Οι μεγαλύτερες ηφαιστειακές εκρήξεις

 

ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ Γεωλογικα ΡΕΚΟΡ

Οι μεγαλύτερες ηφαιστειακές εκρήξεις

από Δημήτρη Κ. Κωνσταντινίδη, Δρα Οικονομικής Γεωλογίας

Εικ. 1: Ηφαιστειακή έκρηξη στο ηφαίστειο  Κιλαουέα της Χαβάης το 1954. Credit: Wikimedia.com

Το μάγμα φωνάζει παρόν

Ηφαιστειακή έκρηξη, όπως αυτή της Εικ. 1, είναι συνηθισμένη σε περιοχές με έντονη δραστηριότητα σύγχρονων ηφαιστείων, όπως αυτά του Ειρηνικού Ωκεανού. Λανθασμένα πολλοί πιστεύουν ότι το ξέσπασμα του Βεζούβιου το 79 μ.Χ., το οποίο κατάστρεψε ολοσχερώς την Πομπηία, ήταν ό,τι πιο μεγάλη ηφαιστειακή έκρηξη υπήρξε. Στην πραγματικότητα ήταν σχετικά μικρή σε σύγκριση με άλλες που συνέβησαν στη γεωλογική ιστορία της Γης, όπως αυτές των Πηγών Wah Wah στη Γιούτα, της Toba στη Σουμάτρα, του Yellowstone, της Θήρας, κτλ.

Πώς μετράμε μια έκρηξη;

Το 1982, ο Chris Newhall (της Γεωλογικής Επισκόπησης των ΗΠΑ) και ο Stephen Self (του Πανεπιστημίου της Χαβάης) επινόησαν το Δείκτη Ηφαιστειακής Εκρηκτικότητας – στα αγγλικά Volcanic Explosivity Index (VEI). Για τον προσδιορισμό της τιμής της εκρηκτικότητας χρησιμοποίησαν: (α) τον όγκο των παραγόμενων πυροκλαστικών υλικών (ηφαιστειακών αναβλημάτων), (β) το ύψος του νέφους της έκρηξης και (γ) ποιοτικές παρατηρήσεις. Η κλίμακα είναι ανοιχτού τέλους, ενώ μέχρι στιγμής στις μεγαλύτερες εκρήξεις στην ιστορία της Γης έχει  δοθεί η τιμή 8. Η τιμή 0 είναι για μη εκρηξιγενείς περιπτώσεις, των οποίων το ηφαιστειακό υλικό είναι λιγότερο από 10.000 κυβ. μέτρα, ενώ το μέγεθος 8 αντιπροσωπεύει μια κολοσσιαία έκρηξη που μπορεί να εκτοξεύσει 1.0×10¹² κυβ. μέτρα, δηλαδή 1.000 κυβικά χιλιόμετρα τέφρας, ενώ το ύψος του νέφους είναι πάνω από 20 χλμ. Από το μέγεθος 2 έως 8, η κλίμακα είναι λογαριθμική, με κάθε διάστημα στην κλίμακα να αντιπροσωπεύει δεκαπλάσια αύξηση.

Και το ρεκόρ πάει στη ….. Γιούτα

Περίπου πενήντα εκρήξεις έχουν βαθμολογηθεί με τιμή 8, επειδή πιστεύεται ότι παρήγαγαν 1.000 ή περισσότερα κυβικά χιλιόμετρα μάγματος, τέφρας ή άλλου ηφαιστειακού υλικού. Αυτό θα αντιστοιχούσε με μια μάζα μη συμπιεσμένου υλικού  μήκους δέκα χιλιομέτρων, πλάτους δέκα χιλιομέτρων και βάθους δέκα χιλιομέτρων, με άλλα λόγια 1.000 κυβικών χιλιομέτρων!!

Στην Εικ. 2 φαίνεται το μέγεθος γνωστών κολοσσιαίων και μεγάλων εκρήξεων, σύμφωνα με την κλίμακα των Chris Newhall & Stephen Self. Είναι άξιο παρατήρησης το μέγεθος της έκρηξης της Πομπηίας (3,3 κυβ. χλμ. τέφρας) σε σύγκριση με άλλες εκρήξεις, όπως π.χ. των Wah Wah Springs (> 5.500 κυβ. χλμ.), Yellowstone (1.000 κυβ. χλμ.), Toba (2.800 κυβ. χλμ.), κ.α. Η Θήρα είναι μεγέθους 7 με 100 κυβ. χλμ. τέφρας. Λεπτομερής αναφορά στη Σαντορίνη θα γίνει στη συνέχεια. 

