Tulivuorenpurkaus

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Erilaisia purkauksia: ylhäällä Pilinius-purkauksen aiheuttama purkauspilvi, alhalla vasemmalla Havaiji-purkauksen laavavirtaa ja oikealla Stromboli-purkaus.

Tulivuorenpurkaus on tapahtuma, jossa tulivuoresta purkautuu magmaa, kiviä, pölymäistä ainetta ja kaasua. Purkautuva magma virtaa laavana maanpinnalla ennen jähmettymistään. Tuhoisimpia purkauksia ovat maan sisään patoutuneen kaasun aiheuttamat räjähdyspurkaukset. Purkauksessa syntyvä laava ja tuhka voivat peittää alleen laajoja alueita, ja ilmaan noussut aines voi vaikeuttaa lentoliikennettä.

Purkaustyypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Purkaustapa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuoria voidaan luokitella sekä niiden muodon että myös niiden purkaustyypin mukaan. Nämä myös kytkeytyvät yhteen, sillä purkaustapa vaikuttaa tulivuoren muotoutumiseen. Karkeasti ajateltuna purkaukset voidaan jakaa rauhallisiin laavavirtauksiin ja räjähdysmaisiin purkauksiin. Laavavirtauksessa tulivuoresta syöksyy basalttista magmaa, jonka viskositeetti ja kaasupitoisuus ovat suhteellisen matalia. Räjähdysmäisissä purkauksissa magman viskositeetti ja kaasupitoisuus ovat selvästi suurempia.[1]

Viskositeetin ja kaasupitoisuuden lisäksi purkauksen voimakkuuteen vaikuttaa magman paineen alentuminen sen noustessa pintaan ja nukleaatioydinten määrä. Nukleaatiota tarvitaan, jotta kaasu alkaa muodostaa kuplia. Törmäävien mannerlaattojen reunoilla olevien tulivuorten magma on usein erittäin kaasupitoista ja sitkasta. Tällöin magma on hyvin räjähdysherkkää, koska kaasut eivät kiehu kovinkaan helposti vaan ne jäävät vangiksi ja lopulta aiheuttavat paineen noustessa tarpeeksi suureksi räjähdyksen. Hitaasti liikkuvassa magmassa kaasut pääsevät vapautumaan helpommin.[1]

Freatomagmaattiseksi purkaukseksi kutsutaan räjähdyspurkausta, jossa magma syöksyy pinnalle veden läpi.[2] Tulivuoren freaattinen purkaus puolestaan syntyy, kun maanpinnan alla oleva neste kuumenee magman, laavan, kuuman kiviaineksen tai vulkaanisen materiaalin seurauksena ja lopulta aiheuttaa räjähdyksen.[3]

Sammuville tulivuorille on ominaista erilaiset kaasupurkaukset, joissa valtaosa purkaustuotteista on kaasuja. Mofeteista purkautuu pääasiassa hiilidioksidia, solfataroista rikkikaasuja ja fumaroleista vesihöyryä.[4]

Magmaattiset purkaukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuoritutkijat luokittelevat räjähdysmäiset magmaattiset purkaukset useisiin ryhmiin, joista tärkeimpiä ovat voimakkuusjärjestyksessä Islanti-, Havaiji-, Stromboli-, Vulcano-, Pélee- ja Plinius-tyypin purkaus. Omia ryhmiään ovat myös laakiobasaltteja synnyttäneet halkeamapurkaukset ja kaasupurkaukset.[5][1]

Havaiji-purkaukset ovat basalttipurkauksia, joissa laava on kuumaa ja liikkuvaa. Purkaus itsessään on kuitenkin rauhallinen. Stromboli-purkaukset ovat puolestaan kaasupurkauksia, joissa kaasu ryöpyttää punahehkuista laavaa ilmaan ja rinteille. Pélee-purkauksille tyypillistä ovat pyroklastiset pilvet, jotka ovat muodostuneet kuumista kokoonpuristuneista kaasuista ja osittain sulasta kiviaineksesta.[5]

