Vulkanisme
Deelvragen:
1. Het ontstaan en de werking van een vulkaan.
2. Het voorspellen van uitbarstingen.
3. Vulkanisme en klimaat.
4. Natuurverschijnselen die voorkomen bij uitbarstingen.
5. Enkele historische en actuele uitbarstingen.
1. Het ontstaan en de werking van een vulkaan.
De aarde bestaat uit drie lagen:
- De aardkorst.
- De aardmantel, met daarin een vast of taai-vloeibaar gesteente.
- De kern, (de buitenkern en de binnenkern) die bestaat uit ijzer en nikkel.
De temperatuur binnen in de aarde is zo hoog, 5000ºC, dat alles binnen in de kern smelt. In de aardmantel is het gesteente vast, maar het wordt ook wel taai-vloeibaar genoemd omdat het is als teer of boter. Alleen in de binnenkern is de druk zo hoog, dat het ijzer door de druk weer een vaste vorm krijgt. De buitenste laag van de aarde is de lithosfeer en bestaat uit aardkorst. Het bovenste stukje, de harde laag, is de aardmantel. De lithosfeer bestaat uit verschillende platen, die drijven op de taai-vloeibare korst. Deze platen kunnen wel 75 kilometer dik zijn.
Er zijn drie verschillende manieren waarop een vulkaan kan ontstaan. Dit kan gebeuren doordat platen naar elkaar toe of van elkaar af bewegen en doordat er zwakke plekken in de
aardkorst zitten. Uit elkaar bewegende platen
Als platen uit elkaar bewegen komt er een breuk. Via deze breuk in het aardoppervlak kan magma uit de aardmantel ontsnappen. Als er magma omhoog komt kan er dus een breuk ontstaan. Als de platen nog verder uit elkaar bewegen, wordt de vulkaan uitelkaar getrokken en komt er een nieuwe vulkaan. Na miljoenen jaren ontstaat er door dit proces een nieuwe bergketen.
Naar elkaar toe bewegende platen
Als platen naar elkaar toe bewegen duwt de ene plaat de ander in de laag gesmolten gesteente
eronder. Hierdoor smelt de plaat en krijg je magma. De magma stijgt op naar het oppervlak en barst uit als een vulkaan. Deze vorm van vulkanisme verloopt meestal minder rustig. Het magma moet namelijk door de aardkorst heen breken voor het naar buiten kan vloeien. Daar is veel kracht voor nodig en meestal zijn heftige uitbarstingen het gevolg. Hotspots
Hotspots zijn zwakke plekken in de aardkorst. Hier kan gesmolten gesteente zich gemakkelijk een weg banen door de aardkorst en zich verzamelen in de magmahaard. Uiteindelijk wordt de druk zo groot dat er een uitbarsting plaats vindt. Onder de krater loopt een tunnel of kraterpijp naar de magmahaard, die is verbonden met de mantel. Die verbindingen zijn altijd open maar de kraterpijp is meestal geheel verstopt door gestolde lava en gesteente dat van de kraterwanden is afgebrokkeld. Het reservoir wordt groter en magma stijgt naar het aardoppervlak. In het magma zijn gassen als kool- en zwaveldioxide, zwavelwaterstof en waterdamp opgelost waardoor het materiaal lijkt op spuitwater. Als er meer magma in de haard komt loopt de druk van binnen meer op dan van buiten. Door de toenemende druk zwelt de vulkaan langzaam op. Hierdoor worden aardbevingen opgewekt en komen er via spleten in de magmahaard gassen naar buiten. Zo onstaat er een krater. De druk wordt groter en groter totdat er stenen en brokstukken uit de krater komen. Uiteindelijk komt er ook magma tevoorschijn. 