Vulcan

Erupziun dal vulcan Rinjani en l’Indonesia cun urizi d’erupziun (1994)

Cleveland Volcano en l’Alasca

In vulcan è ina structura geologica che sa furma cura che magma (luentada da crappa) munta fin a la surfatscha d’in planet, per exempel da la Terra. Tut ils fenomens secundars ch’èn colliads cun l’ascensiun e la sortida da magma vegnan numnads vulcanissem. Tar l’erupziun d’in vulcan na sorta betg be il magma viscus, mabain er materia cumpacta e substanzas en furma da gas.

En il cas da la Terra lieuan en ina profunditad a partir da 100 km – nua che regian temperaturas tranter 1000 e 1300 °C – las stresas da crappa da la Terra ad in magma viscus che sa rimna en grondas chombras da magma situadas en ina profunditad da 2 fin 50 km. Daventa la pressiun memia gronda, munta il magma tras las sfessas da la litosfera. Magma che cumpara en questa moda a la surfatscha da la Terra vegn numnà lava.

La gronda part dals vulcans èn pli u main da furma conica; la pendenza da las costas dependa da la spessezza da la lava. Il vulcan po però er avair ina furma irregulara u far in arvieut.

Etimologia

Il term ‹vulcan› deriva da l’insla taliana Vulcano. Tar quella sa tracti d’ina da las Inslas Eolias en la Mar Tirrena. Entaifer la mitologia romana valeva questa insla sco fuschina da Vulcanus, il dieu roman dal fieu.

Tips da vulcans e denominaziuns

Vulcan en furma da scut (Skjaldbreiður, Islanda)

Stratovulcan (Fujisan, Giapun)

Ils vulcans sa laschan sutdivider tenor lur furma exteriura (p.ex. stratovulcan, chaldera u vulcan en furma da scut), la moda e maniera co ch’els vegnan alimentads cun magma (vulcan central u vulcan da sfessas), il lieu nua ch’els cumparan (sin terra, sur l’aua, sutmarin, subglazial u extraterrester), lur furma d’activitad (effusiv: il lava sorta a moda quieta u ejectiv: activitad ‹explosiva›) sco er lur stadi (activ, inactiv: il vulcan ‹dorma›, stiz: nagin apport da magma). Sco supervulcan vegn designà in vulcan cun in’activitad spezialmain ejectiva; ed il term paroxissem stat per ina sequenza d’erupziuns che daventan adina pli fermas.

Blers vulcans na suondan però betg in singul muster d’erupziun, mabain mussan in cumportament varià – saja quai durant ina singula erupziun ubain en il decurs dals milliuns onns da lur activitad. In exempel furma l’Etna a Sicilia.

La muntogna ch’è sa furmada tras l’activitad vulcanica vegn numnada, tut tenor sia furma, tgeiel dal vulcan ubain dom dal vulcan, e l’avertura da la quala il lava sorta da la profunditad sa numna chamin dal vulcan. L’avertura a la tschima dal vulcan, che po esser pitschna u er fitg gronda, è il crater dal vulcan. Magari capiti ch’in chamin che sa chatta be pauc sur ina chombra da magma dat ensemen; uschia sa furma in grond crater che vegn numnà chaldera.

Tips da magma

Sper la quantitad da gas e dad aua è la cumposiziun dal magma decisiva per la furmaziun dal vulcan. Centrala è surtut la cumpart da siliciumdioxid (SiO₂). Pli auta che questa cumpart è, ed a moda pli explosiva ch’il vulcanissem sa manifestescha. I sa laschan differenziar quatter tips principals:

Grip da basalt

• Sur 63 % SiO₂: felsit. Quest tip da magma è tipic per la luentada da crusta continentala; i sa furma il crap caracteristic riolit.

• Tranter 52 e 63 % SiO₂: magma intermediar. Quest tip da magma è tipic per zonas da subducziun; i sa furma il crap caracteristic andesit.

• Tranter 45 e 52 % SiO₂: mafit. Quest tip da magma è tipic per dies oceanics (vulcanissem da hotspots); i sa furma il crap caracteristic basalt.

• Sut 45 % SiO₂: ultramafit. Quest tip da magma na cumpara oz betg pli; i sa furmava il crap caracteristic picrit.

Tips da lava

Vulcans pon er vegnir classifitgads tenor la colur da la lava che sorta. Quella dependa da la temperatura, sa lascha però er deducir da la cumposiziun chemica dal magma. Tant la furma dal vulcan sco er il cumportament d’erupziun vegnan influenzads a moda decisiva da la cumposiziun da la luentada da crappa:

• Vulcans cotschens vegnan numnads uschia, perquai che lur lava glischa cotschen u mellen oransch. Da quels resultan vulcans en furma da scut.

• Vulcans grischs possedan ina temperatura da lava relativamain bassa e furman stratovulcans.