Voimakkaimpia purkauksia ovat Plinius-tyypin purkaukset, jonka nimi liittyy Vesuviuksen vuoden 79 purkaukseen, jossa kirjailija Plinius vanhempi kuoli ja jota Plinius nuorempi kuvasi teksteissään. Tällaisissa tapauksissa kaasu kuohahtaa magmassa ja saattaa repäistä koko magmakanavan rikki. Räjähdysmäisesti nousevat kaasut aiheuttavat valtaisan purkauspilven, joka voi nousta jopa stratosfääriin asti. Tuhkapilvissä voi esiintyä myös salamoita, jotka syntyvät staattisesta sähköstä.[1] Räjähdyspurkausten magma on sitkasta ja myös tukkii helposti purkausaukon. Räjähdykset levittävät suuret määrät magmaa tuhkana ja karkeampana pyroklastisena materiaalina. Laavaa ei niissä kuitenkaan synny paljoakaan. Plinius-purkaus voi loppuvaiheessa jopa tuhota koko vuoren.[5]

Freatomagmaattiset purkaukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Freatomagmaattiset purkaukset ovat räjähdysmäisiä purkauksia, jotka syntyvät magman ja veden vuorovaikutuksesta. Kuumentunut vesi muuttuu nopeasti vesihöyryksi ja laajentuu räjähtäen, minkä seurauksena magma hajoaa erityisen pienirakeiseksi tuhkaksi.[6] Freatomagmaattinen purkaus voi tapahtua sekä vedenalaisista tulivuorista, mutta myös tilanteissa, jossa magma joutuu kosketuksiin pohjaveden, hydrotermisten järjestelmien, valuntaveden tai jäätikön kanssa.[7]

Stromboli-purkausta vastaavaa räjähdysmäistä freatomagmaattista purkausta kutsutaan Surtsey-tyypiksi. Islantiin kuuluvan Surtseyn saaren muodostanut purkaus alkoi räjähdysmäisenä merenalaisena freatomagmaattisena purkauksena. Se hiipui hiljalleen, kun tulivuori kasvoi laavakerrosten ansiosta ja purkausaukon yhteys veteen katkesi.[6]

Purkaustuotteet ja niiden vaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Laava ja laavavirrat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Laava on sulaa kiveä, jota valuu tai syöksyy ulos tulivuoren purkausaukosta. Sitä voi tulla maan pinnalle joko rauhallisesti tai räjähdysmäisissä laavasuihkuissa.[8] Laava on tulivuorten yleisin purkaustuote, kun mukaan lasketaan valtamerten keskiselänteiden purkaukset.[9]

Maanpinnalla laava muodostaa jäähtyessään joko köysi- tai lohkarelaavaa, joille on annettu havaijinkieliset nimet pahoehoe- ja aa-laava. Pahoehoe on nopealiikkeistä, eikä kaasut pääse poistumaan siitä helposti. Pahoehoesta muodostuu jähmettyessään köysinippumainen pinnanmuoto. Aa-laava on puolestaan rosopintaista kiveä, josta kaasut poistuvat räiskähdellen.[4] Kummankin laavatyypin kemiallinen koostumus on sama, ja niiden käyttäytymisen ero vaikuttaa johtuvan purkauslämpötilasta ja laavavirran nopeudesta.[9] Merenpohjalla purkautunut köysilaava tunnetaan tyynylaavana, sillä sen pintaan muodostuu hydrostaattisen paineen ja nopean jäähtymisen takia tyynymäisiä kohoumia.[4]

Laavavirran nopeuteen vaikuttaa keskeisistä neljä tekijää. Laavan tyyppi ja sen viskositeetti sekä maanpinnan kaltevuus ovat keskeisiä vaikuttajia. Lisäksi laavavirran valumistapa vaikuttaa, sillä laava voi virrata sekä laajana mattona että kapeaa kanavaa tai laavatunnelia pitkin. Laavavirran nopeuteen vaikuttaa myös laavan määrä.[8]

Basalttinen laava on juoksevaa, ja se voi edetä kymmenien kilometrin päähän purkauspaikasta, kun taas viskoosimpi andasiittinen laava yltää harvoin yli kahdeksaan kilometriin. Basalttisen laavan etureuna kulkee jyrkillä rinteillä 10 km/h, mutta ohuissa kanavissa ja laavatunneleissa nopeus voi ylittää jopa 30 km/h. Andasiittisen laavan nopeus puolestaan on vain muutamia kilometrejä tunnissa.[8]