2. Het voorspellen van uitbarstingen Op de helling van een vulkaan worden met seismografen de trillingen van aardbevingen gemeten. Zijn er weinig of geen trilling dan is het goed. Als er meer aardbevingen worden gemeten die op steeds beperktere diepte voorkomen, moet de vulkaan worden onruimt. Ook meten de onderzoekers de steilheid van de hellingen. Als de hellingen steiler worden zet de vulkaan uit. Dit betekent dat er meer gassen vrij komen uit de magmahaard. Vanuit de lucht kan men zien of het aantal stoombronnen toeneemt en of er meer gas vrij komt. Sinds een aantal jaren gebruiken onderzoekers ook laserstralen en spiegels. Als de afstand tussen de meetpunten groter wordt, zwelt de vulkaan dus op. Als er regelmatig waarnemingen worden gedaan is een vergroting van enkele centimeters al waarneembaar. De laatste jaren wordt steeds vaker gebruik gemaakt van satellieten om veranderingen aan het aardoppervlak in kaart te kunnen brengen. Zo maakt een groep onder leiding van Paul Segall van de Universiteit van Stanford in Californië gebruik van navigatiesatellieten om metingen te verrichten aan de zuidflank van de schildvulkaan Kilauea op Hawaii. In 1983 richtte een uitbarsting daar grote schade aan en nu begint de krater langzaam in tweeën te breken. Segall heeft ontvangers voor het Global Positioning System (GPS) op de vulkaan geplaatst, waarbij iedere ontvanger correspondeert met een van de 24 satellieten van het navigatiesysteem. De GPS-satellieten zijn uitgerust met zeer nauwkeurige klokken die op identieke tijdstippen radiopulsen uitzenden. Ontvangers aan de grond vangen die pulsen op en vergelijken ze met hun eigen interne klok. Des te groter de afstand tot de ontvanger op de grond, des te later het signaal aankomt en des te groter het verschil met de eigen tijdmeting. Omdat radiosignalen een vaste voortplantingssnelheid hebben kan uit het tijdsverschil de afstand tot de ontvanger worden berekend. Door de signalen van drie of vier satellieten tegelijk op te vangen kan de ontvanger zijn exacte positie berekenen, zelfs in drie dimensies, met behulp van een simpele ruimtelijke driehoeksmeting. Zonder atmosferische storingen is de plaatsbepaling zeer nauwkeurig, zo'n 19 tot 24 centimeter. Omdat de ionosfeer en de atmosfeer de geluidsgolven afremmen, wordt die nauwkeurigheid niet gehaald. Daardoor kan de positie maar tot op enkele meters nauwkeurig bepaald worden. 3. Vulkanisme en klimaat. Stratosferische aërosol
Vulkanen met een krachtige uitbarsting kunnen stofwolken tot hoog in de atmosfeer brengen, soms wel tot 15 kilometer hoogte. Zo’n wolk, die vooral bestaat uit zwavelzuur en zwavelverbindingen, kan daar enkele jaren blijven zitten. Het vulkaanstof kan zo lang in de atmosfeer blijven, doordat daar geen neerslag valt. Ook komen er geen verticale luchtstromen voor. Meteorologen hebben een langdurige stratosferische aërosollaag tussen de 15 en 30 km hoogte gevonden, die samengesteld schijnt te zijn uit een dunnen nevel van kleine deeltjes of druppels. De aërosollaag onderschept het inkomende zonlicht, verhit de stratosfeer en koelt zowel de lagere dampkring als het aardoppervlak af. Dit heeft gevolgen voor het (wereldwijde) klimaat. De vulkaanstof van de Etna op Sicilië kwam ongeveer zeven kilometer hoog. Op de foto kun je de rookpluim van de Etna zien op 28 oktober 2002. Broeikaseffect
De aarde wordt sinds 1980 langzamerhand warm. Dit komt o.a. door de toenemende hoeveelheid koolstofdioxide in de dampkring. Dit gas heeft daar een broeikaseffect: het is nl. doorzichtig voor licht, maar ondoorzichtig voor infraroodstraling. De verwarmin door de zon wordt overdag niet beïnvloed, maar ’s nachts wordt afkoeling via infraroodstraling verhinderd. Enige maanden na de uitbarsting van de Pinatubo op de Filipijnen in 1991, bereikte het vulkanische stof ook Nederland. Dit was te zien aan de rode gloed tijdens zonsonder- of zonsopgang. Het stof kan ook een rol spelen in de afbraak van de ozon. Uit onderzoeken naar explosies is gebleken dat de gemiddelde wereldtemperatuur ongeveer 0,3ºC daalde.
