Vulkaanuitbarstingen

Ik houd mijn spreekbeurt over vulkanen. Vulkanen ontstaan doordat dat de aarde veranderlijk is. Een uitbarstende vulkaan kan rivieren van gloeiend hete lava uitspuwen of enorme wolken as en gas de lucht in spuwen. Tijdens een zware aardbeving kan de bodem zo hevig schudden, dat hele steden in puin vallen. Bij zulke natuurrampen kunnen duizenden mensen omkomen. Maar de meeste vulkanen en aardbevingen zijn niet zo schadelijk voor mensen of hun bezittingen. Het zijn natuurverschijnselen die over de hele wereld voorkomen (hoewel op sommige plaatsen meer dan op andere). De bekendste vulkanen zijn mooie kegelvormige bergen. Maar elke opening waardoor lava aan de oppervlakte komt is een vulkaan. Sommige zijn breed en plat, en de meeste bevinden zich heel diep in de oceanen. De feiten In 1991 ontwaakt na vier eeuwen slaap de Pinatubo op de Filippijnen. Dit betekent de hevigste vulkaanuitbarsting van de twintigste eeuw: bijna duizend doden, een miljoen ontheemden en een enorme schade. Het Europees continent telt zo'n 100 vulkanen, waarvan er 30 op het grondgebied van de Europese Unie liggen, die de afgelopen 10.000 jaar actief zijn geweest. In Griekenland en Italië hebben zich sinds de zestiende eeuw 140 uitbarstingen voorgedaan. Wat gebeurt er als deze vulkanen plotseling uit hun slaap ontwaken, zoals op de Filippijnen gebeurd is? Van alle natuurrampen maken vulkaanuitbarstingen misschien wel de meeste indruk, omdat ze zo plotseling gebeuren en tot een kettingreactie leiden: puin dat uit de krater wordt geslingerd, lavastromen, giftige gassen die vrijkomen, aardschokken enz.
Wat er gedaan wordt Een hevige uitbarsting in Europa zou heel ernstige gevolgen hebben voor de bevolking en het milieu. Het is natuurlijk niet mogelijk zo'n ramp te voorkomen. We kunnen een uitbarsting echter wel steeds nauwkeuriger voorspellen, zodat we alle nodige maatregelen kunnen nemen om mensenlevens te redden en de materiële schade zo veel mogelijk te beperken. De belangrijkste uitdaging voor onderzoekers is een beter inzicht te krijgen in vulkanische processen en de voortekenen van een uitbarsting op tijd te signaleren. Daarbij is het een voordeel als een aantal wetenschappelijke benaderingen wordt gecombineerd. Ook moeten er gestandaardiseerde meettechnieken worden ontworpen om vergelijking tussen verschillende soorten vulkanen te vergemakkelijken. De Europese aanpak zorgt op dit gebied voor een flinke extra impuls. Er worden verschillende onderzoeksprojecten gesteund, waarbij de nadruk ligt op de regio's waar de risico's het grootst zijn. De Piton de la Fournaise op het eiland Réunion
Deze vulkaan domineert het Franse eiland Réunion en is een van de actiefste ter wereld. Het Europese onderzoek om inzicht te krijgen in de mechanismen van de recente uitbarstingen van deze vulkaan is van vitaal belang voor de veiligheid van de inwoners van het eiland en biedt de vulkanologen een uitgelezen mogelijkheid om hun kennis te verrijken. De Teide op de Canarische eilanden Deze vulkaan is nog steeds actief en is met zijn top van 3.718 meter de hoogste van Europa. Kan er op het eiland Tenerife een ramp gebeuren? Er wordt onderzoek gedaan om de risico's te kunnen meten in verband met een magmakamer die zich binnen deze vulkaan bevindt. De Vatnajökull in IJsland De Commissie geeft ook steun aan onderzoek buiten de grenzen van de Unie: de vulkaan Vatnajökull die verborgen ligt onder de grootste gletsjer van Europa. De onderzoekers berekenen de gevolgen van een uitbarsting voor het smelten van het ijs en de klimaatschommelingen in de Atlantische Oceaan. Ironisch genoeg viel de start van dit project in oktober 1996 samen met een grote vulkaanuitbarsting, die de wetenschappers een unieke gelegenheid bood voor een analyse uit de eerste hand. De Etna op Sicilië De Etna is de indrukwekkendste en actiefste vulkaan in de Europese Unie en vormt dan ook een ideaal laboratorium voor toponderzoek. Hier worden niet minder dan vier projecten met subsidie van de Europese Commissie uitgevoerd. Daarbij worden de verschillende seismische verschijnselen rond de vulkaan geanalyseerd, wordt het magma bestudeerd, worden computersystemen opgezet voor de beoordeling van de risico's en worden de observatie-instrumenten op verschillende punten verbeterd. Het Griekse eiland Santorini De vulkaan van Santorini ligt midden in een keten van eilanden in het zuiden van de Egeïsche zee in Griekenland. Sinds 1950 "slaapt" deze vulkaan, maar de deskundigen kunnen niet uitsluiten dat er nog eens een magma-uitbarsting komt. Dit zou een bedreiging vormen voor de veiligheid van de 10.000 inwoners en de vele toeristen die in de zomer op Santorini verblijven. Dankzij de financiële steun van Europa kunnen onderzoekers heel betrouwbare observatiesystemen opzetten. Volcanic eruptions: Hoe komt een uitbarsting tot stand? Een uitbarsting begint wanneer de druk in de magmakamer de magma omhoog perst naar de krateropening via de kraterpijp. Als de magmakamer helemaal vol zit hangt de kracht van de uitbarsting af van de hoeveelheid gas en silicium in het magma. De hoeveelheid silicium bepaalt hoe de taaiheid (viscositeit) van de magma zal zijn. De hoeveelheid water in het mengsel kan omgezet worden in zeer explosieve stoom. 1. Weinig water, weinig silicium: makkelijk vloeibare lava. Obstakels beinvloeden de aard van de uitbarsting eveneens. Als de kraterpijp door een lavaprop of een opeenhoping puimsteen afgesloten is zal de druk in de pijp snel opbouwen met een explosie als resultaat. Als magma het aardoppervlak bereikt noemen we het lava. Lava kan als vloeibare stromen uit de krater komen maar ook met geweldig explosieve kracht in de lucht geslingerd worden. Samen met de lava kunnen ook stukken rots uit het binnenste van de vulkaan losgerukt, naar buiten geslingerd worden. We noemen zulke stukken vulkanisch gesteente pyroclastische rotsen. Deze stukken vallen terug op aarde in verschillende formaten en verschijningsvormen: Stof - deeltjes kleiner dan 1/100 cm doorsnede. Stofdeeltjes kunnen zich over zeer grote afstanden verspreiden. Bij een krachtige uitbarsting kunnen ze verschillende malen rond de aarde gevoerd worden. As - deeltjes kleiner dan 1/10 cm in doorsnede. De meeste vulkanische as valt op het aardoppervlak en vormt samen met regenwater een rotsachtige massa: vulkanische tufsteen. Bom - een stuk vers gestolde lava die stolt en zijn ronde vorm krijgt terwijl hij door de lucht vliegt. Blok - een stuk gestolde lava met scherpe hoeken. Sintel - een stuk vulkanische rots, gevuld met luchtbelletjes, gevormd door vloeibare lava, afgekoeld in de open lucht. Puimsteen - een stuk sintel met zoveel lucht dat het op water kan blijven drijven. De activiteit van een vulkaan wordt bepaald aan de hand van het aantal uitbarstingen. Een vulkaan kan actief, op gezette tijden actief, slapend of uitgedoofd zijn. Actieve vulkanen zijn voortdurend aan het uitbarsten. Ander vulkanen doen dat met regelmatige tussenpozen. Slapende vulkanen doen niets maar niet lang genoeg om te kunnen zeggen dat er geen kans zou zijn dat ze weer tot uitbarsting zouden kunnen komen. Uitgedoofde vulkanen doen sinds mensenheugenis niets meer.