Kuuma laava peittää, ympäröi, kaataa tai sytyttää kaiken, joka sen eteen tulee, mutta laavaan kuolee vain harvoin ihmisiä sen hitaan nopeuden takia. Laavavirta saa kuitenkin aikaan esimerkiksi räjähdyksiä, kun se päätyy veteen. Ihmisiä loukkaantuu lähinnä siksi, kun he menevät liian lähelle seuraamaan tilannetta tai joutuvat laavan saartamiksi. Laava voi kuitenkin muuttaa radikaalisti ympäristöä, sillä asunnot ja maanviljelyt voivat peittyä kymmenien metrien paksuisella mustalla kivikerroksella.[8]

Räjähdysmateriaali ja tuhkalaskeumat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuoren purkauksen yhteydessä tapahtuvat kaasujen laajenemisesta aiheutuvat räjähdykset tuottavat paljon kiinteää materiaalia pölystä suuriin kiviin. Vulkaaninen pöly on pienintä materiaalia, ja se vastaa koostumukseltaan jauhoa. Pölystä hieman suurempaa materiaalia on vulkaaninen tuhka, jonka koko vastaa suurimmillaan riisin jyvää. Lapillit ovat puolestaan 2–64 millimetrin suuruisia kiviä.[10]

Yli 64 millimetrin suuruista materiaalia kutsutaan joko vulkaanisiksi lohkareiksi tai pommeiksi. Lohkareet ovat usein vanha kiveä, joka sinkoutuu uuden purkauskanavan avautumisen yhteydessä. Suuret kappaleet voivat lentää jopa 20 kilometrin päähän. Pommit ovat puolestaan hehkuvaa ja pehmeämpää materiaalia, ja ne saattavat ilmalennon aikana kietoutua erikoisiin muotoihin.[10]

Tuhkalaskeuma on selvästi yleisin tulivuorenpurkauksen aiheuttama seuraus. Pieni materiaali voi helposti kulkeutua pitkien matkien päähän purkauspaikasta, ja laskeuma voi vaikuttaa yhteisöihin jopa tuhansien neliökilometrien alueella.[11]

Hienojakoinen tuhka ei yleensä aiheuta suoria vaurioita, mutta muutaman senttimetrin kerros tuhkaa voi vaurioittaa rakennusten kattoja ja aiheuttaa satojen tuhoutumisia.[12] Pieni tuhkakerros voi myös vaikeuttaa pelastustöitä, kun tiet ja lentoasemat sekä sähkö- ja puhelinlinjat ovat käyttökelvottomia. Pinatubon vuoden 1991 purkaus yhdistyi Filippiineillä samaan aikaan riehuneeseen taifuuniin, minkä seurauksena valtavat vesisateet tekivät tuhkasta painavampaa, mikä sorti useita rakennuksia ja aiheutti näin monia kuolonuhreja.[13]

Kasveille jo senttimetrin tuhkakerros voi olla vaarallista, ja muutama senttimetri tuhkaa voi tuhota viljelysmaan sukupolvien ajaksi. Yli 15 senttimetriä paksu tuhkakerros eristää maaperän hapesta lähes täydellisesti, ja uuden maaperän syntymiseen voi mennä useita satoja vuosia. Karjalle puolestaan on vaarallista tuhkassa oleva fluori. Sitä päätyy karjan elimistöön, ja tulivuorenpurkaukset voivatkin aiheuttaa tuhansien nautojen ja lampaiden fluoroosin. Ihmisellekin tilanne voi olla vaarallinen, jos fluoria päätyy juomavesijärjestelmään.[14]

Tuhkalaskeuma on kuitenkin myös varsin ravinnepitoista, joten sen päälle syntyy erityisen hedelmällistä maaperää.[12] Säännöllinen tuhkakerros tuottaa maaperään paljon rikkiä ja seleeniä, millä on suotuisia vaikutuksia maanviljelyyn. Merissä tuhka puolestaan lisää makroravinteita ja bioaktiivista metallia, jota ilman kasviplankton ei pysty kasvamaan pinnan läheisyydessä. Esimerkiksi Alaskan Kasatochin purkautuessa vuonna 2008 satelliittikuvissa näkyi Tyynenmeren koillisosassa valtavia kasviplanktonkasvustoja tuhkalaskeuman alueella.[14]

Pyroklastiset virtaukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pyroklastiset virtaukset tai tuhkapilvet liittyvät erityisesti räjähdysmäisiin purkauksiin. Niitä kutsutaan joskus myös nimellä ”nuées ardentes” eli ”palavat pilvet”. Pyroklastiset pilvet ovat eräänlaisia vulkaanisten partikkeleiden, purkauskaasujen ja ilman emulsioita, jotka syöksyvät vauhdilla tulivuoren rinnettä alas.[15]

