Dlaczego wybuchają wulkany? / Piotr Kotlarz

0
89

Wzmożony wulkanizm, który obserwujemy od ponad roku zainteresował nie na tyle, że z uwagą śledzę wszelkie pojawiające się na ten temat informacje. Oczywiście dziś, takie można znaleźć przede wszystkim za pośrednictwem Internetu i w ten właśnie sposób trafiłem na wywiad, który na portalu Państwowego Instytutu Geologicznego oraz Państwowego Instytutu Badawczego z polskim geologiem i prof. nauki o Ziemi, prof. Grzegorzem Pieńkowskim przeprowadziła Anna Bagińska[1].  We wspomnianym wywiadzie zaintrygował mnie fragment odnoszący się do przyczyn wzmożonych erupcji wulkanicznych. Moje bowiem badania nad procesem wulkanizmu wskazywały bowiem na to, że takie pojawiały się w historii skorupy Ziemi okresowo. Wulkanizm istniał bowiem „od zawsze”, ale też „od zawsze” był procesem o różnej intensywności.

Ludzie od wieków próbowali zrozumieć, dlaczego niektóre góry, co jakiś czas plują ogniem. Starożytni Grecy sądzili, że wulkany są siedzibą boga ognia Hefajstosa. W ich wnętrzu miały odbywać się też walki gigantów i tytanów z bogami. Platon twierdził, że wulkany zasila podziemna ognista rzeka Piryflegeton. Natomiast średniowieczni uczeni arabscy erupcje tłumaczyli pożarami złóż siarki, smoły lub ropy naftowej. Jednakże, dzisiaj wiemy, że powody wybuchów wulkanów są całkiem inne[2].

Inne, ale jakie? Niestety, nie znalazłem na to pytanie również we wspomnianym wywiadzie. Zresztą same pytania nie grzeszą precyzją.

Pyta Anna Bagińska: Panie Profesorze, co musi zadziać się głęboko w skorupie ziemskiej, by wulkan, który od kilkudziesięciu lat był uśpiony, przebudził się?

Na co prof. Grzegorz Pieńkowski odpowiada: Nie wydaje się, aby wybuchy tych wulkanów położonych w różnych częściach globu i w różnych sytuacjach geotektonicznych miały jakąś wspólną przyczynę. Natomiast w każdym przypadku występowanie wulkanów wiąże się ze strefami zwiększonego dopływu energii cieplnej z wnętrza Ziemi – na tyle dużego, że stopione skały wydobywają się na powierzchnię.

Nie grzeszą precyzją, gdyż wybuchają nie tylko wulkany „uśpione”, ale też pojawiają się nowe, pytanie nie dotyczy również okresowości erupcji, lecz tylko faktu ich pojawiania się. Tymczasem dziś (od ponad roku, gdyż proces ten zaczął się już w 2021 roku) mamy do czynienia właśnie z faktem wzmożonego wulkanizmu. Uważam, że gdyby prof. Grzegorz Pieńkowski zwrócił większą uwagę właśnie na fakt wzmożenia wulkanizmu, to łatwiej byłoby mu znaleźć i ogólną odpowiedź o przyczyny wulkanizmu.

Twierdzi znany geolog, że jego zdaniem wybuchy wulkanów w różnych częściach globu nie mają wspólnej przyczyny. Dodaje oczywiście, że tak mu się wydaje.

Pytanie badawcze powinno brzmieć. Czy erupcje wulkaniczne mają wspólną przyczynę?

Odpowiedź: tak lub nie. W pierwszym wypadku po stwierdzeniu, że jednak mają wspólną przyczynę, powinniśmy spytać o to, jaka jest to przyczyna?

Profesor twierdzi, że takiej przyczyny nie ma (choć jak mówi, tylko mu się tak wydaje) i w związku z tym takiej przyczyny nie szuka. Moim zdaniem, taka przyczyna istnieje. Jest nią ocieplenie klimatu, a w związku z tym topnienie lodowców, skutkujące uwolnieniem ogromnych mas wód do oceanów i mórz, co powoduje wzrost ich powierzchni i masy, a co za tym idzie wzrost nacisku na płyty tektoniczne powodujący ich naprężenia, które skutkują trzęsieniami ziemi, przesuwaniem się tych płyt i właśnie wulkanizmem. To proces trwający już prawie cztery i pół miliarda lat. Od zarania powstania skorupy Ziemi i uderzeń w nią kolejnych asteroid. Ziemia jest wciąż pulsującym organizmem.

Obecny wzmożony wulkanizm jest więc skutkiem obecnego ocieplenia, które zresztą właśnie w wyniku tego wulkanizmu wkrótce ponownie zostanie powstrzymane (nastąpi kolejne krótkotrwałe ochłodzenie).