Beschrijving van het thema De aarde is van binnen één grote bron van warmte, die langs verschillende wijzen naar buiten wordt afgevoerd. Eén van de belangrijkste manieren is vulkanisme. In het algemeen is een vulkaan vaak een ‘uitlaatklep’ in verbinding met de diepere delen van de aarde, waaruit hete lavastromen en explosieve gassen en as uitbarsten. Vulkaanuitbarstingen geven het spectaculaire bewijs dat het binnenste van de aarde zo heet is dat de harde korst aan het oppervlak van de aarde zelfs kan smelten. Voordat de lava kan uitstromen, moet het gesmolten materiaal eerst naar het oppervlak stijgen, dit materiaal wordt magma genoemd (uit het Grieks vertaald: een gekneed mengsel, vergelijkbaar met brooddeeg). Er is dan ook verschil tussen hoe het materiaal zich gedraagt binnen in de aarde en hoe het aan de oppervlakte verschijnt. Wetenschappers op verschillende gebieden zijn erg geïnteresseerd in vulkanen: geofysici houden zich vaak bezig met de warmtehuishouding onder de vulkaan, ingenieurs richten zich op mogelijkheden voor gebruik van die warmte voor onze dagelijkse energievoorziening, geologen zijn geïnteresseerd in welke mineralen er ontstaan bij de uitbarsting en langs de vulkanische pijp, geochemici bestuderen de samenstelling van de lava of het magma. En natuurlijk zijn ook milieukundigen in het vulkanologisch onderzoek betrokken. Zij bestuderen bijvoorbeeld wat de impact van de vulkanische gassen kunnen zijn op bijvoorbeeld het klimaat of het grondwater.Ook in Hollywood zijn vulkanen altijd al een ‘hot topic’ geweest, denk maar aan films als Dante’s peak en Volcano. Interessante vragen Welke gevolgen kunnen vulkaanuitbarstingen hebben op het milieu en klimaat? Wat is de relatie tussen vulkanisme en tektoniek? Welke rol spelen de temperatuur, de druk en het gedeeltelijk smelten bij het vormen van een magma? Hoe krachtig is een grote uitbarsting? Zijn de gevolgen van zoiets over de hele aarde te merken? Waarom is het zo moeilijk een uitbarsting te voorspellen? Waarom barsten vulkanen uit? Hoe kunnen we vulkanisme gebruiken voor onze energievoorziening? Waarom wonen er zoveel mensen aan de voet van een vulkaan? 1. Wat zijn de tien sterkste aardbevingen ter wereld sinds 1900 ? Land
Datum
Magnitude
MW
Breedte
Lengte
Chili
22-05-1960
9.5
38.2 Z
72.6 W
Alaska
28-03-1964
9.2
61.1 N
147.5 W
Rusland
04-11-1952
9.0
52.7 N
159.5 O
Ecuador
31-01-1906
8.8
1.0 N
81.5 W
Alaska
09-03-1957
8.8
51.3 N
175.8 W
Kuril eilanden
06-11-1958
8.7
44.4 N
148.6 O
Alaska
04-02-1965
8.7
51.3 N
178.6 O
India
15-08-1950
8.6
28.5 N
96.5 O
Argentinië 11-11-1922
8.5
28.5 Z
70.0 W
Indonesië 01-02-1938
8.5
5.2 Z
130.5 O Mw - Moment magnitude (zie ook Mercalli- en Richterschaal) 2. Hoeveel aardbevingen zijn er per jaar? Gemiddeld aantal bevingen per jaar met de bijbehorende magnitude zijn : Aantal

Magnitude
3000
5
100
6
20
7
2
8 3. Bij welke aardbeving vielen de meeste slachtoffers? Bij de beving op 27 juli 1976 in China (Tangshan) met magnitude 8,0: geschat aantal doden 250.000 4. Hebben aardbevingen iets met vulkanen te maken? Aardbevingen en vulkaanuitbarstingen zijn twee verschillende natuurverschijnselen. Vulkanen bevinden zich in seismisch actieve gebieden.Wel kunnen vulkaanuitbarstingen lichte aardschokken veroorzaken. 5. Heeft een seismoloog in Nederland wel werk? Seismologen registreren met instrumenten (seismometers) aardbevingstrillingen en berekenen plaats, tijd en sterkte van de bevingen en bestuderen de structuur van de aarde. Ook worden de aardbevingsrisico's bepaald voor ieder gebied op aarde. Informatie aan publiek en pers is ook een belangrijke taak.