Tyypillisessä räjähdyspurkauksessa tefraa ja kaasuja nousee korkealla ilmakehään. Kaasun ja magman määrä kuitenkin vähenee hiljalleen ja purkauspilvestä tulee osittain ilmaa raskaampi, jolloin se romahtaa ja vyöryy alas rinnettä. Virtauspilvi on muodostunut erilaisista kappaleista aina isoista lohkareista mikroskooppiseen lasiin sekä kasuista.[16] Tällainen virtaus voi liikkua jopa vauhdilla 200 kilometriä tunnissa. Pienet virtauspilvet voivat edetä 10–20 kilometrin matkan ja suurimmat yli 100 kilometriä.[17] Pilven lämpötila on 100–700 astetta.[15]

Pyroklastiset virtausten tiedetään aiheuttaneen useita katastrofeja. Vesuviuksen vuoden 79 tulivuorenpurkauksessa virtaus tappoi Pompejissa noin 18 000 ihmistä ja Mont Peléen vuoden 1902 purkaus noin 30 000 ihmistä Martiniquen saarella.[16]

Kaasut[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuorenpurkauksissa vapautuvista kaasuista yleisimpiä ovat vesihöyry, hiilidioksidi, rikkidioksidi ja rikkivety. Lisäksi esimerkiksi vetyä, heliumia, typpeä, vetykoloridia ja elohopeaa voi tulla kaasuna.[18]

Magmasta vapautuvan kaasun koostumukseen vaikuttavat lämpötila, paine sekä räjähdysherkän materiaalin yleiskoostumus. Hapen määrällä on erityisen suuri vaikutus, sillä sen seurauksena tietyt aineet ovat vakaampia kuin toiset. Jos vulkaaniset kaasut sekoittuvat ilmakehän kaasuihin, vesihöyry, hiilidioksidi ja rikkidioksidi ovat vakaassa tilassa. Jos puolestaan happea on vain vähän saatavilla, metaani, typpi ja rikkivety ovat vakaita.[18] Purkauksissa syntyvät kaasut voivat olla vaarallisia ihmisille, eläimille, maataloudelle ja omistuksille, vaikka yleisin vulkaaninen kaasu vesihöyry onkin vaaratonta.[19]

Pääsääntöisesti purkauksessa erittyvä hiilidioksidi laimenee ympäröivään ilmaan, mutta sopivissa olosuhteissa se voi aiheuttaa tappavat olosuhteet. Hiilidioksidi on raskaampaa kuin ilma, joten se voi valua alaville alueille. Ilma, jonka hiilidioksidipitoisuus on yli 3 prosenttia voi aiheuttaa nopeasti päänsärkyä, huimausta, sydämensykkeen kasvua ja hengitysvaikeuksia. Kun hiilidioksidipitoisuus on noin 15 prosenttia, tilanne on jo hengenvaarallinen.[19]

Rikkidioksidi ärsyttää ihoa, kudoksia ja silmien, nenän ja kurkun limakalvoja. Rikkidioksidipäästöt voi aiheuttaa tulivuoren suojanpuoleiselle rinteelle happosateita ja ilman saastumista. Esimerkiksi Kīlauea aiheuttaa Havaijilla terveysongelmia rikkidioksidipitoisen vulkaanisen savusumun takia. Rikkivety on hajutonta korkeina pitoisuuksina ja myös erittäin myrkyllistä. Se ärsyttää hengitysteiden yläosaa ja pitkällä altistumisena keuhkoödeemaa. Ihminen menee tiedottomaksi viidessä minuutissa, jos rikkivetypitoisuus ylittää 500 ppm. Tuhkapartikkelien pinnalla on usein vetyhalideita, ja sitä voi erittyä myös, kun magma on noussut lähelle pintaa. Vesipisaroiden liuotessa ne voi synnyttää happosateita ja tuhkan mukana myrkyttää vesijärjestelmiä, viljelmiä ja laitumia.[19]