4. Natuurverschijnselen die voorkomen bij uitbarstingen.
Aardbevingen
Aardbevingen ontstaan wanneer de ene plaat tegen de andere wrijft. De platen komen klem te zitten en kunnen niet verder schuiven. Hierdoor neemt de druk rond de opstopping toe, totdat de stenen die de platen tegen elkaar duwden losbreken. Hierdoor komen de platen met eens schok vrij. Die plotselinge beweging stuurt schokken door de aarde en zo ontstaat een aardbeving. (Zie hoofdstuk Aarbevingen) Asregen
Door de explosie worden stenen en as meters hoog de lucht in geschoten. Doordat het as zo licht is, kan het zijn dat het pas gaat zakken wanneer het op grote hoogte is. Dit is een asregen. Door die asregen kunnen hele dorpen onder een dikke laag as komen te liggen, zoals in 79 n. Chr. gebeurde met Pompeï. Voor Faial, één van de Portugese Azoren, had een asregen juist weer voordelen. Toen er in 1958 een uitbarsting was, werd het eiland twee vierkante meter groter. Bliksem
Bij een eruptie wordt vaak bliksem waargenomen. Op grond daarvan is vastgesteld dat een uitbarsting vaak samen gaat met elektromagnetische verschijnselen. De elektrische ladingen bij een eruptie ontstaan direct uit de hitte van het magma. Fumarolen
Fumarolen zijn gassen die uit de aarde komen. De temperatuur van een fumarol kan variëren van 100 tot 1000° C. Ze komen bij bijna alle vulkanen voor. Gasringen
Een rookring wordt in de vloeistofmechanica aangeduid met ‘vortex ring’ of ‘torus’’. Gloedwolken
Dit zijn gloeiend hete wolken van vulkanisch materiaal. Ze kunnen in één keer een hele stad verwoesten, zoals gebeurde in 1902 met de stad St. Pierre aan de voet van Mount Pelée. Kratermeren
Dit zijn meren in kraters die uiterst giftig kunnen zijn. De kratermeren van Kelimutu zijn uniek door hun onderlinge verschillende en steeds wisselende kleuren. De kleuren van het water worden gevormd door de hoge concentraties aan giftige gassen die diep in de vulkaan door het water worden opgenomen. Die opname van gassen door het water kan heel gevaarlijk zijn. Bij een vergelijkbaar kratermeer in Kameroen is in 1986 een ramp gebeurd waarbij ongeveer 2000 mensen zijn gestorven. Het kratermeer verzamelde steeds meer koolstofdioxide in het water. Waarschijnlijk werd door een aardverschuiving of een lichte aardschok het kratermeer met z'n gasconcentraties zo verstoord dat zich een explosieve uitstoot van een wolk koolstofdioxide ontwikkelde. Veel van de slachtoffers hadden 'brandwonden' op hun lichaam als die van bevriezingen. De uitgestoten wolk was afgekoeld tot een temperatuur die menselijk weefsel en spieren laat bevriezen. Modderstromen
Voor de tot uitbarsting gekomen Popocatepetl-vulkaan bestaat de angst dat de gletsjers op de hoogste hellingen zullen smelten. Dat kan een alles vernietigende modderstroom tot gevolg hebben die vulkanologen een lahar noemen
Thermale bronnen
Bij thermale bronnen komen heet water, waterdamp en koolzuur naar boven. Als grondwater in de buurt van magma komt, wordt het verwarmd. Doordat het wordt verwarmd zet het water uit. In de grond kan de temperatuur van het water oplopen tot 230°C. Het water komt gedeeltelijk als damp boven de grond en gedeeltelijk als water. Vloedgolven (tsunami’s) Een tsunami wordt veroorzaakt door een onderzeese vulkaanuitbarsting. De snelheid van een tsunami kan oplopen tot 800km/u, maar op volle zee is deze nauwelijks waarneembaar. De afstand tussen de golftoppen is ongeveer 100 km en ze zijn circa een meter hoog. Een tsunami kan bestaan uit een aantal golven verspreid over 160 km en kan na meer dan een uur aan land komen. Als de golven dichter aan land komen worden ze opgestuwd, doordat de zeebodem ondieper wordt. Een golf kan dan wel een hoogte van 60 meter bereiken. 5. Enkele historische en actuele uitbarstingen. De uitbarsting van de Tambora en het jaar zonder zomer
