Dymí Zem?

Slovník pojmov/nové pojmy:

Pyroklastický prúd: rýchlo sa pohybujúci, extrémne horúci a veľmi ničivý sopečný jav. Je to zmes horúcich jedovatých plynov, popola, prehriatej sopečnej horniny, sadzí a iných pyroklastických materiálov, ktoré stekajú po svahoch sopky počas jej explozívnej erupcie.

Magma: horúca zmes roztavených hornín, ktorá sa nachádza pod zemským povrchom.

Láva: keď sa magma dostane na povrch a opustí sopku, nazýva sa „láva“.

Sopečný popol: malé jemné čiastočky rozdrvených hornín, minerálov a skla, ktoré sú počas sopečných erupcií vyvrhované do atmosféry.

Vog (vulkanický smog): druh znečistenia ovzdušia, ktorý vzniká pri chemickej interakcii oxidu siričitého (SO₂) a iných znečisťujúcich látok uvoľňovaných pri sopečnej činnosti s atmosférickou vlhkosťou, kyslíkom, prachom a slnečným žiarením.

Sopky – charakteristika a prejavy

Sopka je geologický útvar na zemskom povrchu. Vzniká vtedy, keď zo zemského plášťa vystupuje prehriata roztavená hornina, nazývaná magma, a vyviera na povrch. Teplota magmy v hĺbke sa pohybuje od 600 °C do 870 °C a pri výstupe na povrch môže v dôsledku oxidačných procesov spôsobených kontaktom s atmosférou stúpnuť na 1 200 – 1 300 °C.

Sopky sa zvyčajne nachádzajú na hraniciach tektonických platní alebo v oblastiach, kde je zemská kôra relatívne tenká.

Tektonické platne sú veľké pevné časti zemskej litosféry, ktorá je najvrchnejšou vrstvou planéty. Litosféra (nazývaná aj „plášť“) sa skladá zo zemskej kôry a najvrchnejšej časti plášťa. Tieto dosky do seba zapadajú ako skladačka a vznášajú sa nad polotekutou astenosférou, ktorá sa nachádza pod nimi – nad najvrchnejšou časťou plášťa.

Zemský povrch je rozdelený na niekoľko hlavných tektonických dosiek, ako aj na mnoho menších. Tieto dosky sú v neustálom pohybe, aj keď veľmi pomalom, v priemere niekoľko centimetrov za rok. Pohyb tektonických dosiek je podmienený procesmi, ktoré prebiehajú v zemskom vnútrajšku.

Obrázok 1. Mapa 16 hlavných tektonických platní Zeme
Autor: Nové mapy globálnych geologických provincií a tektonických platní. Americký fyzikálny inštitút – Phys.org. Prevzaté dňa 27. marca 2023., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=130076176

Keď sa magma počas erupcie sopky dostane na povrch a vychádza z nej, nazýva sa láva. Láva sa spolu s plynmi a inými materiálmi vyvrhuje cez otvory v zemskej kôre, ktoré sa nazývajú prieduchy. Na začiatku, keď láva vytryskne zo sopečného prieduchu, jej teplota sa pohybuje v rozmedzí 700 – 1 200 °C. Táto erupcia môže byť explozívna, pričom popol, horniny a plyny sa dostávajú vysoko do atmosféry, alebo môže byť viac efuzívna, pričom láva vyteká nepretržite z bočných prieduchov a trhlín sopky pozdĺž nižších častí reliéfu a pokrýva rozsiahle oblasti. Je možné, že láva prejde desiatky kilometrov a vyleje sa priamo do oceánu.

Obrázok 2. Platňová tektonika. Nekonečný cyklus ukladania a uvoľňovania uhlíka. Zdroj: upravené z https://skepticalscience.com/volcanoes-and-global-warming.htm

Typy sopiek

Existujú rôzne typy sopiek. Môžu mať rôzny tvar a veľkosť, buď sú to kužeľovité hory s centrálnym prieduchom, ako napríklad hora Fudži v Japonsku alebo Vezuv v Taliansku, alebo sa môžu formovať ako pukliny, kde trhliny v zemskej kôre umožňujú láve vytekať na veľkú plochu, ako je to vidieť na sopečnej činnosti na Islande.

Obrázok 3. Hora Fudži. Fotografia zhotovená v zime zo súkromného lietadla vo výške 28 000 stôp (8,5 km) o 13.30 hod. 24. februára 2007. Public domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1711534

Obrázok 4. Vezuv z lietadla. Autor: I, Pastorius, CC BY 2.5,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2530370

Obrázok 5. Sopka na Islande, ktorá vybuchla 3. augusta 2022 40 km od hlavného mesta Reykjavík. Zdroj: https://depositphotos.com/similar-images/593311418.html?qview=547424752

Vplyv sopečných erupcií na Zem

Sopečné erupcie môžu mať významný vplyv na životné prostredie a obyvateľstvo Zeme. Do atmosféry môžu uvoľňovať popol a toxické plyny, ktoré môžu ovplyvniť kvalitu ovzdušia a dokonca aj globálnu klímu. Sopečné erupcie môžu tiež spôsobiť pyroklastické prúdy, laháry (bahenné prúdy) a sopečný popol, ktoré môžu viesť k zničeniu krajiny a predstavovať riziko pre obyvateľstvo a sídla.