6. Hoe diep zijn aardbevingen? De meeste aardbevingen komen voor in de aardkorst tot op een diepte van ca. 30 km. Er komen echter ook bevingen voor op dieptes tot ca. 670 km. 7. Komen in Nederland ook aardbevingen voor? Jaarlijks komen er in het zuidoosten van ons land aardbevingen voor met een sterkte van 2 tot 3 op de schaal van Richter. Soms ook sterkere -bijvoorbeeld die bij Roermond op13 april 1992 met een sterkte van 5,8- waarbij voor tientallen miljoenen guldens schade werd aangericht. In Groningen en Drenthe komen sinds 1986 zeer lichte aardbevingen voor als gevolg van het onttrekken van aardgas uit de ondergrond. 8. Wat moet je doen bij een aardbeving? Binnen blijven en dekking zoeken onder bijvoorbeeld een tafel, onder de trap of in de deurpost. Ga niet tijdens een aardbeving bij het raam staan of naar buiten lopen in verband met naar beneden vallende dakpannen, stukken glas of schoorstenen. 9. Kan ik wel op vakantie als daar een aardbeving is geweest? Ja, het risico blijft uiterst klein; de reis er naar toe is misschien gevaarlijker ! 10. Zijn aardbevingen te voorspellen? Betrouwbare voorspellingen zijn nog niet mogelijk. De seismologen weten nu wel exact waar aardbevingen voorkomen, maar de sterkte en de dag waarop een aardbeving zal plaatsvinden, is misschien nooit te voorspellen. Wel wordt er veel onderzoek op dit gebied gedaan, vooral in Californië, Japan en China. 11. Komen "aardbevingen" ook op de maan voor? Door seismometers zijn ook "maanbevingen" geregistreerd als gevolg van meteorietinslagen, tektonische bewegingen en maangetijden.
12. Wat is de schaal van Richter? De schaal van Richter geeft de energie aan die in de vorm van seismische trillingen wordt uitgestraald. Dit meet men met behulp van seismometers. De sterkte van een aardbeving wordt met een magnitude getal opgegeven, bijvoorbeeld: Magnitude 7,5. Men zegt dan: "De beving had een sterkte van 7 komma 5 op de schaal van Richter". 13. Waar zijn de meeste aardbevingen? De meeste aardbevingen komen voor rondom de Grote Oceaan, in het Middellandse Zee gebied en verder oostwaarts in de Himalaya en Indonesië. Ook midden in de oceanen komen wel bevingen voor. 14. Kan de stand van de planeten aardbevingen veroorzaken? Een relatie tussen de stand van de planeten en aardbevingen is nooit duidelijk aangetoond. 15. Komen er steeds meer aardbevingen voor? Er vindt geen toename van het aantal bevingen plaats. Wel worden er meer bevingen geregistreerd vanwege de steeds gevoeliger apparatuur. Ook het aantal slachtoffers zal waarschijnlijk toenemen vanwege de bevolkingsgroei. Hoe werkt een vulkaan? Bij veel vulkanen zit de kraterpijp verstopt met lava en stenen. De uitgang naar buiten is dus vol. Daardoor wordt de druk van het magma steeds groter. De mensen in de buurt van de vulkaan horen een onderaards gerommel, net onweer. Soms verschijnt een rookwolk boven de krater van de vulkaan. Als dat gebeurt zijn de meeste mensen snel verdwenen. De grond begint te trillen. Dan zijn er enorme knallen. De lavaprop is uit de kraterpijp gevlogen, zoals de kurk van een champagnefles. Stenen en as worden meters hoog de lucht in geslingerd. Als de prop uit de kraterpijp is, kan het magma naar buiten. Zo gauw het magma het aardoppervlak heeft bereikt, wordt het lava genoemd. De temperatuur van die lava ligt tussen de 600 °C en 1200 °C. Alles wat de lava op zijn weg naar onder tegenkomt, wordt verschroeit. De bovenste laag van de lava koelt heel snel af. De onderste laag blijft nog een tijdje doorstromen. Als alle lava weer gestold is, raakt de kraterpijp weer verstopt. Zo kan de aarde zich weer vullen tot er genoeg magma is voor een nieuwe uitbarsting. Meestal werkt een vulkaan niet voortdurend. Tussen de uitbarstingen door zegt men dat de levende vulkaan sluimert. Als een vulkaan niet meer werkt, spreken we van een dode vulkaan. Het tegenovergestelde van een dode vulkaan is een actieve vulkaan. Een actieve vulkaan kan ieder ogenblik en zonder waarschuwing uitbarsten. Verschillende soorten vulkanen Vulkanen spuiten allemaal lava, je kunt ze toch in 3 verschillende groepen verdelen: - dun vloeibare vulkanen - vloeibare vulkanen - dik vloeibare vulkanen

Het type waar de vulkaan onder valt ligt aan het materiaal dat bij een uitbarsting uit de vulkaan komt en aan de diepte van de magmahaard. Dun vloeibare vulkanen Onder de dun vloeibare vulkanen vallen: - Hawaii-type - Stromboli-type
Het Hawaii-type is anders dan alle andere typen. Het is geen berg, maar een meer van dun vloeibare lava. Dit type is altijd werkzaam. Bij het Stromboli-type zijn de tijden tussen de uitbarstingen ongeveer gelijk. De dun vloeibare lava stijgt tot aan de kraterrand. Daarna worden bommen, slakken en as uitgespoten. Vloeibare vulkanen Onder vloeibare vulkanen vallen: - Vulcano-type - Vesuvius-type
Na een uitbarsting van het Vulcano-type komt er een korst op de lava. Deze korst komt heel erg onder druk te staan van gassen. Deze gassen zorgen er voor dat na een tijdje de druk zo groot wordt dat de korst breekt en dan wordt er as en lava hoog de lucht ingespoten. Het Vesuvius-type is eigenlijk hetzelfde als het Vulcano-type, alleen is het Vesuvius-type krachtiger. Verder is er geen verschil tussen die twee. Er is ook nog een type die valt onder dun vloeibare én vloeibare vulkanen. Dit type heet Pliniaans of Perret-type. Dit type begint net als het Vulcano-type, alleen komt er meer gas uit en kan de kraterpijp uitschuren, waardoor de aswolken hoger kunnen komen. Dik vloeibare vulkanen Onder de dik vloeibare vulkanen vallen: - Merapi-type - St-Vincent-type - Pelée-type