De vulkaan Tambora lag aan de noordkust van het eiland Sumbawa. Tegen de avond van 11 april 1815 werden de eerste explosies gehoord van deze vulkaan. Op 19 april volgde een enorme uitbarsting, die één van de grootste uitbarstingen ooit was. Ongeveer 12.000 mensen verloren direct het leven. Een aantal van 80.000 tot 177.000 stierven ten gevolge van hongersnoden doordat oogsten mislukten en landbouwgronden onbruikbaar raakten. De erupties duurden nog drie maanden en na afloop was de vulkaan 1300 meter lager geworden. Grote delen van Sumbawa werden bedekt met een anderhalf meter dikke as laag. De zeeën waren bedekt met ronddrijvende bomen. Door de miljoenen kubieke meter vulkaanstof in de hogere luchtlagen werd de atmosfeer minder transparant, waardoor de temperatuur daalde. Op het noordelijk halfrond was de temperatuur in 1816 ongeveer drie graden lager dan normaal. Door het vulkanische materiaal viel er bruine en roze sneeuw in Hongarije. In Zuid-Italië, waar normaal geen sneeuw voorkomt, was de neerslag rood en geel. 1816 stond bekend als het jaar zonder zomer. In juni, juli en augustus viel sneeuw en vroor het. De Pinatubo op de Filipijnen
Na vier eeuwen van weinig activiteit, kwam de Pinatubo in juni 1991 weer tot een uitbarsting. Het was de krachtigste eruptie geregistreerd deze eeuw, waarbij 843 mensen overleden. De Marounot-rivier liep vol met modder, aarde en rotsen en het water baande zich vijftien kilometer verder een nieuwe weg. Vijf miljard kubieke meter as en stof werd tot 30 km hoog in de atmosfeer geslingerd. Korte tijd later vielen asregens in Rusland en Noord-Amerika. De temperatuur op aarde daalde met gemiddeld een graad Celsius. Op 15 juni werden nog 19 uitbarstingen geregistreerd. Pompeji: voor altijd bewaart
Op 24 augustus 79 begon de dag zoals alle anderen. Hoewel er al enige dagen aardschokken gevoeld werden, maakte niemand zich daar echt zorgen om. Maar om ongeveer één uur 's middags, barstte de Vesuvius uit met een enorme uitstoot van as en puin. Het leek op een verticale zwarte wolk, die uitwaaierde en langzaam de zon verduisterde. Een half uur later begon een regen van as en klein puin te vallen op de stad, tot 4 meter hoog. Dit was de eerste fase van de uitbarsting. De meeste inwoners konden op tijd vluchten, richting zee. Daar konden ze ontsnappen met boten van de vloot uit Misenum. De weinigen die achterbleven, om wat voor reden dan ook, maakten een afschuwelijke nacht door. Het was aardedonker, vuurtongen braken uit de mond van de vulkaan, de ene aardschok volgde op de andere en vluchten over zee was niet meer mogelijk, omdat de wind verkeerd stond en de zee door het natuurgeweld als het ware opgestuwd werd zee-inwaarts. Sinds deze nacht ligt Pompeji ook niet meer aan zee. Toen kwam de eigenlijke uitbarsting, en een gloeiend hete golf van as, rotsblokken, zwaveldamp en vulkanische gassen, die de laatste mensen en dieren fataal werden, stroomde over de stad. Er zijn in Pompeji ongeveer 2000 mensen omgekomen. Veel gebouwen zijn vanaf de 4 meter as en puin, de eerste laag, zwaar beschadigd door deze pyroclastische stroom. Er werden door keizer Titus twee consuls aangesteld om eventuele achtergelaten kostbaarheden te bergen en nalatenschappen van omgekomenen af te handelen maar de praktijk was dat niemand terugkeerde en de stad, bedolven onder aarde en puin, vergeten werd. 1700 jaar lang! Etna hield Sicilië in zijn wurggreep
In oktober 2002 kwam de Etna opnieuw tot leven. Uit de krater van de vulkaan kwam een stroom lava, gevolgd door een schok van 4,4 op de schaal van Richter. De grootste schade werd aangericht in het dorpje Santa Venerina, zo’n 1000 mensen werden dakloos. De as zorgde tot in de verre omtrek voor veel overlast. Ook in de tweede helft van juli 2001 was de Etna op Sicilië, de grootste en actiefste vulkaan van Europa, na negen jaar weer actief. Vanuit zes openingen spuwde de vulkaan lava en rookwolken en er deden zich steeds weer nieuwe flinke uitbarstingen voor. Italiaanse vulkanologen spreken van de grootste uitbarstingen in honderd jaar. Het vulkaanstof kwam volgens satellietbeelden tot ongeveer 3 kilometer hoogte in de atmosfeer. Een wereldwijde verspreiding van dit vulkaanstof is daardoor uitgesloten. Nyiragongo