Εικ. 2: Διάγραμμα όπου συγκρίνονται τα μεγέθη μεγάλων και κολοσσιαίων ηφαιστειακών εκρήξεων. Αρχικό σχέδιο από geology.com με προσθήκη της Θήρας.

Η μεγαλύτερη ηφαιστειακή έκρηξη

Σύμφωνα με τον Καθηγητή Ηφαιστειολογίας Eric H. Christiansen, η μέχρι σήμερα έκρηξη με το μεγαλύτερο όγκο υλικού που εκτοξεύθηκε από ηφαίστειο είναι αυτή των Πηγών Wah Wah, που συνέβη περίπου πριν 30 εκατομμύρια χρόνια[1], στην σημερινή Πολιτεία της Γιούτα. Εκτιμάται ότι εκτόξευσε πάνω από 5500 κυβικά χιλιόμετρα ηφαιστειακού υλικού σε μία εβδομάδα.

Χρειάστηκαν περίπου 600 φοιτητές και 30 καλοκαιρινά προγράμματα υπαίθριων ερηασιών για να χαρτογραφηθεί η γεωλογία της περιοχής του ηφαιστείου και να βρεθούν τα υπολείμματα της κολοσσιαίας αυτής έκρηξης. Η χαρτογράφηση πέντε οροσειρών οδήγησε στην ανακάλυψη της καλδέρας (τεράστιας τρύπας στο έδαφος που απέμεινε μετά την κατάρρευση του κρατήρα). Έχει μήκος περίπου 49 χλμ. και βάθος 4,8 χλμ. Οι αποθέσεις ηφαιστειακών υλικών από αυτή την έκρηξη έχουν πάχος 3,906 μέτρων. Η κατάρρευση του κώνου του ηφαιστείου στον κρατήρα θα είχε προφανώς συνοδευθεί από ένα σημαντικό αριθμό σεισμών. Το ρεκόρ, λοιπόν, πάει στη Γιούτα της Αμερικής.

Στην Εικ. 3 υπάρχει μια πανοραμική άποψη ενός μικρού τμήματος της ηφαιστειογενούς περιοχής με τους ανοικτόχρωμους τόφφους πάχους 1.000 μέτρων, αλλά με περιορισμένη παρουσία στην επιφάνεια του εδάφους. Στο βάθος φαίνεται η Ινδική Κορυφή (Indian Peak) με υψόμετρο 2.984 μέτρα με πετρώματα πιο σκούρου χρώματος, που αποτελούνται από τον ιγνιμβρίτη (είδος ηφαιστειακού πετρώματος) των Πηγών Wah Wah, που γέμισαν την καλδέρα, και παρεμβολές λατυποπαγών που προήλθαν από την κατάρρευση των τοιχωμάτων της.

Εικ. 3: Σημερινή άποψη τμήματος της περιοχής, όπου έγινε κάποτε η ισχυρότερη ηφαιστειακή έκρηξη στη ιστορία της Γης. Credit: Prof. Eric H. Christiansen

Το «Αργυρό μετάλλιο»

Η λίμνη Toba αποτελεί τμήμα ενός τεράστιου ηφαιστειακού  συμπλέγματος στο κεντρικό τμήμα της βόρειας Σουμάτρας, στην Ινδονησία. Έχει μήκος 100 χιλιομέτρων, πλάτος 30 χλμ., ενώ το μεγαλύτερο της βάθος αγγίζει τα 505 μέτρα. Βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 900 μέτρων και θεωρείται ως η μεγαλύτερη ηφαιστειακή λίμνη στον κόσμο[2]. Στην περιοχή της λίμνης έλαβε χώρα η δεύτερη μεγαλύτερη έκρηξη στην ιστορία της Γης, η οποία, κατ' εκτίμηση, συνέβη πριν από 77.000 χρόνια. Θεωρείται ως έκρηξη μεγέθους 8.