Välilliset vaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vyöryt[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuorten rinteillä esiintyy yleisesti erilaisia irtoaineksen aiheuttamia vyörymiä, sillä rinteillä on usein paljon tuhkaa, kiviä ja muuta irtoainesta. Vyörymä voi syntyä magmaintruusion, purkauksesta aiheutuneen räjähdyksen, paikallisten maanjäristyksen tai vesisateen seurauksena.[20] Käytännössä kivivyöry voi syntyä tulivuoren rinteillä myös ilman aktiivista purkausta. Silloin vanha purkausmateriaali syöksyy esimerkiksi maanjäristyksen seurauksena alas rinnettä.[21]

Suuri mutta myös varsin harvinainen tapahtuma on irtoainesvyöry, jossa jopa kokonainen osa tulivuoren rinnettä sortuu ja vyöryy kymmenien kilometrien matkan.[20] Jos liikkuva aines on veden kyllästämää tai se päätyy uomaan, se muuttuu irtoainesvirtaukseksi. Lahariksi puolestaan kutsutaan virtausta, jossa materiaalissa on merkittäviä määriä savea.[22] Mutavyöryjä voi syntyä myös, kun tulivuoren huipun jäätikön sulavesi alkaa virrata rinnettä pitkin.[21]

Erilaisten maanvyöryjen vaikutus asutuilla alueilla voi olla valtaisa.[22] Nevado del Ruizin purkautuminen Kolumbiassa vuonna 1985 sai aikaan suuren mutavyöryn. Itse purkaus oli voimakkuudeltaan varsin maltillinen, mutta se aiheutti kraatterin ympäristössä ollen lumen nopean sulamisen. Puolessatoista tunnissa mutavyöry ehti 60 kilometrin päässä sijaitsevaan Armeron kaupunkiin, jonka asukkaat eivät olleet varautuneet siihen. Armerossa kuoli arviolta 22 800 ihmistä. Suurissa purkauksissa sedimenttiliikunnot voivat muuttaa maan infiltraatioastetta ja vesijärjestelmiä niin, että maisemat palautuvat entiselleen vasta vuosisatojen tai jopa -tuhansien päästä.[23]

Tsunami[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Osittain veden alla sijaitsevan kalderan romahtaminen aiheuttaa tsunamin eli valtavan hyökyaallon. Tsunami voi syntyä myös, jos vyörymä tai pyroklastinen tuhkapilvi syöksyy voimalla mereen.[21] Tsunameita voi syntyä myös, kun vedenalainen kaldera romahtaa tai kun vedenalainen purkausaukko räjähtää meriveden päästyä purkauskanavaan.[24]

Tsunamit voivat pahimmillaan vaatia tuhansia ihmishenkiä, sillä asutustiheys on usein tiheimmillään rannikkoalueilla. Esimerkiksi Santorínin tulivuorenpurkaus loi erittäin tuhoisan tsunamin. Kikain kalderan tsunami puolestaan tuhosi noin 7 300 vuotta sitten Kyūshūn saaren eteläosaa.[24] Historiallisen ajan tunnetuin tulivuoren aiheuttama tsunami syntyi Krakataun purkauksessa 1883. Suurin osa Krakataun noin 36 000 kuolonuhrista johtui tsunamista, joka iski Sumatran ja Jaavan rannikolle.[25] Jos tulivuori on valtameren rannalla, se voi aiheuttaa megatsunamin, yhden ihmiskunnan suurimmista katastrofeista. Tämä vaatisi sen että tulivuoresta romahtaisi pala suoraan mereen. Tällainen mahdollisuus saattaa tiedemiesten mukaan olla esimerkiksi La Palman saarella.[26]

Vaikutukset lentoliikenteeseen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuorenpurkauksesta ilmaan noussut aines on vakava vaara lentoliikenteelle. Tuhkapilviä ja aerosoleja ei voi havaita tutkalla, eikä lentäjät välttämättä pysty erottamaan sellaista tavallisesta pilvestä.[27]

Lentoliikenteen merkittävin uhka syntyy, kun tuhka päätyy suihkumoottoreihin, missä silikaattipitoinen tuhka sulaa ja sen jälkeen jäähtyy uudestaan moottorin viileämmissä osissa. Siellä jäähtynyt aines muodostaa lasisen pinnoitteen, mikä puolestaan häiritsee ilmavirtaa ja voi näin aiheuttaa moottorin sakkauksen tai jopa hajoamisen. Tuhkapilvet voivat lisäksi vaikuttaa lentokoneiden sensoreihin, ja ne heikentävät näkevyyttää ja mahdollisesti sisätilojen ilmanlaatua. Tuhkan joukossa olevat terävät partikkelit puolestaan naarmuttavat lentokoneen pintaa.[28]