De uitbarsting van de vulkaan Nyiragongo heeft op 17 januari 2002 de Congolese stad Goma, aan de oever van het Kivu-meer in het oosten van het land, voor een groot deel in de as gelegd. Een enorme lavastroom uit de vulkaan stroomde door de stad, waarbij 45 doden vielen. Tienduizenden mensen sloegen in paniek op de vlucht. De 3500 meter hoge Nyiragongo, die vijftig kilometer ten noorden van Goma ligt, begon ‘s middag zijn lava uit te spuwen. De gloeiende stroom verwoestte veertien dorpen voordat hij in de loop van de avond Goma bereikte. Hoewel de vulkaan nog steeds actief was, keerden de eerste vluchtelingen al snel weer naar hun stad terug. Hen wachtte een nieuw gevaar: de lava stroomde het meer in, dat veel giftig gas bevat. Dat kan door de hitte vrijkomen
aardkorst zitten. Uit elkaar bewegende platen
Als platen naar elkaar toe bewegen duwt de ene plaat de ander in de laag gesmolten gesteente
eronder. Hierdoor smelt de plaat en krijg je magma. De magma stijgt op naar het oppervlak en barst uit als een vulkaan. Deze vorm van vulkanisme verloopt meestal minder rustig. Het magma moet namelijk door de aardkorst heen breken voor het naar buiten kan vloeien. Daar is veel kracht voor nodig en meestal zijn heftige uitbarstingen het gevolg. Hotspots
Hotspots zijn zwakke plekken in de aardkorst. Hier kan gesmolten gesteente zich gemakkelijk een weg banen door de aardkorst en zich verzamelen in de magmahaard. Uiteindelijk wordt de druk zo groot dat er een uitbarsting plaats vindt. Onder de krater loopt een tunnel of kraterpijp naar de magmahaard, die is verbonden met de mantel. Die verbindingen zijn altijd open maar de kraterpijp is meestal geheel verstopt door gestolde lava en gesteente dat van de kraterwanden is afgebrokkeld. Het reservoir wordt groter en magma stijgt naar het aardoppervlak. In het magma zijn gassen als kool- en zwaveldioxide, zwavelwaterstof en waterdamp opgelost waardoor het materiaal lijkt op spuitwater. Als er meer magma in de haard komt loopt de druk van binnen meer op dan van buiten. Door de toenemende druk zwelt de vulkaan langzaam op. Hierdoor worden aardbevingen opgewekt en komen er via spleten in de magmahaard gassen naar buiten. Zo onstaat er een krater. De druk wordt groter en groter totdat er stenen en brokstukken uit de krater komen. Uiteindelijk komt er ook magma tevoorschijn. 2. Het voorspellen van uitbarstingen Op de helling van een vulkaan worden met seismografen de trillingen van aardbevingen gemeten. Zijn er weinig of geen trilling dan is het goed. Als er meer aardbevingen worden gemeten die op steeds beperktere diepte voorkomen, moet de vulkaan worden onruimt. Ook meten de onderzoekers de steilheid van de hellingen. Als de hellingen steiler worden zet de vulkaan uit. Dit betekent dat er meer gassen vrij komen uit de magmahaard. Vanuit de lucht kan men zien of het aantal stoombronnen toeneemt en of er meer gas vrij komt. Sinds een aantal jaren gebruiken onderzoekers ook laserstralen en spiegels. Als de afstand tussen de meetpunten groter wordt, zwelt de vulkaan dus op. Als er regelmatig waarnemingen worden gedaan is een vergroting van enkele centimeters al waarneembaar. De laatste jaren wordt steeds vaker gebruik gemaakt van satellieten om veranderingen aan het aardoppervlak in kaart te kunnen brengen. Zo maakt een groep onder leiding van Paul Segall van de Universiteit van Stanford in Californië gebruik van navigatiesatellieten om metingen te verrichten aan de zuidflank van de schildvulkaan Kilauea op Hawaii. In 1983 richtte een uitbarsting daar grote schade aan en nu begint de krater langzaam in tweeën te breken. Segall heeft ontvangers voor het Global Positioning System (GPS) op de vulkaan geplaatst, waarbij