W ciągu wspomnianych czterech i pół miliarda latach ulegała również zmianie skorupa Ziemi, której grubość wynosi dziś od ok. 10 do 70 km. Po zderzeniu Ziemi z Theą ok. 4,533 miliarda lat temu była ona znacznie cieńsza, o ile pamiętam ok. 4 km. Do tak znacznego wzrostu grubości doszło, moim zdaniem, głównie w wyniku upadków asteroid i komet. Tu pojawia się kolejne ważne pytanie: czy wody mórz i oceanów powinniśmy zaliczyć również w skład skorupy ziemskiej? Moim zdaniem, pomimo innego stanu skupienia, tak. Co ważne, dziś większość badaczy przyjmuje hipotezę mówiącą o tym, że woda na naszą planetę przybyła w wyniku upadków asteroid i komet. Przyjmuje się teorię tzw. „wielkiego bombardowania”. Warto też zaznaczyć, że powierzchnia naszej planety wciąż rośnie.

Ocenia się, że każdego roku spada na Ziemię około miliona meteorytów o łącznej masie około 1000 ton. Do tego dochodzi około 100 tysięcy ton kosmicznego pyłu rocznie. Choć liczby te mogą robić wrażenie, są one niewielkie w porównaniu z masą naszej planety, równą 6 kwadrylionom kilogramów, co wyraża się w kilogramach liczbą 6, po której należy dopisać 24 zera. Większa część docierających w pobliże Ziemi kosmicznych śmieci ulega bowiem spaleniu w atmosferze. Liczba meteorów (tak zwanych spadających gwiazd) wielokrotnie przewyższa zatem liczbę meteorytów (fragmentów kosmicznych skał, które spadły na Ziemię)[3].

Myślę, że powyższych liczb nie należy porównywać z masą naszej planety, ale tylko z masą jej skorupy, a to już nie tylko powinno „robić wrażenie”, ale wręcz spowodować zmianę wielu wcześniejszych hipotez w geologii. Proszę bowiem pomnożyć te liczby przez czas istnienia skorupy Ziemi i samemu wyciągnąć wnioski. Powinniśmy dodać do tego również i ten fakt, że przecież upadki takie nie są jednostajne, że w różnych latach ich intensywność bywała różna, że bywały okresy upadków wielkich asteroid, a nawet, jaki pisałem wyżej, ich „wielkiego bombardowania”. Wiele teorii i hipotez różnych nauk powstało zanim dokonaliśmy kolejnych odkryć i dziś nauczanie w ich zakresie nie powinno przebiegać wyłącznie na „przyswajaniu wiedzy”, ale na doskonaleniu metod badawczych, które uwzględniałyby najnowsze odkrycia. Przecież dopiero stosunkowo niedawno odkryto, że istnieje jeszcze jeden stan materii – plazma i wiedza ta powinna skłonić geologów do kolejnych pytań i weryfikacji wielu ich teorii. Podobnie wciąż dopiero rozpoznajemy skalę upadków na naszą planetę asteroid i komet. Wciąż nie do końca rozpoznajemy skutki tych uderzeń, a także wcześniejszych zderzeń tych asteroid w pasie asteroid między Marsem a Jowiszem, gdzie pozostało ich dziś prawdopodobnie mniej niż 1%.

Nie wiemy też, jaki był stan skupienia materii skorupy ziemskiej po jej powstaniu (po zderzeniu z Theą), jaka była jej temperatura? Przypuszczam, że w chwili zderzenia, zarówno Ziemia, jak i Thea, były w stanie gazowym. Całość materii po Wielkim Wybuchu (w wyniku ogromnej temperatury i ciśnienia) była początkowo w stanie plazmy. Myślę, że po zderzeniu Ziemi z Theą skorupa Ziemi była w stanie gorącej magmy.

To wiele pytań i hipotez, na które wciąż nie posiadamy odpowiedzi i w zakresie, których przez kolejne pokolenia do pełni wiedzy będziemy się tylko przybliżać. Uważam jednak, że właściwszą drogą jest poszukiwanie odpowiedzi, niż zdawanie się na niepewne, wykute w trakcie nauki, teorie.

                                              Piotr Kotlarz

[1] Erupcje wulkanów okiem geologa, Państwowy Instytut Geologiczny i Państwowy Instytut Badawczy. https://www.pgi.gov.pl/aktualnosci/display/13255-erupcje-wulkanow-okiem-geologa.html

[2] Dlaczego wybuchają wulkany? Baza wiedzy. Geografia; https://sciaga.pl/tekst/11756-12-dlaczego_wybuchaja_wulkany

[3] Stanisław Bajtlik, Gwiazdki z nieba, https://www.newsweek.pl/wiedza/gwiazdki-z-nieba/mwky4jl

 

Obraz wyróżniający: Erupcja wulkanu Cumbre Vieja (fot. Eduardo Robaina, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons)

Więcej na ten i podobne tematy w mojej książce „Kataklizmy, które zmieniały obraz Ziemi” wydanej przez Wydawnictwo: e-bookowo.pl