اگر دوست دارید خودتان یکی از آن ها را ببینید، ایسلند یک مکان عالی برای آن است. از سال ۲۰۲۱، هفت فوران در امتداد شبه جزیره ریکیانس، نزدیک به ریکیاویک رخ داده است.
این فوران های اخیر ایسلندی توجه دانشمندان زمین مانند من را به خود جلب کرده است. فوران ها به ما کمک می کنند تا بفهمیم چگونه آتشفشان ها با جزئیات باورنکردنی کار می کنند. تیم من در حال نمونه برداری از گدازه های فوران شده از شبه جزیره ریکیانس بوده و به نتایج جالبی دست یافته است.
یکی از یافتههای ما نشان میدهد که ماگما از اولین فوران درست در زیر سطح جزیره جمع شده است، جایی که انرژی برای فوران دیدنی ایجاد میکند. این انفجار اولیه آتشفشان باعث شد فورانهای بیشتری پس از آن آسانتر شود.
چرا ایسلند را سرزمین آتش می نامند؟
کشور جزیره ای ایسلند را گاهی «سرزمین یخ و آتش» می نامند. مهاجران اولیه شاهد چندین ‘آتش سوزی’ بزرگ – یا فوران های آتشفشانی – در امتداد شبه جزیره Reykjanes بودند.
پس از حدود ۸۰۰ سال بدون رویداد آتشفشانی در شبه جزیره ریکیانس، آتشفشان Fagradalsfjall در ۱۹ مارس ۲۰۲۱ فعال شد. سپس، دو رویداد آتشفشانی دیگر در Fagradalsfjall در سالهای ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ رخ داد. در ادامه، چهار فوران دیگر نیز در سیستم گسلی Sundhnúkur در سالهای ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ اتفاق افتاد.
در حالی که این فوران ها منظره ای باورنکردنی ارائه می دهند، اما قدرت ویران کردن را نیز دارند.
فوران های اخیر Sundhnúkur شهر ماهیگیری Grindavík، نیروگاه زمین گرمایی در Svartsengi و مقصد گردشگری برتر ایسلند را تهدید کرد: آبگرم زمین گرمایی تالاب آبی.
گدازه ها در محدوده شهر گرینداویک فوران کردند و تنها موش های دست ساز انسان از تخریب بیشتر جلوگیری کردند.
علل فعالیت آتشفشانی ایسلند: رازهای زمینشناسی و طبیعی
ایسلند یک مکان منحصر به فرد روی زمین است. این بخشی از یک زنجیره عظیم آتشفشان است که در مرکز اقیانوس اطلس غوطه ور شده و ایسلند در بالای سطح اقیانوس قرار دارد.
این زنجیره آتشفشانی به عنوان خط الراس میانی آتلانتیک شناخته می شود و نقش اساسی در تکتونیک صفحه ای ایفا می کند.
تکتونیک صفحه توصیف می کند که چگونه صفحات بزرگ و صلب که پوسته زمین را تشکیل می دهند، به داخل و زیر یکدیگر می لغزند. رفتار آنها به آرامی سطح زمین را تغییر می دهد.
در برخی نقاط، صفحات با هم برخورد می کنند و رشته کوه هایی مانند هیمالیا را تشکیل می دهند. در مکان های دیگر، یک صفحه زیر دیگری می لغزد و مانند ژاپن، آتشفشان و زلزله ایجاد می کند.
در خط الراس میانی آتلانتیک – که بین اقیانوس اطلس جنوبی و اقیانوس منجمد شمالی امتداد دارد – صفحات از هم جدا می شوند و به ماگمای مذاب اجازه می دهند که از آن عبور کند. این ماگما در پوسته آتشفشانی جامد می شود و بخش های جدیدی از صفحات تکتونیکی ایجاد می کند.
زمین شناسان همچنین یک ستون شناور و داغ از مواد سنگی پیدا کرده اند که از اعماق زمین برمی خیزد و با خط الراس اقیانوس اطلس میانی در زیر ایسلند تلاقی می کند.
این ستون، همراه با چندین ستون مشابه دیگر در مرکز و جنوب اقیانوس اطلس، ممکن است بیش از ۲۰۰ میلیون سال پیش باعث تشکیل حوضه اقیانوس اطلس شود.
تکتونیک صفحه مرتبط با خط الراس میانی آتلانتیک و ستون سنگی داغ زیر ایسلند با هم آتشفشان های ایسلند را تشکیل می دهند.
دانشمندان توانسته اند نشان دهند که فوران های قبلی در شبه جزیره ریکیانس از نظر زمان و مکان تصادفی نیستند. در عوض، آنها در دوره هایی که قرن ها طول می کشد و در امتداد همان مناطق آتشفشانی رخ می دهند.