iedere ontvanger correspondeert met een van de 24 satellieten van het navigatiesysteem. De GPS-satellieten zijn uitgerust met zeer nauwkeurige klokken die op identieke tijdstippen radiopulsen uitzenden. Ontvangers aan de grond vangen die pulsen op en vergelijken ze met hun eigen interne klok. Des te groter de afstand tot de ontvanger op de grond, des te later het signaal aankomt en des te groter het verschil met de eigen tijdmeting. Omdat radiosignalen een vaste voortplantingssnelheid hebben kan uit het tijdsverschil de afstand tot de ontvanger worden berekend. Door de signalen van drie of vier satellieten tegelijk op te vangen kan de ontvanger zijn exacte positie berekenen, zelfs in drie dimensies, met behulp van een simpele ruimtelijke driehoeksmeting. Zonder atmosferische storingen is de plaatsbepaling zeer nauwkeurig, zo'n 19 tot 24 centimeter. Omdat de ionosfeer en de atmosfeer de geluidsgolven afremmen, wordt die nauwkeurigheid niet gehaald. Daardoor kan de positie maar tot op enkele meters nauwkeurig bepaald worden. 3. Vulkanisme en klimaat. Stratosferische aërosol
Vulkanen met een krachtige uitbarsting kunnen stofwolken tot hoog in de atmosfeer brengen, soms wel tot 15 kilometer hoogte. Zo’n wolk, die vooral bestaat uit zwavelzuur en zwavelverbindingen, kan daar enkele jaren blijven zitten. Het vulkaanstof kan zo lang in de atmosfeer blijven, doordat daar geen neerslag valt. Ook komen er geen verticale luchtstromen voor. Meteorologen hebben een langdurige stratosferische aërosollaag tussen de 15 en 30 km hoogte gevonden, die samengesteld schijnt te zijn uit een dunnen nevel van kleine deeltjes of druppels. De aërosollaag onderschept het inkomende zonlicht, verhit de stratosfeer en koelt zowel de lagere dampkring als het aardoppervlak af. Dit heeft gevolgen voor het (wereldwijde) klimaat. De vulkaanstof van de Etna op Sicilië kwam ongeveer zeven kilometer hoog. Op de foto kun je de rookpluim van de Etna zien op 28 oktober 2002. Broeikaseffect
De aarde wordt sinds 1980 langzamerhand warm. Dit komt o.a. door de toenemende hoeveelheid koolstofdioxide in de dampkring. Dit gas heeft daar een broeikaseffect: het is nl. doorzichtig voor licht, maar ondoorzichtig voor infraroodstraling. De verwarmin door de zon wordt overdag niet beïnvloed, maar ’s nachts wordt afkoeling via infraroodstraling verhinderd. Enige maanden na de uitbarsting van de Pinatubo op de Filipijnen in 1991, bereikte het vulkanische stof ook Nederland. Dit was te zien aan de rode gloed tijdens zonsonder- of zonsopgang. Het stof kan ook een rol spelen in de afbraak van de ozon. Uit onderzoeken naar explosies is gebleken dat de gemiddelde wereldtemperatuur ongeveer 0,3ºC daalde.
Aardbevingen ontstaan wanneer de ene plaat tegen de andere wrijft. De platen komen klem te zitten en kunnen niet verder schuiven. Hierdoor neemt de druk rond de opstopping toe, totdat de stenen die de platen tegen elkaar duwden losbreken. Hierdoor komen de platen met eens schok vrij. Die plotselinge beweging stuurt schokken door de aarde en zo ontstaat een aardbeving. (Zie hoofdstuk Aarbevingen) Asregen
Door de explosie worden stenen en as meters hoog de lucht in geschoten. Doordat het as zo licht is, kan het zijn dat het pas gaat zakken wanneer het op grote hoogte is. Dit is een asregen. Door die asregen kunnen hele dorpen onder een dikke laag as komen te liggen, zoals in 79 n. Chr. gebeurde met Pompeï. Voor Faial, één van de Portugese Azoren, had een asregen juist weer voordelen. Toen er in 1958 een uitbarsting was, werd het eiland twee vierkante meter groter. Bliksem
Bij een eruptie wordt vaak bliksem waargenomen. Op grond daarvan is vastgesteld dat een uitbarsting vaak samen gaat met elektromagnetische verschijnselen. De elektrische ladingen bij een eruptie ontstaan direct uit de hitte van het magma. Fumarolen
Fumarolen zijn gassen die uit de aarde komen. De temperatuur van een fumarol kan variëren van 100 tot 1000° C. Ze komen bij bijna alle vulkanen voor. Gasringen
