانبية، كما تتطلب معرفةً جيدةً بمخاطر المنطقة من الانفجار البركاني، واتباعًا لخطط الإخلاء والمأوى ونصائح السلطة، واستخدام وسائل حماية إذا دعت الحاجة، وفيما يأتي بعض النصائح التي يجب اتباعها لحظة حدوث البركان^[٩]:

• استخدام أقنعة واقية لحماية الجهاز التنفسي من الأدخنة الصاعدة، ويمكن اقتناؤها من مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها؛ إذ تتوفّر فيها الأقنعة ذات الجودة العالية.
• الحرص على الاستماع لمعلومات الطوارئ والتنبيهات.
• مغادرة المنطقة مبكرًا واتباع أوامر الإخلاء.
• تجنب مناطق الثوران.
• حماية النفس من الرماد المنبعث من البركان وعدم القيادة أثناء تساقطه.
• الاشتراك في خدمة مجانية تسمى خدمة الإعلام عن البراكين (VNS)، إذ تُرسل إعلاماتٍ حول أي نشاط بركاني.
• توفير اللوازم الضرورية في حال الاضطرار للإخلاء الفوري، أو إذا قُطِعَت الخدمات.
• تجنُّب المناطق التي تقع باتجاه الريح، والابتعاد عن أودية الأنهار أسفل البركان؛ إذ يُنقل الركام والرماد بواسطة الرياح والجاذبية.
• عدم إرسال الرسائل النصية واستخدام وسائل التواصل الاجتماعي عند الحاجة للتواصل مع شخص ما؛ إذ غالبًا ما تكون أنظمة الهاتف مشغولةً بعد الكوارث، فيُفضل إجراء مكالمة طوارئ فقط.
• الاطّلاع على أخبار السلطات لمعرفة موعد العودة الآمنة بعد الثوران.

من حياتكِ لكِ

اصنعي مع طفلك مجسم للبركان من الصلصال

تحتاجين إلى ما يأتي:

• ورق شمعي.
• عبوة فارغة من البلاستك بحجم متوسط.
• علبة من طين الصلصال تكفي لتغطية عبوة البلاستيك.
• منديل ورقي مربع الشكل.
• رباط مطاطي.
• نصف كوب من الخل.
• ملعقة كبيرة من صابون تغسيل اليدين.
• نصف ملعقة صغيرة من ملوّن طعام أحمر.
• ربع كوب من صودا الخبز.

الخطوات:

• افردي الورق الشمعي على الطاولة وضعي العبوة البلاستيكية في منتصفه.
• أحيطي العبوة البلاستيكية بطين الصلصال حتى تختفي تمامًا.
• اتركي النموذج حتى يجفّ تمامًا لمدّة ساعة على الأقل.
• اصنعي مزيجًا من الخلّ وملوّن الطعام، ثم أضيفي ملعقةً كبيرةً من صابون تغسيل اليدين.
• ضعي المزيج داخل نموذج البركان.
• ضعي القليل من صودا الخبز داخل المنديل الورقي، ثمّ لفيه وأغلقيه جيدًا باستخدام الرباط المطاطي.
• ضعي لفافة المنديل الورقي داخل البركان.
• انتظري حتى يذوب المنديل الورقي وينفجر البركان ليراهُ طفلك.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} Robert W. Decker,Barbara B. Decker (1-11-2019), "Volcano"، britannica, Retrieved 18-12-2019. Edited.
2. ↑ "Volcanoes", ready, Retrieved 18-12-2019. Edited.
3. ↑ "What are the principal signals of a volcanic unrest? How can we forecast volcanic eruptions?", earthobservatory, Retrieved 7-12-2019. Edited.
4. ↑ "13 Parts of a Volcano: The Anatomy of Volcanoes", earthhow,12-12-2019، Retrieved 18-12-2019. Edited.
5. ↑ "Types of Volcanoes & Eruptions", gns, Retrieved 18-12-2019. Edited.
6. ↑ Robert I. Tilling (21-2-2017), "Types of Volcanoes"، factmonster, Retrieved 18-12-2019. Edited.
7. ↑ Ashley Williams (1-7-2019), "6 ways volcanoes benefit Earth, our environment"، accuweather, Retrieved 7-12-2019. Edited.
8. ↑ "What effects do volcanoes have?", news.bbc, Retrieved 7-12-2019. Edited.
9. ^ ^{أ ب} "Volcanoes", ready, Retrieved 7-12-2019. Edited.
10. ↑ Chris Stone, Ju Zhang (17-11-2016), "What causes a volcanic eruption?"، telegraph, Retrieved 18-12-2019. Edited.