Bij het Merapi-type wordt de lava door de kraterpijp omhoog geduwd en krijgt het gelijk een korst, daardoor onstaat een soort prop. Door de lava die nog steeds omhoog geduwd, komen er barsten in de korst. De prop breekt en de dik vloeibare lava stroomt naar beneden en veroorzaakt grote lawines. Bij een uitbarsting van het St-Vincent-type komt er een mengsel uit de vulkaan. Dat mengsel bestaat uit gassen en pyroklastica. Pyroklastica is een verzamelnaam voor allerlei soorten stoffen die uit een vulkaan kunnen komen. Bij het uitstromen vergruist de pyroklastica en onstaat er een andere soort gas dat aërosol heet. Dit stroomt als een gloeiend hete wolk naar beneden. Bij het Pelée-type onstaat er net als bij het Merapi-type een soort prop boven in de kraterpijp. Daardoor raakt de kraterpijp verstopt en blijft daaronder gas zitten waar as in vermengd is. Het gas schiet samen met het as en de lava de vulkaan uit en stroomt van de berg af. Dun vloeibare vulkanen, vloeibare vulkanen en dik vloeibare vulkanen zijn dan wel verschillend, maar ze kunnen allemaal heel erge gevolgen hebben. Grote Vulkaanuitbarstingen
Vulkanen hebben vroeger voor verschrikkelijke gevolgen gezorgd en dat doen ze nu nog steeds. Een voorbeeld van een uitbarsting in de geschiedenis is het eiland Krakatau. Deze uitbarsting was op 27 augustus 1883. Bij deze uitbarsting was een hele harde knal te horen. Deze knal was zo hard dat ze het in Australië, 3000 kilometer verder, er wakker van werden. Het gevolg van de uitbarsting was dat Krakatau in twee delen brak. Dit veroorzaakte een 38 meter hoge vloedgolf. De golven kwamen neer op de kusten van Java en Sumatra. Deze golven sleurde 38.000 mensen mee de zee in. Nog weken daarna vielen stenen als bommen vlak langs schepen in zee. De golven die veroorzaakt werden door de uitbarsting van de vulkaan op Krakatau verspreidde zich over de hele wereld. Zelfs het zeeniveau aan de west kust van Noord- en Zuid-Amerika steeg. Nog een belangrijke vulkaanuitbarsting is die van de vulkaan Vesuvius. Die ligt in Italië, bij Napels. Op 24 augustus in het jaar 79 werd het plaatsje Pompeï bedekt door een aslaag van wel ongeveer 18 meter! Hierbij kwamen meer dan 16.000 mensen om het leven. Maar een kwart van de inwoners bleven leven. De meeste mensen werden levend begraven of gingen dood door de giftige stoffen die overal binnen drong. Het woord vulkaan komt van de Romeinse god Vulcanus, deze had onder de grond een werkplaats waar hij wapens maakte voor andere goden. Men geloofde dat de helpers van Vulcanus reuzen waren met 1 oog, de cyclopen. Goden en mensen vochten tegen elkaar, het gevolg daarvan waren de vulkaanuitbarstingen voor de christenen en in de middeleeuwen waren de kraters, de ingang naar de hel
Werking van de aarde De aarde bestaat uit drie delen: de aardkorst, aardmantel en aardkern. De aardkost is het gedeelte waar wij op leven. De korst onder land is gem. 40 km dik en onder de oceaan gem. 5 km. De aardmantel bestaat uit twee delen, het bovenste gedeelte is de lithosfeer en het onderste gedeelte de asthenosfeer. De lithosfeer is een gedeelte van de aardkorst en van de aardmantel. De asthenosfeer is een zachte laag waarin plastische vervormingen kunnen optreden. Deze trage stromingen noemt men convectiestromen. De convectiestromen bewegen door de temperatuurverschillen, die ontstaan door radioactief materiaal dat warmte afgeeft. De convectiestromen zorgen voor het bewegen van oceanen, continenten, gebergten en veel meer. De werking van vulkanen Bij een breuk tussen twee platen kan het magma naar buiten komen. Als dit vaak gebeurt ontstaat er een vulkaan. Het magma die naar buiten komt noemen we lava. De lava versteent en kan op die manier een vulkaan/berg vormen. Buiten de botsingzones van de plaatsen heb je ook zogenaamde 'hot spots'. Dit zijn plaatsen onder een oceaanbodem waar het magma op een vaste plaats naar buiten komt. Als de aardkorst van plaats verandert door de convectiestromen, blijft de hot spot op dezelfde plaats. Hierdoor wordt er een nieuwe vulkaan gevormd boven dezelfde hot spot. Daardoor kan je dus oceanische vulkanen in een patroon krijgen. Zo ontstaat een eilandenrij. Dit is het geval bij Hawaï. De vulkanen die op deze manier van de hot spot zijn afgedreven zijn daardoor niet meer actief, we noemen ze ook wel 'dode vulkanen'. Vulkanen zijn slapend als ze jarenlang niet uitbarsten. Vulkanen die regelmatig uitbarsten noemen we actieve vulkanen. Seismologen meten de activiteit van een vulkaan en kunnen daardoor berekenen wanneer een vulkaan ongeveer uitbarst. Door warme gassen ontstaat druk, die het de druk in de magmakamer verhoogt en op die manier magma naar de oppervlakte stuwt. Het vloeibare gesteente komt uit de aardkorst, dat wordt lava genoemd. Wanneer barst een vulkaan uit? Een vulkaan ligt boven een diepe haard roodgloeiend vloeibaar gesteente, dat we de magmahaard noemen. Het magma smelt een gat door het gesteente boven zich en vloeit naar buiten. Als er veel water in het magmamengsel zit kan er explosieve stoom ontstaan. Obstakels beïnvloeden de uitbarsting van een vulkaan, als de pijp van een vulkaan bijvoorbeeld wordt afgesloten door een lavaprop kan er een explosieve uitbarsting ontstaan. Lagen gestolde lava en afgekoelde vulkanische as vormen een kegelvormige berg rondom een centrale kraterpijp, waar de lava door naar buiten stroomt Soorten vulkanen Stratovulkanen Deze zijn meestal groot en kegelvormig met hoge bergtoppen met eeuwige sneeuw die vaak hoger zijn dan 2500 m. ze nemen vaak een oppervlakte van 100 km2 in en hebben een volume van 400 km3. Stratovulkanen zijn de meest voorkomende vulkanen op aarde; ze zijn opgebouwd uit gestolde lavastromen afgewisseld met lagen materiaal. Deze vulkanen zijn zeer explosief. De reden hiervoor leg ik verderop uit bij de subductiezone. De helling van een stratovulkaan is steil. Dit komt doordat deze zo explosief is. Schildvulkanen. Deze zijn opgebouwd uit gestolde lavastromen en zijn veel platter van vorm dan stratovulkanen. Ten gevolge van de lage viscositeit (stroperigheid) van het magma verspreiden de lavastromen zich tijdens de erupties over een groot gebied. De helling van een schildvulkaan is vaak minder dan 10 graden; dat komt omdat de lava zich niet ophoopt nabij de centrale pijp, zoals bij een normale vulkaan, maar zich verspreidt. Bovendien stroomt de lava niet altijd uit 1 richting, maar soms ook uit openingen aan de zijkanten van de vulkaan.