Kansainvälinen siviili-ilmailujärjestö (ICAO) on perustanu yhdeksän tiedotuskeskusta tiedottamaan lentoliikenteelle vaarallisista purkauksista ja ennustaa tuhkapilvien leviämistä.[29] Järjestö on myös kehittänyt purkauksista kertovan värikoodeihin perustuvan varoitusjärjestelmän:[30]

  • Vihreä: Toimiva tulivuori on tavallisessa passiivisessa tilassa.
  • Keltainen: Lisääntyneitä epävakauden merkkejä, jotka ylittävät tavalliset tausta-arvot. Kasvanut seisminen toiminta.
  • Oranssi: Lisääntyvää ja kiihtyvää epävakautta. Purkaus on todennäköistä tuntien tai päivien sisällä. Pieniä tuhkapurkauksia odotettavissa tai todettu. Seismisiä häiriöitä tavattu paikallisilla seismisillä asemilla, mutta ei kauempana.
  • Punainen: Purkaus käynnissä. Savupilvi on noussut tai nousee yli 8 000 metrin korkeuteen merenpinnasta. Havaittu voimakkaita seismisiä häiriöitä kaikilla paikallisilla asemilla ja yleisesti myös kauempana.

Ilmastovaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuorten ilmastovaikutukset liittyvät erityisesti korkealle ilmakehään kohoaviin tuhkapilviin.[31] Troposfääriin päätyvät purkaustuotteet päätyvät parissa viikossa sateen mukana takaisin maanpinnalle. Stratosfäärissä tällaista ei pääse enää tapahtumaan, koska siellä ollaan jo säätapahtumien yläpuolella. Siellä ne pystyvät vähentämään Auringon säteilyn pääsyä Maahan, mikä puolestaan viilentää ilmastoa.[32] Lisäksi kaasuista rikkidioksidi vaikuttaa viilentävästi, mutta kasvihuonekaasuihin kuuluva hiilidioksidi lämmittävästi.[31] Hiilidioksidia syntyy tulivuorenpurkauksissa kuitenkin sen yleismäärän nähden niin vähän, että sillä ei ole juurikaan vaikutusta ilmaston lämpenemiseen.[33]

Rikkidioksidi muuttuu stratosfäärissä rikkihapoksi, joka puolestaan tiivistyy nopeasti sulfaattiaerosoliksi. Auringon säteily heijastuu niistä osin takaisin avaruuteen, mikä puolestaan viilentää Maan ilmakehän alaosaa eli troposfääriä.[31] Samalla ne myös värjäävät taivasta, joka on päiväsaikaan maitomaisen valkoinen. Auringonnousu ja -laskut ovat puolestaan poikkeuksellisen värikkäitä.[33]

1900-luvun lopulla esimerkiksi El Chichónin vuoden 1982 ja Pinatubon vuoden 1991 ovat molemmat viilentäneet ilmakehää noin 0,5 astetta.[34] Ilmastovaikutukset kuitenkin myös vaihtelevat, sillä esimerkiksi Pinatubon purkauksen jälkeen pohjoisten leveysasteiden talvet leutonivat selvästi. Tämä johtui länsituulten voimistumisesta, mikä toi mantereelle lauhaa merellistä ilmaa.[33] Historiallisesti moniin purkauksiin on liitetty kylmiä aikakausia, ja esimerkiksi Seruan ja Heklan vuoden 1693 purkaukset vaikuttivat todennäköisesti osaltaan vuosien 1694 ja 1695 kylmiin vuosiin ja Pohjois-Euroopan suuriin kuolonvuosiin.[34] Kesätöntä vuotta 1816 edelsi puolestaan Tamboran purkaus. Aikalaiskuvausten mukaan purkaus rikkoi koko Tamboran yläosan ja jätti jäljelle puolitoista kilometriä syvän kraatterin. Tambora syöksi ilmaan 150 kuutiokilometriä vulkaanista ainetta ja noin 200 miljoonaa tonnia rikkipitoisia kaasuja. Ne levisivät nopeasti ympäri maapallon ja viilensi säätä maailmanlaajuisesti.[35]