Το συγκρότημα της καλδέρας Toba αποτελείται από τέσσερις ηφαιστειακούς κρατήρες, που επικαλύπτονται. Η νεότερη καλδέρα (τέταρτη σε χρονολογική σειρά) είναι η μεγαλύτερη και δημιουργήθηκε κατά τη γεωλογική περίοδο του Τεταρτογενούς, ενώ τέμνει και τις τρεις παλαιότερες. Ο όγκος των πυροκλαστικών υλικών που ανατινάχθηκαν από την νεότερη καλδέρα είναι της τάξης των 2.800 κυβ. χλμ. (Εικ. 2).

Στην δορυφορική φωτογραφία της Εικ. 4 απεικονίζεται η καλδέρα της λίμνης Toba, με τον αναδυόμενο θόλο της, που σχηματίζει το νησί Σαμοσίρ, ενώ στην Εικ. 5 παρουσιάζονται παραδοσιακά σπίτια του νησιού.  

Εικ. 4: Δορυφορική απεικόνιση της λίμνης Toba με το νησί Σαμοσίρ στη μέση. Credit: Wikimedia.com

Εικ. 5: Παραδοσιακά λαϊκά σπίτια στο νησί Σαμοσίρ της Ινδονησίας. Credit: Wikimedia.com

Το Εθνικό Πάρκο της «Κιτρινόπετρας» (Yellowstone)

Το Εθνικό Πάρκο Yellowstone καλύπτει έκταση 8.980 τετραγωνικών χιλιομέτρων και  περιλαμβάνει λίμνες, φαράγγια, ποτάμια και οροσειρές[3]. Η λίμνη του Yellowstone είναι μία από τις μεγαλύτερες λίμνες σε μεγάλο υψόμετρο στη Βόρεια Αμερική και βρίσκεται πάνω από τη ομώνυμη καλδέρα, το μεγαλύτερο υπερηφαίστειο της Αμερικανικής Ηπείρου.

Το Yellowstone θεωρείται ενεργό ηφαίστειο, ενώ έχει εκραγεί αρκετές φορές με τεράστια εκρηκτικότητα τα τελευταία δύο εκατομμύρια χρόνια. Η τελευταία από τις τρεις υπερεκρήξεις, πριν από 640.000 χρόνια, δημιούργησε τον τεράστιο κρατήρα του πάρκου, διαστάσεων 48 επί 72 χιλιόμετρα. Ο όγκος των πυροκλαστικών υλικών αυτής της έκρηξης ήταν της τάξης των 1.000 κυβ. χλμ., δηλαδή μεγέθους 8 της κλίμακας VEI (Εικ. 2). Χάρις στην εκεί ηφαιστειακή δραστηριότητα, περίπου οι μισοί θερμοπίδακες του πλανήτη βρίσκονται στο Yellowstone. Οι εκροές της λάβας και τα πετρώματα από τις εκρήξεις καλύπτουν το μεγαλύτερο τμήμα της περιοχής του Πάρκου, που αποτελεί και το κέντρο του ευρύτερου οικοσυστήματος του Yellowstone.

Στην Εικ. 6 απεικονίζεται το ΒΑ τμήμα της καλδέρας, με το ποτάμι του Yellowstone να τρέχει μέσω της κοιλάδας Hayden, ενώ στο βάθος φαίνονται τα όρια της καλδέρας ως οροσειρά.

Εικ. 6: Τμήμα της καλδέρας Yellowstone με το ποτάμι ομώνυμο ποτάμι στην κοιλάδα Hayden. Credit: Wikimedia.com  

Στα καθ’ ημάς

Αν κάποιος θέλει να παρουσιάσει τη Σαντορίνη, δε μπορεί παρά να αρχίσει με μια φωτογραφία από τον οικισμό της Οίας με τα κάτασπρα σπίτια, κτισμένα πάνω στις λάβες και τα πυροκλαστικά πετρώματα του ηφαιστείου (Εικ. 7).    

Εικ. 7: Ο οικισμός της Οίας ή Άνω Μεριάς). Credit: Wikimedia.com  

Και εάν έχει επισκεφθεί το νησί, σίγουρα θα προσθέσει και μια εικόνα με τα νησάκια της Νέας και Παλαιάς Καμένης στη μέση της καλδέρας (Εικ. 8).  Όσο για τα κατάλοιπα της καλδέρας «σπαρμένα» στο καταγάλανο Αιγαίο, νομίζω ότι δεν υπάρχει γεωλόγος στον κόσμο που να μην ονειρεύεται να τα δει και να τα μελετήσει από κοντά, έστω και για 2-3 μέρες.