Een rookring wordt in de vloeistofmechanica aangeduid met ‘vortex ring’ of ‘torus’’. Gloedwolken
Dit zijn gloeiend hete wolken van vulkanisch materiaal. Ze kunnen in één keer een hele stad verwoesten, zoals gebeurde in 1902 met de stad St. Pierre aan de voet van Mount Pelée. Kratermeren
Dit zijn meren in kraters die uiterst giftig kunnen zijn. De kratermeren van Kelimutu zijn uniek door hun onderlinge verschillende en steeds wisselende kleuren. De kleuren van het water worden gevormd door de hoge concentraties aan giftige gassen die diep in de vulkaan door het water worden opgenomen. Die opname van gassen door het water kan heel gevaarlijk zijn. Bij een vergelijkbaar kratermeer in Kameroen is in 1986 een ramp gebeurd waarbij ongeveer 2000 mensen zijn gestorven. Het kratermeer verzamelde steeds meer koolstofdioxide in het water. Waarschijnlijk werd door een aardverschuiving of een lichte aardschok het kratermeer met z'n gasconcentraties zo verstoord dat zich een explosieve uitstoot van een wolk koolstofdioxide ontwikkelde. Veel van de slachtoffers hadden 'brandwonden' op hun lichaam als die van bevriezingen. De uitgestoten wolk was afgekoeld tot een temperatuur die menselijk weefsel en spieren laat bevriezen. Modderstromen
Voor de tot uitbarsting gekomen Popocatepetl-vulkaan bestaat de angst dat de gletsjers op de hoogste hellingen zullen smelten. Dat kan een alles vernietigende modderstroom tot gevolg hebben die vulkanologen een lahar noemen
Bij thermale bronnen komen heet water, waterdamp en koolzuur naar boven. Als grondwater in de buurt van magma komt, wordt het verwarmd. Doordat het wordt verwarmd zet het water uit. In de grond kan de temperatuur van het water oplopen tot 230°C. Het water komt gedeeltelijk als damp boven de grond en gedeeltelijk als water. Vloedgolven (tsunami’s) Een tsunami wordt veroorzaakt door een onderzeese vulkaanuitbarsting. De snelheid van een tsunami kan oplopen tot 800km/u, maar op volle zee is deze nauwelijks waarneembaar. De afstand tussen de golftoppen is ongeveer 100 km en ze zijn circa een meter hoog. Een tsunami kan bestaan uit een aantal golven verspreid over 160 km en kan na meer dan een uur aan land komen. Als de golven dichter aan land komen worden ze opgestuwd, doordat de zeebodem ondieper wordt. Een golf kan dan wel een hoogte van 60 meter bereiken. 5. Enkele historische en actuele uitbarstingen. De uitbarsting van de Tambora en het jaar zonder zomer
De vulkaan Tambora lag aan de noordkust van het eiland Sumbawa. Tegen de avond van 11 april 1815 werden de eerste explosies gehoord van deze vulkaan. Op 19 april volgde een enorme uitbarsting, die één van de grootste uitbarstingen ooit was. Ongeveer 12.000 mensen verloren direct het leven. Een aantal van 80.000 tot 177.000 stierven ten gevolge van hongersnoden doordat oogsten mislukten en landbouwgronden onbruikbaar raakten. De erupties duurden nog drie maanden en na afloop was de vulkaan 1300 meter lager geworden. Grote delen van Sumbawa werden bedekt met een anderhalf meter dikke as laag. De zeeën waren bedekt met ronddrijvende bomen. Door de miljoenen kubieke meter vulkaanstof in de hogere luchtlagen werd de atmosfeer minder transparant, waardoor de temperatuur daalde. Op het noordelijk halfrond was de temperatuur in 1816 ongeveer drie graden lager dan normaal. Door het vulkanische materiaal viel er bruine en roze sneeuw in Hongarije. In Zuid-Italië, waar normaal geen sneeuw voorkomt, was de neerslag rood en geel. 1816 stond bekend als het jaar zonder zomer. In juni, juli en augustus viel sneeuw en vroor het. De Pinatubo op de Filipijnen