Ulteriurs fenomens ch’èn colliads cun l’erupziun da vulcans

Tar l’erupziun da vulcans po material vulcanic sa maschadar cun autras materias sco aua ed aria. Quai sco er l’erupziun abrupta da lava po metter ad ir ulteriurs process sco per exempel bovas e lavinas da lozza e brastgida, nivels da brastgida u glatschers che culan. In auter enconuschent fenomen èn tsunamis: Sche grondas quantitads da magma u schizunt entiras parts da muntognas crodan en la mar, po quai effectuar undas ch’èn per part pli autas che quellas che vegnan chaschunadas tras stremblidas sutmarinas. Ultra da quai poi dar avant u suenter l’erupziun d’in vulcan terratrembels; quests dus fenomens pon influenzar in l’auter e far escalar supplementarmain la situaziun.

Repartiziun dals vulcans

Tenor il tip dal vulcan

Igl existan oz en tut il mund radund 1500 vulcans ch’èn activs, vul dir ch’èn ruts ora en il decurs dals ultims 10 000 onns. Quest dumber resguarda però be ils vulcans ch’èn vesaivels a la surfatscha e stgars 150 vulcans sutmarins; il dumber effectiv dals vulcans sut l’aua è anc nunenconuschent, vegn però stimà bundant pli aut.

Tar radund la mesadad dals vulcans ch’èn vesaivels sur l’aua sa tracti da stratovulcans, stgars 200 èn vulcans en furma da scut, ils ulteriurs sa repartan sin vulcans cumplexs, chalderas, champs da vulcans e.a.

Repartiziun geografica

La repartiziun geografica dals vulcans en tut il mund sa lascha chapir cun agid da las enconuschientschas da la tectonica da plattas:

Zonas da separaziun (lingias cotschnas) e vulcans vesaivels a la surfatscha (puncts cotschen stgirs)

• Ils vulcans da la zona da separaziun sa chattan cun paucas excepziuns sin il fund da la mar, nua che las plattas sa movan dapart. Il magma che cumpara là è basaltic e segnà d’ina bassa cumpart d’elements che sa laschan ordinar be malamain en raits da cristals (elements incumpatibels). Tipics per questa zona èn surtut vulcans cotschens u vulcans en furma da scut.

• Vulcans che sa chattan sur zonas da subducziun èn ils vulcans il pli bain visibels. Quels cumparan en il cas da collisiuns da plattas che cumpiglian almain ina platta litosferica oceanica. Qua vegn la crusta oceanica subducida en il mantè, permess che sia spessezza – che dependa da la vegliadetgna – ha cuntanschì ina valur suffizienta. La crusta oceanica che sfundra vegn per part luentada en la profunditad, damai che l’auta cumpart d’aua reducescha en tscherts minerals la temperatura dal cumenzament da la luada. Il magma che resulta s’auza, damai che sia spessezza è pli bassa che quella da ses conturn. Quai nutrescha il vulcanissem a la surfatscha. Pervi da lur cumposiziun da pliras rasadas vegnan ils vulcans che resultan da quest fenomen numnads vulcans da stresa u stratovulcans.

• Vulcans situads sur hotspots datti be paucs, damai ch’i sa laschan localisar da preschent en tut il mund be radund 40 da quests lieus. Tar in hotspot sa tracti d’in lieu da luentada che sa chatta sur pli lungas periodas geologicas praticamain adina al medem lieu entaifer il mantè da la Terra sut la litosfera. Tras mecanissems da la tectonica da plattas sa glischnan plattas da la litosfera sur lungs intervals sur ils hotspots ora. I sa sviluppan in davos l’auter, quasi sco sin ina corda da curals, adina novs vulcans. Il cas il pli enconuschent furman las inslas da Hawai: la pli giuvna da questas inslas (Hawaiʻi che furma la pli grond’insla) ha ina vegliadetgna da radund 400 000 onns, la pli veglia da las sis inslas vulcanicas (Kauaʻi en il nordvest) è percunter sa furmada gia avant 5,1 milliuns onns. Exempels per questa rara furma da vulcanissem en l’Europa èn da chattar en la regiun da l’Eifel, en il Siebengebirge ed en l’Auvergne. Er sut l’Islanda sa chatta in tal hotspot.

Entaifer il sistem solar

Vulcanissem è in fenomen tipic per corps celests terresters. En noss sistem solar datti numerus exempels per vulcanissem stizzà, sco per exempel sin la glina da la Terra u sin il Mars. Il corp ch’è vulcanicamain il pli activ en noss sistem solar furma la glina Io (Jupiter). Sin la glina Elceladus (Saturn) e sin la glina Triton (Neptun) han ins observà criovulcanissem; tar quel sa tracti da substanzas scheladas che lieuan ed arrivan a la surfatscha.

Sin la Venus percunter – che sa lascha cumparegliar cun la Terra areguard massa, grondezza e structura – datti actualmain be paucs indizis per in vulcanissem activ ed insumma nagut che renviass ad ina tectonica da plattas.