Gevolgen voor het landschap Na een vulkaanuitbarsting zijn gebieden kaal en vaak kleurloos, na ene tijd groeien er waarschijnlijk weer planten. De gevormde gesteenten worden door de voortdurende werking van wind, regen, hitte en vorst uiteindelijk afgebroken. De gesteenten veranderen in bodem waarin door de wind verspreiden zaden snel ontkiemen zodat er weer planten zullen groeien. De bodem wordt vruchtbaarder door kleine hoeveelheden as. Heetwaterbronnen zijn ook gevolgen voor het landschap, deze ontstaan waar water diep genoeg kan doordringen om verwarmt te worden door het magma. Geisers zijn ook heetwaterbronnen die in fonteinen van heet water de lucht in spuiten. Wetenschappers denken dat vulkanen het weer beïnvloeden. Ze zijn van mening dat de as, stof en stenen hoog in de atmosfeer terechtkomen en het zonlicht blokkeren. Hierdoor neemt de temperatuur af. Er was in 1815 zelfs sprake van een jaar zonder zomer in Indonesië. De Tambori barste uit waardoor de lente overging in de vroege herfst en het al snel winter werd. Door de mislukte oogsten stierven veel mensen. Voordelen van een vulkaanuitbarsting Hoewel vulkanen de naam hebben erg gevaarlijk te zijn (ze kunnen mensen en dieren doden, vulkanen zorgen voor schade), kunnen er ook voordelen zijn als je in de buurt van een vulkaan woont. Vulkanen kunnen zorgen voor energievoorziening, we spreken dan over geothermische bronnen. De hitte onder de aardkorst wordt dan omgezet in energie. Grote voordelen van deze manier om energie te winnen zijn de schone manier van werken (geen vervuiling van het milieu), en de onuitputtelijkheid van deze energiebronnen. Bij een vulkaanuitbarsting komt er meestal veel as vrij. In eerste instantie kan dat veel schade veroorzaken aan milieu en omgeving van de vulkaan. Op langere termijn echter wordt de aslaag die rijk is aan bruikbare mineralen, omgezet in een laag vruchtbare aarde. Bijna overal in de buurt van vulkanen gebruiken de mensen die vruchtbare aarde voor landbouw en je ziet zelfs na uitbarstingen de mensen steeds weer terugkomen naar het vruchtbare land in de buurt van de vulkaan. Vulkanen zorgen ook voor de meest prachtige momenten in de natuur: denk aan de schitterend gekleurde zonsondergangen, veroorzaakt door stofdeeltjes die het zonlicht filteren na een explosieve uitbarsting. Andere voorbeelden: prachtige planten die alleen in de buurt van vulkanen voorkomen, spectaculair "vuurwerk" tijdens erupties, prachtige lavafonteinen, enz. Een spectaculaire zonsondergang op het grote eiland van Hawaï, mede veroorzaakt door vulkanische activiteit. Vulkanen trekken natuurlijk ook veel toeristen. Landen zoals Hawaï verdienen veel geld aan toerisme. Het is vaak een grote trekpleister. Waar komen vulkanen voor? Er zijn verschillende situaties waar vulkanisme voor kan komen. Bij geosynclinalen, subductiezones, mid-oceanische ruggen en hotspots. Gebergten liggen meestal op de randen van twee schollen. D.m.v. verwering en erosie in de loop van vele jaren worden de gebergten afgebroken. Het materiaal, (de afzettingsgesteenten of sedimenten) wordt afgezet in bekkens, ook wel bekend als geosynclinalen. Als er veel sedimenten worden afgezet in zo'n bekken kan deze ophoping een nieuw gebergte vormen. Op deze plekken komen vaak zware aardbevingen en explosief vulkanisme voor. Explosief vulkanisme komt ook voor bij troggen. Oceanische aardkorst is gemaakt van basalt, continentale aardkost van graniet. Basalt is zwaarder dan graniet. Een trog ontstaat daar waar de (zwaardere) oceanische kost wegduikt onder de continentale kost. Dit gebied wordt een subductiezone genoemd. Er ontstaan scheuren in de korst. Allerlei materiaal zoals gesteente en water wordt meegesleurd onder de kost. Het wordt samengeperst waardoor de druk hoog wordt. Ook wordt het heet door het magma. Door de hoge temperatuur, de druk en wrijving ontstaat er een magmahaard. Als de druk in de magmahaard hoger wordt dan het gewicht van het gesteente dat er boven ligt, barst een vulkaan uit. Er wordt heet gesteente, as en waterdamp met een enorme kracht de lucht in geslingerd. Bij mid-oceanische ruggen is vulkanisme zeer rustig. De oceanische korst wordt langzaam uit elkaar getrokken door stijgende convectiestromen. Er ontstaat een rekspanning, er komen scheuren in de korst. Er komt steeds magma omhoog, waardoor de aardkorst dus groeit. De continenten worden (in een tijd van miljoenen jaren) uit elkaar getrokken. Op de plaats waar het magma steeds omhoog komt ontstaat een soort rug, de mid-oceanische rug. Het kan ook boven het water uitsteken en bij IJsland is dit het geval. Het magma stroomt langzaam en rusting uit in dunne vorm. Het vulkanisme op deze plaats is dus absoluut niet explosief. Lava, as en gas Zodra het magma naar buiten is gekomen heet het lava. Er zijn verschillende soorten lava. Soorten lava: Traagstromende lava. Deze lava is donkerrood en de temperatuur ervan is zo'n 500 graden Celsius. Oranjekleurige lava. Deze lava is zo'n 900 graden Celsius. Uitstromende lava. Deze lava is wit van kleur en zo dun als water. De temperatuur is 1200 graden Celsius. Een vulkanoloog meet deze temperaturen door middel van een ijzeren staaf die in de lava gehouden wordt. De gegevens die een vulkanoloog verzamelt worden in een laboratorium verder uitgezocht. Men komt hierdoor steeds meer te weten over vulkanisme zodat uitbarstingen kunnen worden voorspeld. Soms koelt lava zeer snel af. Het kan zo zijn dat de lava