● Pyroklastický prúd je rýchlo sa pohybujúci, extrémne horúci a veľmi ničivý sopečný jav. Je to zmes horúcich plynov, popola, sopečných hornín a iných pyroklastických materiálov, ktorá steká po svahoch sopky počas explozívnej erupcie. Pyroklastické prúdy sú jedným z najnebezpečnejších aspektov sopečnej činnosti a predstavujú významné riziko pre ľudské životy a infraštruktúru. Môžu prejsť stovky kilometrov a spôsobiť smrť v dôsledku prehriateho plynu, ktorý ničí dýchací systém. Pyroklastické prúdy vznikajú, keď sa pri sopečnej erupcii uvoľní do atmosféry obrovské množstvo plynu, popola a rozdrobeného sopečného materiálu. Spočiatku sa tieto materiály vyvrhujú explozívne a vytvárajú hustý, turbulentný chumáč, ktorý pod vplyvom gravitácie rýchlo klesá po svahoch sopky. Môžu prechádzať cez vodné nádrže a vyvýšeniny a spôsobovať cunami.

● Lahár je veľmi ničivý typ bahenného prúdu alebo sutín, ktorý sa vyskytuje na svahoch sopky, zvyčajne vyvolaný sopečnou činnosťou. Laháry pozostávajú zo zmesi vody, sopečného popola, horniny a iných úlomkov, ktoré sa môžu rýchlo pohybovať po svahoch sopky, často po údoliach riek a kanálov. Laháry sú zvyčajne spôsobené topením snehu a ľadu na sopke počas jej erupcie alebo rýchlym zmiešaním sopečného popola a úlomkov s vodou, napríklad počas silných dažďov alebo náhleho vypustenia jazera zo sopečného krátera. Voda sa spojí s uvoľneným sopečným materiálom a vytvorí hustú kašu, ktorá kaskádovito steká dole veľkou silou.

● Sopečný popol označuje malé jemné čiastočky rozdrvených hornín, minerálov a skla, ktoré sú vyvrhované do atmosféry počas sopečných erupcií. Vzniká, keď explozívna sopečná činnosť rozbije a rozdrví pevný sopečný materiál, ako je láva a pyroklastické usadeniny, na malé úlomky.

Na stiahnutie: Prezentácia Dymí Zem

Sú sopky škodlivé alebo prospešné?

Niektoré zo spôsobov, ktorými môže erupcia sopky poškodiť planétu, sú:

1. Plyny: Sopky počas erupcie uvoľňujú množstvo plynov vrátane vodnej pary (H₂O), oxidu uhličitého (CO₂), oxidu siričitého (SO₂), sírovodíka (H₂S) , oxidu uhoľnatého (CO) a oxidov dusíka(NO_X ). Tieto plyny môžu mať priamy a nepriamy vplyv na kvalitu ovzdušia a klímu. Napríklad oxid siričitý sa môže v atmosfére spájať s vodnou parou a vytvárať sulfátové aerosóly, ktoré môžu ovplyvňovať viditeľnosť a prispievať k tvorbe kyslých dažďov.
2. Jemné prachové častice: Pri sopečných erupciách sa do atmosféry uvoľňuje značné množstvo jemných častíc známych ako sopečný popol. Veľkosť týchto častíc môže byť od mikroskopických až po väčšie úlomky. Sopečný popol môže ovplyvniť kvalitu ovzdušia tým, že znižuje viditeľnosť, spôsobuje dýchacie problémy pri vdychovaní a usadzuje sa na povrchu. Častice popola môžu tiež rozptyľovať a pohlcovať slnečné svetlo, čím ovplyvňujú teplotu a klímu atmosféry.
3. Sopečný smog (VOG): Keď sopečné emisie, najmä oxid siričitý, interagujú so slnečným svetlom, kyslíkom a inými zložkami atmosféry, môžu vytvoriť typ znečistenia ovzdušia známy ako sopečný smog alebo „VOG“. VOG obsahuje aerosóly kyseliny sírovej a sírany, ktoré môžu mať nepriaznivé účinky na ľudské zdravie, najmä na ľudí s ochoreniami dýchacích ciest.
4. Prchavé organické zlúčeniny (VOC): Sopečné erupcie uvoľňujú rôzne prchavé organické zlúčeniny. Tieto zlúčeniny, ako napríklad metán a benzén, môžu prispievať k tvorbe prízemného ozónu, znečisťujúcej látky, ktorá môže poškodiť ľudské zdravie a vegetáciu.
5. Vplyv na klímu: Sopečné emisie môžu ovplyvniť klímu Zeme vstrekovaním veľkého množstva plynov a častíc do atmosféry. Napríklad oxid siričitý môže vytvárať sulfátové aerosóly, ktoré odrážajú slnečné svetlo späť do vesmíru, čo spôsobuje dočasné ochladenie klímy. V tomto procese odumierajú rastliny, ničia sa plodiny a trpia zvieratá, ktoré sú od týchto potravinových zdrojov závislé. Na rozdiel od sopečných emisií skleníkové plyny, ako napríklad oxid uhličitý, prispievajú k dlhodobému otepľovaniu.

Okrem negatívnych dôsledkov je dôležité poznamenať, že sopky majú aj pozitívne vplyvy – zohrávajú významnú úlohu pri formovaní zemského povrchu a vytváraní nových území – ostrovov, pohorí, nížin. Hromadenie sopečného materiálu môže časom vytvoriť úrodnú pôdu a sopečná činnosť môže vytvoriť jedinečné ekosystémy, ktoré podporujú rozmanitý rastlinný a živočíšny život.