Toban purkauksen 75 000 vuotta sitten arvellaan aiheuttaneet maapallon pintalämpötilan laskemisen 3–5 asteella. Purkaus oli suurin, jota maapallolla on tapahtunut kahteen miljoonaan vuoteen. Se lenntätti ilmaan ainaki 2 800 kuutiokilometriä vulkaanista materiaalia.[36]

Purkauksen ennustaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuoret muodostavat yhden suurimmista luonnonuhista ihmisen toiminnalle. Siksi niiden purkauksia on pyritty ennustamaan tutkimalla aiempia historiallisia tapauksia sekä esihistoriallisia kerrostumia. Tulivuorille on sijoitettu tulivuoriobservatorioita, jotka tarkkailevat paikallisia maanjäristyksiä ja pinnan epämuodostumia, jotka voivat ennustaa tulevasta purkauksesta.[37]

Ennen tulivuoren purkautumista, magman paine kasvaa vuorensisäisissä magmataskuissa. Tämä aiheuttaa pientä maan tärähtelyä, joka johtuu maan halkeilusta ja vuoren paisumisesta. Tämä ilmiö ei ole ihmissilmin tai -korvin havaittavissa, mutta sitä pystytään havainnoimaan vuoren rinteelle asennetuilla seismometreillä ja kaltevuusmittareilla. Mittareiden avulla ei saada selville purkauksen tarkkaa paikkaa tai ajankohtaa, mutta pitkäaikainen seuranta ja tietojenkeruu säästää ihmishenkiä.[30]

Seurantajärjestelmien tehokkuus sai näyttöä St. Helensin purkauksessa vuonna 1980. Purkauksen ennustusmerkkejä saatiin hyvissä ajoin, jolloin tiedeyhteisöjen ja viranomaisten hyvän tiedonkulun ansiosta alue saatiin nopeasti tyhjennettyä.[30] St. Helensin kohdalla vuoren pohjoiskylkeen oli ilmestynyt jo selvästi näkynyt pullistuma, ja alueella oli myös useita pieniä maanjäristyksiä.[37] Läheskään kaikilla maapallon tulivuorilla ei ole vastaavanlaista tiedonkeräysjärjestelmää, joten niiden toiminnasta ei saada ennakkotietoa.[30]

Purkausvoimakkuus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tulivuorenpurkauksen voimakkuuden mittaamiseen voidaan käyttää useita eri luokittelutapoja. Purkauksesta voidaan mitata esimerkiksi sen purkauspilven korkeutta, purkautuvan aineksen määrää, sinkoutuvien kappaleiden koon ja niiden sinkoutumisetäisyyden välistä suhdetta, hienojakoisen tuhkan määrää tai sen kestoa. Näillä kaikilla mittareilla saadaan selville joko suoraan tai välillisesti purkauksessa vapautunut energia.[30]

Purkauksen räjähtävyyden arvioimiseen on kehitetty VEI-indeksi, joka perustuu useisiin muuttujiin.[30] VEI Richterin asteikon tavoin avoin asteikko, ja jokainen taso on kymmenen kertaa voimakkaampi kuin edellinen.[38] Indeksi voi saada arvon väliltä 0–8. Purkaukseen ei liity lainkaan räjähdyksiä, jos VEI-arvo on 0. Havaijin Kīlauea purkautuu usein näin. Sieltä valuu laavaa, mutta siihen ei liity räjähdyksiä. VEI-arvolla 5 purkauksen yhteydessä tapahtuu jo huomattavan suuri räjähdys. Tällaisia tapahtuu keskimäärin 20 vuoden välein. Maapallolla on vuoden 1500 jälkeen tapahtunut viisitoista VEI 5-, neljä VEI 6- ja yksi VEI 7 -luokan purkaus. Voimakkaimpaan luokkaan menee vain Tamboran vuoden 1815 purkaus.[30]

VEI-arvo on määritelty yli 5 000 purkaukselle viimeisen 10 000 vuoden ajalta. Mikään niistä ei ole lähelläkään VEI 8 -luokan teoreettista purkausta. Tällainen purkaus olisi erittäin tuhovoimainen, ja siinä vapautuisi yli tuhat kuutiokilometriä vulkaanista ainetta, se kestäisi yli 12 tuntia ja sen savupatsas kohoisi yli 25 kilometriin. Näin massiivessa purkauksessa ovat syntyneet jättiläiskalderat, kuten Yellowstonen kaldera.[30]