is de lucht stolt en dus verandert in grote brokken steen; lavabommen. Deze kunnen zo groot zijn als vrachtwagens. Bij een explosieve uitbarsting van een vulkaan komt vulkanische as vrij. De asdeeltjes verspreiden zich overal en zijn het best te vergelijken met glasdeeltjes. Als de aslaag erg dik is kunnen gebouwen instorten onder het gewicht hiervan. De lucht is dan zo dik met as beladen dat mensen en dieren bedolven kunnen raken en stikken. Een asregen verspreidt zicht meestal over een groot gebied. In dat gebied is het dan overdag donker, omdat de asdeeltjes het zonlicht tegenhouden. Bij explosief vulkanisme zit in het magma gas opgesloten. Het ontsnapt via breuken. Mede door de druk van het gas als het vrij komt is het vulkanisme op deze plekken zo explosief. Het gas zorgt meestal niet voor veel slachtoffers, maar het kan natuurlijk wel zo zijn. Een van de gevaarlijkste gassen is koolstofdioxide. Dit gas slaat snel neer op de aarde waar het binnen enkele minuten alles en iedereen doodt. Metalen die ontstaan door vulkanisme Vulkanen die metalen naar boven halen worden 'black smokers' genoemd. Ze komen voor op plaatsen waar platen langs elkaar schuren aan de kanten van mid-oceanische ruggen en zien eruit als lange fabriekstorens. Bij Papua-Nieuw-Guinea zijn zulke kleine actieve vulkanen. Door deze vulkanen zijn kostbare metalen zoals goud uit het binnenste van de aarde naar boven gehaald. Het ligt nu diep onder water op de zeebodem. De kust van Papua-Nieuw-Guinea wordt nu verder onderzocht, omdat men vermoedt er nog meer goud, zilver, zink en koper te vinden. Wel wordt verwacht dat het leven onder water verstoord zal worden en ernstige schade zal ondervinden. Via spleten in de zeebodem komt koud zeewater in magmakamers. Hier wordt het verhit tot zo'n 350 graden Celsius. Het water stijgt door de hitte op en neemt daarbij mineralen mee. Zodra deze mineralen in aanraking komen met het koude zeewater slaat het neer op de kleine vulkaan.
Bekende vulkaanuitbarstingen Een van de bekendste uitbarstingen was die van de Mount St Helens op 18 mei 1980 in het cascadebergketen bij de noordwestkust van de VS. Voor 1980 had de vulkaan 130 jaar geen uitbarstingen gehad. In maart 1980 begon de berg weer te schudden zodat duidelijk werd dat er weer een uitbarsting zou komen. De kracht van de uitbarsting was 500 keer zo groot als de bom van Hiroshima. Bij Mount St Helens kwamen 60 mensen om door de explosie, aswolken, puinregens, modderstromen en giftige dampen. Toen de wolken optrokken was de berg 430 meter lager en had hij een krater van 3,8 kilometer lang en 1,9 kilometer breed. 1/3 van de weg was weggevaagd. De aswolk die wel 20 km hoog rees produceerde meer dan 500.000 ton as die later werd opgeruimd. De uitbarsting van de Vesuvius in 79 na Chr. is een van de meest bekende uitbarstingen uit de geschiedenis. Herculaneum, Pompeji en Stabiea, drie Romeinse stadjes, werden van het ene moment op het andere begraven onder een deken van as en modder. De aslaag had ongeveer een dikte van vier meter. Er werden bij de onverwachtse uitbarsting zo'n 20.000 mensen gedood. Later zouden archeologen de steden ontdekken, die begraven en bewaard waren gebleven onder de asdeken. De steden waren grotendeels intact en op deze manier zijn we veel te weten gekomen over het leven van de oude Romeinen en hun cultuur en historie. Op 8 mei 1902 barstte de stratovulkaan Mont Pelée uit op het Caribische eiland Martinique. Het havenstadje St.-Pierre werd bedolven onder twee grote gloeiende wolken bestaande uit gas, fijne deeltjes en vulkanisch materiaal, deze wolken verschroeide en verschrompelde alles. Een getuige zegt: de golf van vuur kwam over ons heen en binnen enkele minuten was St.-Pierre verkoold en totaal onherkenbaar. 34.000 inwoners werden gedood. Van alle inwoners heeft slechts één het overleefd, dit was een gevangene die werd beschermd door de dikke muren van zijn cel. Op 13 november 1985 barstte de vulkaan Nevada del Ruiz in het Andes gebergte uit. Door de uitbarsting kwam een enorme modderstroom op gang die een snelheid had van 90 km/u. Hierdoor kwamen 25.000 mensen om en 9.000 werden dakloos. Op 9 juni 1991 barstte de Pinatubo na een slaap van 600 jaar weer uit. De aswolk boven de vulkaan was 16 km hoog en de gloeiend hete lava stroomde langs de hellingen naar beneden. Meer dan 200.000 mensen kwamen om
In april 1815 barstte op het Indonesische eiland Sumbawa de vulkaan Tambora uit, zo'n 90.000 mensen stierven door de uitbarsting zelf, of door de hongersnood ten gevolge van de verwoesting van de gewassen. Slapend of dood? Vulkanen kunnen tussen de uitbarstingen jarenlang en zelfs eeuwenlang slapen. In zo'n rustperiode borrelen soms vulkanische gassen op uit het afkoelende magma (soort lava) onder de vulkaan. Terwijl de gassen door de gesteenten van de berg opstijgen, reageren ze met de mineralen in het gesteente waardoor nieuwe mineralen ontstaan. Die zijn vaak fel gekleurd, met grote kristallen. Eenmaal aan de oppervlakte stijgen de gassen in kalm tempo omhoog in de atmosfeer. De krater die na de laatste uitbarstingen overblijft, begint in de loop der tijd te verweren. Op de nieuwe rotsen verschijnen planten en door uitslijting van wind en water worden de hellingen minder steil. Als de rustperiode tienduizenden jaren aanhoudt, is het soms nauwelijks meer mogelijk in de berg een vulkaan te herkennen. Pas in die fase kan het veilig zijn om aan te nemen dat de vulkaan