Εικ. 8: Η στρογγυλή καλδέρα της Θήρας με τη Παλιά και Νέα καμένη στο μέσο και τη Θηρασία στο βάθος. Credit: Wikimedia.com   

Μύθος ή αλήθεια;

Ο πρώτος ελληνικός πολιτισμός, γνωστός ως Μυκηναϊκός, αναπτύχθηκε στην Ύστερη Εποχή του Χαλκού. Το «μυκηναϊκός» οφείλεται στην πρώτη αρχαιολογική θέση, όπου εντοπίστηκε, δηλαδή τις Μυκήνες της Αργολίδας. Υπάρχουν αμέτρητα συγγράμματα για τη γένεση, την ανάπτυξη και το ρόλο του Μυκηναϊκού πολιτισμού. Εκείνο που δεν είναι σίγουρο είναι το ανεξήγητο τέλος του, το οποίο οδήγησε πολλούς αρχαιολόγους, ηφαιστειολόγους και άλλους ειδικούς να συνδέσουν την καταστροφή με το ηφαίστειο της Σαντορίνης. Πολλοί ερευνητές προχώρησαν ακόμα περισσότερο για να ταυτίσουν την Μινωική Κρήτη με τη χαμένη Ατλαντίδα[4].

Σύγχρονες έρευνες κατέδειξαν ότι στην Κρήτη υπάρχει ηφαιστειακή στάχτη, σπασμένα αγγεία σε μικρά κομμάτια, αλλά και δείγματα τρηματοφόρων (οργανισμών που ζουν στον πυθμένα της θάλασσας) σε τέτοιο βάθος που είναι απίθανο να βρεθούν πάνω στη στεριά. Το μόνο που θα μπορούσε να εξηγήσει ικανοποιητικά τα ευρήματα αυτά ήταν ένα τσουνάμι. Το παλιρροϊκό κύμα που δημιουργήθηκε μετά την Μινωική έκρηξη του ηφαιστείου της Σαντορίνης έπληξε τις ακτές της Κρήτης, καταστρέφοντας σοδειές, καράβια, κτλ.

Η Μεγάλη Μινωική Έκρηξη

Η Σαντορίνη ανήκει στο λεγόμενο ηφαιστειακό τόξο του Αιγαίου και αποτελεί ενεργό ηφαίστειο. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα στη Σαντορίνη και στα υπόλοιπα ενεργά ηφαίστεια του Αιγαίου (Νίσυρο, Μήλο και Μέθανα), είναι αποτέλεσμα της καταβύθισης της Αφρικανικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική.  Η γεωλογική εξέλιξη της Σαντορίνης αριθμεί πάνω από τρία εκατομ. χρόνια.

Η Σαντορίνη και τα νησιά Θηρασία και Ασπρονήσι, είναι υπολείμματα του ηφαιστειογενούς νησιού της Στρογγύλης, το κεντρικό τμήμα της οποίας ανατινάχθηκε μαζί με τον κρατήρα του ηφαιστείου στη Μινωική έκρηξη που έγινε το 1613 π.Χ. και είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία αυτού που σήμερα ονομάζουμε καλδέρα της Σαντορίνης. Στο θαλάσσιο χάσμα που σχηματίστηκε μεταξύ Θήρας και Θηρασίας, βάθους 1.500 μέτρων, κατά καιρούς βγήκαν στην επιφάνεια ηφαιστειακοί κώνοι που σχημάτισαν διάφορα μικρά νησιά, τα οποία σιγά-σιγά μεγάλωναν και τελικά ενώθηκαν, εκτός από την Παλαιά Καμένη. Με την έκρηξη του 1613 π.Χ. και τη μετέπειτα ηφαιστειακή δραστηριότητα, το σύμπλεγμα των νησιών της Σαντορίνης πήρε το σημερινό γεωμορφολογικό του μόρφωμα (Εικ. 8).