Tuhoisimmat tulivuorenpurkaukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tuhoisia varhaisia tulivuorenpurkauksia olivat muun muassa Vesuviuksen, Santorinin ja Toban purkaukset.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano 1.10.2020. Encyclopædia Britannica. Viitattu 29.8.2020. (englanniksi)
  • Earle, Steven: Physical Geology – 2nd Edition. BCcampus, 2019. Teoksen verkkoversio (viitattu 23.1.2021). (englanniksi)
  • Geologica – elävä ja muuttuva maapallo. Robert R. Coenraads & John I. Koivula (johtavat asiantuntijat). Helsinki: H. F. Ullman, 2009. ISBN 978-3-8331-4381-6.
  • Kakkuri, Juhani: Tulivuoret – matkoja vulkaanien maailmaan. Helsinki: WSOY, 2005. ISBN 951-0-30084-5.
  • Oppenheimer, Clive: Eruptions That Shook the World. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. ISBN 978-0-521-64112-8.
  • Winberg, Lars: ”Tulivuorten purkausten vaikutus ilmastoon”. Teoksessa: Juhani Rinne, Jarmo Koistinen & Elena Saltikoff (toim.): Suomalainen sääopas. Helsinki: Kustannusosakeyhtiö Otava, 2012. ISBN 978-951-1-26719-5.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Six types of eruptions Encyclopædia Britannica. Viitattu 29.8.2020. (englanniksi)
  2. Eruption styles UKRI. Viitattu 6.1.2021. (englanniksi)
  3. Phreatic eruption USGS. Viitattu 6.1.2021. (englanniksi)
  4. a b c Kakkuri 2005, s. 26–27.
  5. a b c Kakkuri 2005, s. 22, 25.
  6. a b Hydrovolcanic eruptions How Volcanoes Work. Vic Camp. Viitattu 6.1.2021. (englanniksi)
  7. Types of Volcanoes & Eruptions GNS Science. Viitattu 6.1.2021. (englanniksi)
  8. a b c d Lava flows destroy everything in their path USGS. Viitattu 29.12.2020. (englanniksi)
  9. a b Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Lava flows Encyclopædia Britannica. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  10. a b Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Explosions Encyclopædia Britannica. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  11. Ashfall is the most widespread and frequent volcanic hazard USGS. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  12. a b Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Ash falls Encyclopædia Britannica. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  13. Oppenheimer 2011, s. 29.
  14. a b Oppenheimer 2011, s. 30–31.
  15. a b Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Pyroclastic flows Encyclopædia Britannica. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  16. a b Earle: 4.4 Volcanic Hazards opentextbc.ca. Viitattu 23.1.2021. (englanniksi)
  17. Oppenheimer 2011, s. 32.
  18. a b Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Gas clouds Encyclopædia Britannica. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  19. a b c Volcanic gases can be harmful to health, vegetation and infrastructure USGS. Viitattu 15.12.2020. (englanniksi)
  20. a b Oppenheimer 2011, s. 38.
  21. a b c Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Avalanches, tsunamis, and mudflows Encyclopædia Britannica. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  22. a b Oppenheimer 2011, s. 39.
  23. Oppenheimer 2011, s. 40.
  24. a b Oppenheimer 2011, s. 41.
  25. Oppenheimer 2011, s. 42.
  26. Mega-tsunami: Questions and Answers Horizon. 2004. BBC. Viitattu 3.11.2012.
  27. Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Secondary damage Encyclopædia Britannica. Viitattu 14.12.2020. (englanniksi)
  28. Bali volcano: How does ash affect planes? BBC News. 28.11.2017. BBC. Viitattu 14.12.2020.
  29. Volcanic Ash Advisory Centers 10.5.2018. NOAA. Viitattu 14.12.2020. (englanniksi)
  30. a b c d e f g h Geologica 2009, s. 90–91
  31. a b c Volcanoes Can Affect Climate USGS. Viitattu 13.12.2020. (englanniksi)
  32. Winberg 2012, s. 187.
  33. a b c Winberg 2012, s. 188.
  34. a b Kakkuri 2005, s. 44–45.
  35. Kakkuri 2005, s. 48.
  36. Kakkuri 2005, s. 51.
  37. a b Decker, Barbara B. & Decker, Robert W: Volcano: Volcano forecasting and warning Encyclopædia Britannica. Viitattu 14.12.2020. (englanniksi)
  38. Kakkuri 2005, s. 29.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]