echt uitgewerkt is. De grote uitbarsting van de Vesuvius De beroemdste uitbarsting aller tijden is waarschijnlijk die Vesuvius, bij Napels in Italie, in 79 na Christus. Toen de altijd zo rustige berg op 24 augustus begon te schudden, werden de bewoners van de Romeinse steden Pompeji en Herculaneum volledig verrast. Hete as regende urenlang op Pompeji neer, tot de stad onder een metersdikke laag bedolven was. Veel mensen ontkwamen, kuchend en strompelend door de duisternis van de aswolk. Allen die zich in de stad bevonden, werden overvallen door een geweldige stormvlaag van as en gas (een gloedwolk). Het verloop van de ramp werd precies beschreven door Plinius de Jongere. Zijn brieven aan Tacitus bevatten het oudst bekende ooggetuigenverslag van een vulkanische uitbarsting. De bedolven steden raakten vrijwel vergeten, tot in de 18e eeuw een begin werd gemaakt met de opgravingen. Sindsdien is daar een unieke archeologische en aardkorst betreffende (geologische) schatkamer blootgelegd: twee bloeiende Romeinse steden, bevroren op het moment van hun vernietiging. Een nieuw Pompeji: Sint Pierre Een van de ergste vulkaanrampen van de 2Oe eeuw voltrok zich op 8 mei 1902 op het Caribisch eiland Martinique. Het was Hemelvaartsdag en de meeste inwoners van Sint Pierre besteedden geen aandacht aan de Pelee, de vulkaan die hoog boven hun stad uitrees. Toen de uitbarsting kwam, even voor 8 uur 's morgens, spuwde de berg een wolk gloeiend gas over het schilderachtige havenstadje uit. Sint Pierre werd met al zijn bewoners overspoeld. Ooggetuigen op schepen in de haven beschreven hoe de wolk alles verschrompelde en verschroeide. Een man zei: "De golf van vuur kwam op ons toe en over ons heen als een bliksemflits. Het klonk als duizend kanonschoten" Binnen enkele minuten was Sint Pierre verkoold, totaal onherkenbaar. Het enige dat de gruwelijke wolk achterliet was een dunne laag as over de resten. Een paar zeelieden op de schepen overleefden het; de 29.000 inwoners van het stadje waren op twee na allemaal dood. De toorn der goden Vanaf de oudste tijden hebben de mensen zich vragen gesteld over overweldigende natuurverschijnselen als aardbevingen en vulkaanuitbarstingen. Mythen (verhalen uit de oudste tijden van een volk of groep die de godsdienst, de goden, het bestaan of voortbestaan van dat volk betreft) zijn manier om zulke gebeurtenissen vast te leggen of te verklaren. Voor een groot deel van de menselijke geschiedenis waren mythen en legenden (verhaal over het leven van bv een heilige) de enige methoden om het verleden van generatie op generatie over te dragen. Veel van die mythen werden nooit of pas in latere tijden op papier gezet. Soms is het mogelijk om achter de poëtische verteltrant en spirituele ideeën bepaalde reële plaatsen of gebeurtenissen te herkennen. De meeste samenlevingen verklaren natuurverschijnselen als de ingrepen van een of meer goden. Zo verlenen ze aan de planeet emoties die wij van mensen zouden verwachten. Wanneer de goden vertoornd (zeer boos) zijn, kunnen zij de mensen straffen met het vuur van een uitbarsting of de schokken van een aardbeving. De mensen antwoorden dan meestal met offers of geschenken die de goden weer gunstig moeten stemmen. Mensen die dicht bij actieve vulkanen leven zien de bergen vaak als een werkplaats van de goden. Vaak ook wordt de top van een vulkaan, gehuld in vuur en wolken, als een woonplaats van goden beschouwd.
Leven op de lava Een vulkaanuitbarsting heeft diepgaande effecten op het landschap. Overal ter wereld is het land een onmisbare bestaansbron, waarop de gewassen groeien die de bevolking voedsel verschaffen. Een uitbarsting die minder dan 20 cm as produceert is een zegen voor de landbouwers. De as zit vol voedingsstoffen die de grond verrijken. Maar te veel gratis mest is een ramp. Het ergste dat een boer kan overkomen zijn de lavastromen - een dikke vloed heeft maanden nodig om af te koelen. Het kan tientallen (en in strengere klimaten zelfs eeuwen) duren voor mossen en schimmels heel langzaam op de lavabodem terugkeren. Daarna volgen bloeiende planten en tenslotte ook bomen. Het oppervlak van de lava verweert en wordt door de plantenwortels afgebroken tot er een laagje aarde ontstaat. Pas als de aardlaag dikker en vruchtbaarder wordt keert de begroeiing weer volop terug. Dat proces kan generaties lang duren. Vulkanen op andere planeten Ruimteonderzoek heeft aangetoond dat vulkanische activiteit in het zonnestelsel een van de belangrijkste geologische processen is. De vele ruimtereizen van de laatste 20 jaar hebben foto's en zelfs steenmonsters opgeleverd. Sommige vaartuigen zullen nooit naar de aarde terugkeren, maar steeds dieper de ruimte in gaan terwijl ze informatie uitzenden die door computers in gedetailleerde afbeeldingen van de verder weg gelegen planeten wordt vertaald. Nu weten wij dat veel planetaire lichamen enorme kraters vertonen. De meeste zijn geen vulkanische kraters maar inslagkraters, de littekens van botsingen met meteorieten. De maan, Venus en Mars hebben net als de aarde een hard oppervlak dat deels door vulkanische activiteit gevormd is. De vulkanen op de maan en op Mars zijn sinds vele miljoenen jaren uitgedoofd. De wetenschappers denken van Venus nog wel actieve vulkanen bezit. Maar van alle andere planeten in ons zonnestelsel vertoon alleen Lo, een van 16 manen van 3upiter, actieve en uitbarstende vulkanen. Op Mars heb je de Olympus. Hij is 25 km hoog en 700 km breed. Hier zijn de VRAGEN: 1. Wat zijn mythen? (dat zijn oude volksverhalen) 2. Hoe hoog en breed is de Olympus? (25 km hoog en 700 km breed) 3. Hoeveel mensen overleefden het in de Sint Pierre? (2 mensen) 4. Hoe heet de vulkaan in de manen bij Jupiter? 