Na vier eeuwen van weinig activiteit, kwam de Pinatubo in juni 1991 weer tot een uitbarsting. Het was de krachtigste eruptie geregistreerd deze eeuw, waarbij 843 mensen overleden. De Marounot-rivier liep vol met modder, aarde en rotsen en het water baande zich vijftien kilometer verder een nieuwe weg. Vijf miljard kubieke meter as en stof werd tot 30 km hoog in de atmosfeer geslingerd. Korte tijd later vielen asregens in Rusland en Noord-Amerika. De temperatuur op aarde daalde met gemiddeld een graad Celsius. Op 15 juni werden nog 19 uitbarstingen geregistreerd. Pompeji: voor altijd bewaart
Op 24 augustus 79 begon de dag zoals alle anderen. Hoewel er al enige dagen aardschokken gevoeld werden, maakte niemand zich daar echt zorgen om. Maar om ongeveer één uur 's middags, barstte de Vesuvius uit met een enorme uitstoot van as en puin. Het leek op een verticale zwarte wolk, die uitwaaierde en langzaam de zon verduisterde. Een half uur later begon een regen van as en klein puin te vallen op de stad, tot 4 meter hoog. Dit was de eerste fase van de uitbarsting. De meeste inwoners konden op tijd vluchten, richting zee. Daar konden ze ontsnappen met boten van de vloot uit Misenum. De weinigen die achterbleven, om wat voor reden dan ook, maakten een afschuwelijke nacht door. Het was aardedonker, vuurtongen braken uit de mond van de vulkaan, de ene aardschok volgde op de andere en vluchten over zee was niet meer mogelijk, omdat de wind verkeerd stond en de zee door het natuurgeweld als het ware opgestuwd werd zee-inwaarts. Sinds deze nacht ligt Pompeji ook niet meer aan zee. Toen kwam de eigenlijke uitbarsting, en een gloeiend hete golf van as, rotsblokken, zwaveldamp en vulkanische gassen, die de laatste mensen en dieren fataal werden, stroomde over de stad. Er zijn in Pompeji ongeveer 2000 mensen omgekomen. Veel gebouwen zijn vanaf de 4 meter as en puin, de eerste laag, zwaar beschadigd door deze pyroclastische stroom. Er werden door keizer Titus twee consuls aangesteld om eventuele achtergelaten kostbaarheden te bergen en nalatenschappen van omgekomenen af te handelen maar de praktijk was dat niemand terugkeerde en de stad, bedolven onder aarde en puin, vergeten werd. 1700 jaar lang! Etna hield Sicilië in zijn wurggreep
In oktober 2002 kwam de Etna opnieuw tot leven. Uit de krater van de vulkaan kwam een stroom lava, gevolgd door een schok van 4,4 op de schaal van Richter. De grootste schade werd aangericht in het dorpje Santa Venerina, zo’n 1000 mensen werden dakloos. De as zorgde tot in de verre omtrek voor veel overlast. Ook in de tweede helft van juli 2001 was de Etna op Sicilië, de grootste en actiefste vulkaan van Europa, na negen jaar weer actief. Vanuit zes openingen spuwde de vulkaan lava en rookwolken en er deden zich steeds weer nieuwe flinke uitbarstingen voor. Italiaanse vulkanologen spreken van de grootste uitbarstingen in honderd jaar. Het vulkaanstof kwam volgens satellietbeelden tot ongeveer 3 kilometer hoogte in de atmosfeer. Een wereldwijde verspreiding van dit vulkaanstof is daardoor uitgesloten. Nyiragongo
De uitbarsting van de vulkaan Nyiragongo heeft op 17 januari 2002 de Congolese stad Goma, aan de oever van het Kivu-meer in het oosten van het land, voor een groot deel in de as gelegd. Een enorme lavastroom uit de vulkaan stroomde door de stad, waarbij 45 doden vielen. Tienduizenden mensen sloegen in paniek op de vlucht. De 3500 meter hoge Nyiragongo, die vijftig kilometer ten noorden van Goma ligt, begon ‘s middag zijn lava uit te spuwen. De gloeiende stroom verwoestte veertien dorpen voordat hij in de loop van de avond Goma bereikte. Hoewel de vulkaan nog steeds actief was, keerden de eerste vluchtelingen al snel weer naar hun stad terug. Hen wachtte een nieuw gevaar: de lava stroomde het meer in, dat veel giftig gas bevat. Dat kan door de hitte vrijkomen
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden
Z.
Z.
Er staat in de tekst: een fumarol, maar het enkelvoud van fumarolen is fumarole.
Bijv. 2 fumarolen, 1 fumarole en GEEN fumarol!
17 jaar geleden
AntwoordenB.
B.
@ de jostie hieronder, wat boeit dat iemand? ga eens wat doen man.
12 jaar geleden
Antwoorden