این الگوها نشان میدهند که این دورههای آتشفشانی زمانی اتفاق میافتند که نیروهای زمین ساختی وسیع شبه جزیره ریکیانس را از هم جدا میکنند. به نظر می رسد که در حالی که صفحات به طور یکنواخت از هم جدا می شوند، آتشفشان در امتداد بخش خط الراس ریکیانس با گذشت زمان ضربان دارد.
چه چیزی باعث فوران می شود؟
بسیاری از گروه ها، از جمله همکاران من از ایسلند، تقریباً روزانه گدازه های فوران شده را جمع آوری می کنند. نمونه های جمع آوری شده یک سری زمانی علمی حیاتی از فوران ها را ارائه می دهند.
گرفتن یک سری زمانی آتشفشانی مانند این است که مرتباً خون کسی را می گیرید تا وضعیت پزشکی او را بفهمید. اما در این مورد، خون گدازه داغ است.
یک مطالعه اولیه توسط تیم دیگری در سال ۲۰۲۲ نشان داد که گوشته – لایه زمینشناسی جامد زیر پوسته زمین – برای تغذیه گدازههای ایسلند در حال ذوب شدن است و ترکیب شیمیایی گدازهها در طول زمان در حال تغییر است.
آنها پیشنهاد کردند که این تغییرات مربوط به مکان و زمان ذوب در گوشته است.
در جولای ۲۰۲۴، من و تیم تحقیقاتی ام یک سری زمانی طولانیتر از گدازههای حاصل از فوران را با استفاده از یک روش شیمیایی حساس منتشر کردیم که به ما در درک ترکیب و منشأ گدازهها کمک کرد.
لایه سنگ بازالتی که مردم در ایسلند روی آن زندگی می کنند تا عمق حدود ۹ مایل (۱۵ کیلومتر) گسترش یافته است. بخشی از پوسته زمین است.
گوشته ای که مستقیماً در زیر این پوسته قرار دارد متمایز است – بیشتر از مواد معدنی مانند الیوین ساخته شده است که سنگی به نام پریدوتیت را تشکیل می دهند. ماگماهای تغذیه کننده این فوران های آتشفشانی از پریدوتیت گوشته می آیند.
روش شیمیایی که تیم من استفاده کرد نشان داد که اولین ماگماهایی که این فورانها را تغذیه میکردند از گوشته برخاستند، اما به مدت یک سال در زیر سطح در یک اتاقک ماگما گیر کردند. سنگ های موجود در دیواره های اتاقک در ماگما ذوب شدند و ما می توانستیم ردپایی از آنها را در تجزیه و تحلیل خود ببینیم.
تحقیقات ما همچنین نشان می دهد که ماگماها آب، دی اکسید کربن و سایر گازها را از نشستن در اتاقک ماگما به دست آورده اند. این آب و گاز به ماگما اجازه داد تا فشار کافی برای شکستن سطح و فوران آن به صورت گدازه ایجاد کند.
تجمع ماگما در پوسته میتواند باعث فورانهای انفجاری شود – شروع فورانهایی مانند فورانهایی در ایسلند یا لاپالما در جزایر قناری در سال ۲۰۲۱ ممکن است به این نوع تجمع نیاز داشته باشد.
انتظارات ما از آینده: نگاهی به آنچه در پیش داریم
تاریخ به محققان می گوید که این فوران ها احتمالاً مدت زیادی ادامه خواهند داشت. آتشفشان ها به صورت دوره ای هر چند سال یکبار، برای چند روز تا چند ماه در یک زمان، تا چند صد سال آینده فوران می کنند.
نسلی از زمین شناسان و آتشفشان شناسان احتمالاً حرفه خود را در ایسلند ایجاد می کنند و میلیون ها ژئوتوریست فوران های بسیار زیبا را تجربه خواهند کرد.
با تمام این فوران ها، ایسلندی ها باید خود را وفق دهند. جریان گدازه می تواند زیرساخت هایی مانند نیروگاه زمین گرمایی Svartsengi را مختل کند و گازهای آتشفشانی می تواند باعث مشکلات سلامتی شود.
فورانهای Fagradalsfjall و Sundhnúkur قبلاً گنجینهای از دادهها و بینشی در مورد نحوه عملکرد آتشفشانها در اختیار دانشمندان قرار داده است.
مطالعه ادامه دار آتشفشان در شبه جزیره ریکیانس به دانشمندان کمک می کند تا بفهمند فوران ها چگونه، چه زمانی و چرا اتفاق می افتد و خطرات مرتبط با زندگی با آتشفشان ها را بهتر مدیریت کنند.
جیمز دی، استاد علوم زمین، دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو است.