Η Μινωική έκρηξη του 1613 π.Χ., μεγέθους 7 της κλίμακας VEI και όγκου στάχτης, πυροκλαστικών κτλ. 100 κυβ. χιλιομέτρων, κατέστρεψε ολοσχερώς τη Θήρα και τα κοντινά νησιά σε ακτίνα πολλών χιλιομέτρων. Από την έκρηξη σηκώθηκαν παλιρροϊκά κύματα, τα οποία σάρωσαν τις ακτές των κοντινών νησιών και της βόρειας Κρήτης. Αυτά κατέστρεψαν μεν κάποιους παραθαλάσσιους οικισμούς, δεν μπορεί όμως να προκάλεσαν την έναρξη της παρακμής του Μινωικού Πολιτισμού, σύμφωνα με τον καλό φίλο και πρώην συνάδελφο, ηφαιστειολόγο Δρα Γιώργο Βουγιουκαλάκη, ερευνητή του Ι.Γ.Μ.Ε.

Το μέγεθος της τεράστιας εκρηκτικότητας του ηφαιστείου το 1613 π.Χ. στη Θήρα εικονίζεται στο συγκριτικό γράφημα της Εικ. 2, από όπου είναι σαφές ότι η έκρηξη αποτέλεσε μια από τις μεγαλύτερες αναδύσεις μάγματος, πυροκλαστικών και τέφρας στην ιστορία της Γης.  Εντυπωσιάζει πάντως το γεγονός πως κατά τις ανασκαφές δεν έχουν βρεθεί ανθρώπινοι σκελετοί, γι’ αυτό και εικάζεται ότι υπήρξαν καταστροφικοί σεισμοί πριν την έκρηξη του ηφαιστείου, με ενδιάμεσο διάστημα κάποιων δεκαετιών, πράγμα το οποίο συνέβαλε στην προειδοποίηση του πληθυσμού και στα μέτρα που αυτός προφανώς πήρε.

Μια αστραπή η ζωή μας... μα προλαβαίνουμε

Γράφοντας για δισεκατομμύρια χρόνια γεωλογικής εξέλιξης της Γης, για χιλιάδες κυβικά χιλιόμετρα ηφαιστειακής τέφρας, για απώλειες εκατοντάδων χιλιάδων ζωών από ένα «παιχνίδι» της μάνας Φύσης, λ.χ. εξ αιτίας μιας ηφαιστειακής έκρηξης, συνειδητοποίησα πόσο δίκαιο είχε ο μεγάλος μας Νίκος Καζαντζάκης, όταν ανέφερε πως «η ζωή μας είναι μια αστραπή … μα προλαβαίνουμε».

Προλάβετε, λοιπόν, και Εσείς. Ζήστε όσα θέλετε - και μπορείτε – να ζήσετε. Σε αυτά μην παραλείψετε  ένα βραδινό περίπατο στα στενά σοκάκια των Φηρών της Σαντορίνης, περπατώντας πάνω στα κρύα πια ηφαιστειακά πετρώματα της. Κι’ αν θες και ζεματιστές πέτρες, κανένα πρόβλημα. Ανέβα στο καΐκι και πετάξου μέχρι  τη Νέα Καμένη.  Φόρεσε πρώτα χονδρά παπούτσια, γιατί με τα αθλητικά θα καείς από τις φουμαρόλες (διάφορα αέρια ηφαιστειακής προέλευσης). Σοβαρομιλώ!  

Για να σας πείσω, δείτε της τελευταία εικόνα 9. Από τις τρύπες μέσα στις κύκλους βγαίνουν οι φουμαρόλες που βάφουν κίτρινες της πέτρες με το θειάφι που περικλείουν.         

Εικ. 9: Διέξοδοι φουμαρόλων με θειάφι γύρω στις εξόδους τους. Credit: Luke Jones@wikimedia

Βλέπετε η Γη δεν καταλαβαίνει καμιά από τις τόσες γλώσσες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, ούτε την Πράσινη Συμφωνία της[5], αλλά ούτε και τις απεγνωσμένες φωνές των οικολόγων, και μας μολύνει με θειάφι στη Νέα Καμένη και με μεθάνιο στον Ατλαντικό. Αυτό, όμως, είναι μια άλλη, μεγάλη ιστορία.    

---

[1] Eric H. Christiansen, Καθ. Οικ. Γεωλογίας, Ηφαιστειολόγος, Brigham Young University, Provo, Utah.

[2] http://www.worldlakes.org/lakedetails.asp?lakeid=8367

[3] http://www.nps.gov/yell/planyourvisit/factsheet.htm

[4] https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CF%84%CE%BB%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%AF%CE%B4%CE%B1

[5] https://ec.europa.eu/info/strategy/priorities-2019-2024/european-green-deal_el