5. Na hoeveel jaar komen de mossen en schimmels terug op de lavabodem? Bij veel vulkanen zit de kraterpijp verstopt met lava en stenen. De uitgang naar buiten is dus geblokkeerd. Daardoor wordt de druk van het magma steeds groter. De mensen in de buurt van de vulkaan horen een ondergronds gerommel, net onweer. Soms verschijnt er een rookwolk boven de krater van de vulkaan. Als dat gebeurd zijn de meeste mensen erg snel weg. De grond begint te trillen en er klinken plotseling enorme knallen. De lavaprop is uit de kraterpijp gevlogen en spat uiteen. Stenen en as worden meters hoog de lucht in geslingerd. De as is zo licht, dat het soms kilometers verderop pas zakt. Dit noemt men een asregen. Doordat de stenen gloeiend heet zijn als ze de lucht in geslingerd worden, krijgen ze vreemde vormen. Meestal zijn die vulkanische bommen bolvormig. Ze variëren van een paar centimeter tot een meter grootte. Als de prop uit de kraterpijp is, kan het magma naar buiten. Zo gauw het magma het aardoppervlak bereikt wordt het lava genoemd. De temperatuur van de lava ligt tussen de 600 en de 1200. Alles wat de lava onderweg tegenkomt wordt vanwege de hoge temperaturen verschroeid. De bovenste laag van de lava koelt erg snel af. De onderste laag blijft nog een tijdje doorstromen. Als alle lava weer gestold is, raakt de kraterpijp weer verstopt. Zo kan de aarde zich weer vullen tot er weer genoeg magma is voor een nieuwe uitbarsting. Een ander gevolg van de grote klap van een (onderzeese) uitbarsting kan zijn dat er een reusachtige vloedgolf, een zogenaamde ‘tsunami’ op gang wordt gebracht. Deze kan tientallen meters hoog worden en verwoest alles dat het op zijn pad tegenkomt. De oorzaak van het vulkanisme wordt aangenomen in vulkaanhaarden of magmakamers op diepten van 10–20 km. De hoger wordende gasdruk in de magmakamer kan het vulkanische materiaal langs breuken en spleten naar hogere delen van de korst stuwen. Deze breuken komen voor tussen de verschillende 'platen' aan het opperevlak van de aarde (zie kaartje hieronder). Volgens geleerden zijn het vooral de gassen in het magma die het vulkanisme veroorzaken, waarbij doorgaans een relatief klein deel van de inhoud van de magmahaard het aardoppervlak bereikt. Het merendeel stolt op geringe diepte van de korst in subvulkanen. Alle magmatische stollingsgesteenten tot een diepte van ca. 2 km beschouwt men als subvulkanisch. Daarna worden het subplutonische gesteenten genoemd. Het subvulkanisme met zogenaamd hypabyssische werking (het binnendringen van magma langs spleten en andere zwakke plaatsen zonder het aardoppervlak te bereiken) staat vaak in relatie met vele ertsafzettingen, bijv. tinertsen in Bolivia, goud- en zilverertsen in Oost-Europa, lood-zinkertsen in Duitsland en Frankrijk. Er zijn drie hoofdvormen van vulkanen: De eenvoudigste is de steile kegel, de tefravulkaan. Deze vulkaan is opgebouwd uit kleine brokjes vaste en gestolde mineralen en glas in een suspensie van mengsels hete vulkanische gassen, lucht en waterdamp. Veel vulkanen brengen echter tefra en soms lava of andere producten voort. Het resultaat is een stratovulkaan met een kegel die uit afwisselende lagen tefra en lava bestaat. Waar lava talrijk is en erupties vaak voorkomen is het resultaat een schilvulkaan. Deze vulkanen hebben een doorsnede van enkele tientallen kilometers en geleidelijk oplopende hellingen, opgebouwd uit honderden lavastromen. Zoals al eerder gezegd in het onderdeel "Wat zijn de oorzaken van vulkanisme' ontstaan vulkanen met name op de grens van twee platen. Dit is heel duidelijk te zien als je hieronder het eerste plaatje vergelijkt met het tweede. In het eerste plaatje staan de grenzen van de verschillende platen afgebeeld. Vergelijk je dit met het tweede plaatje, waarop vulkanen (en aardbevingen) aangegeven zijn, dan zie je dat de vulkanen vooral voorkomen rond de scheidingen van de verschillende platen. Hieronder staat een lijst met de meest dodelijke vulkaanuitbarstingen ter wereld, gesorteerd op het aantal slachtoffers. Tussen haakjes staat de belangrijkste oorzaak van het grote aantal slachtoffers. 92.000 – Tamboria, Indonesië, 1815 (hongersnood) 36.417 – Krakatau, Indonesië, 1883 (tsunami) 29.025 – Mt. Pelee, Matinique, 1902 (aswolken) 25.000 – Ruiz, Colombia, 1985 (modderstromen) 14.300 – Unzen, Japan, 1792 (instorting vulkaan, tsunami) 9.350 – Laki, IJsland, ±1790 (hongersnood) 5.110 – Kelut, Indonesië, 1919 (modderstromen) 4.011 – Golunggung, Indonesië, 1882 (modderstromen) 3.500 – Vesuvius, Italië, 1631 (modder- en lavastromen) 3.360 – Vesuvius, Italië, 79 v. Chr. (aswolken) 2.957 – Papadayan, Indonesië ;, 1772 (aswolken) 2.942 – Lamington, Papua N.G., 1951 (aswolken) 1.982 – El Chicon, Mexico, 1982 (aswolken) 1.680 – Soufriere, St. Vincent, ±1910 (aswolken) 1.475 – Oshime, Japan, 1741 (tsunami) 1.377 – Asama, Japan, 1783 (aswolken en modderstromen) 1.335 – Taal, Filipijnen, 1911 (aswolken) 1.200 – Mayon, Filipijnen, 1814 (modderstromen) 1.184 – Agung, Indonesië, 1963 (aswolken) 1.000 – Cotopasii, Ecuador, 1877 (modderstromen) 800 – Pinatubo, Filipijnen, 1991 (instortingen, ziektes) 700 – Ruiz, Colombia, 1845 (modderstromen) 700 – Komagataki, Japan, 1640 (tsunami)