Predicziun d’erupziuns da vulcans

Visualisaziun schematica d’ina erupziun

Schebain in vulcan è stiz definitivamain u po forsa puspè vegnir activ, interessescha surtut ils umans che vivan en il conturn d’in vulcan. Ma l’erupziun d’in vulcan ha er consequenzas sin l’infrastructura e l’economia da l’entira regiun pertutgada e po – en cas extrems – avair effects globals (disturbis dal traffic aviatic, influenzas sin il clima). La finamira centrala da tutta perscrutaziun è perquai da pudair predir erupziuns a moda uschè precisa sco pussaivel.

Malgrà intginas sumeglientschas sa differenziescha mintga vulcan areguard ses cumportament d’erupziun. Observaziuns da las fasas da ruaus u d’activitads seismicas d’in vulcan na sa laschan perquai strusch transferir sin auters vulcans.

Tar l’observaziun da vulcans sa servan ins per ordinari da tschintg metodas; tut tenor la caracteristica dal vulcan vegnan quellas applitgadas en differenta cumbinaziun. Igl èn quai la registraziun da l’activitad seismica, la surveglianza da la topografia cun agid da la geodesia, la mesiraziun da midaments gravimetrics u magnetometrics, la registraziun d’augments da la temperatura datiers da la surfatscha e l’analisa chemica da gas vulcanics che sortan.

Registraziun da l’activitad seismica

In process d’erupziun vegn inizià dal magma che chatscha vers ensi. Quai sco er gas che sorta maina a tensiuns en las stresas da grippa vischinantas, las qualas furman signals seismics caracteristics. Grippa che rumpa maina a terratrembels d’auta frequenza; per il moviment da las sfessas è percunter caracteristic in stremblir a bassa frequenza, l’uschenumnà tremor vulcanic.

Per pudair eruir la profunditad e la fuaina dals terratrembels seismics, vegn per ordinari endrizzada enturn il vulcan ina rait da seismometers fitg sensibels. Pertge che gist ils terratrembels fitg flaivels d’ina fermezza da main che 1 èn savens indizis ch’in vulcan vegn activ. Sin la costa sidvest da l’Etna han ils seismometers installads al lieu per exempel mesirà durant las 12 uras avant l’erupziun dal 1981 radund 2800 pitschens squass da la terra en furma da tremor. Sur in sistem da transmissiun automatic èn las datas vegnidas transferidas directamain a l’Istituto Internazionale di Vulcanologia a Catania. Cun agid da la tecnica moderna vegnan midadas entaifer l’activitad seismica elavuradas oz en temp real. Structuras e process sut la surfatscha pon uschia vegnir represchentads ed analisads directamain ed a moda fitg exacta.

Surveglianza da la topografia cun agid da la geodesia

Erupziun al Stromboli

En quel mument che magma sa mova da la profunditad vers ensi, poi dar en tschertas parts dal vulcan defurmaziuns da la surfatscha da la terra en furma da bots, sbassadas u sfessas. Questas defurmaziuns pon vegnir mesiradas al lieu cun agid da clinometers ed extensiometers ch’èn per ordinari installads en il grip (cun agid da foras da sondagi).

Quests fenomens sa laschan però er gia identifitgar cun metodas fitg simplas sco in bindel da mesirar e lingias sprizzadas sin il grip. L’entschatta d’avust 1982 avevan geologs scuvert sin il fund dal crater dal Mount St. Helens quatter pitschnas sfessas e marcà quellas cun colur. Dus dis pli tard eran las lingias defurmadas cleramain, quai ch’è in indizi per magma che sa mova ad aut. Paucs dis pli tard hai dà in’immensa erupziun dal vulcan. L’october 2004 han ins observà vi d’ina spunda dal Mount St. Helens in bot da bundant 100 meters, il qual era er da vesair ad egl.

Ina metoda pli cumplexa ed exacta per registrar midaments morfologics furma per exempel la mesiraziun electronica da distanzas. Cun agid da l’apparatura correspundenta sa laschan transmetter e retschaiver signals electromagnetics. La fasa da l’unda sa sposta en dependenza da la distanza tranter l’apparat e l’object reflectant ed inditgescha uschia la dimensiun d’in eventual spustament. La mesiraziun electronica da distanzas tanscha fin a 50 km e cuntanscha ina precisiun da mesira da be paucs millimeters divergenza. Midadas da surfatschas da territoris pli gronds e da vulcans en lieus periferics vegnan observads cun agid da proceders da mesirar geodetics a basa da satellits.

En consequenza da la defurmaziun dal terren sa spostan savens er l’autezza da l’aua sutterrana e quella da flums e lais en relaziun ina tar l’autra. Tar vulcans che sa chattan en la vischinanza dad auas vegn perquai savens er fatg diever da posts da mesiraziun correspundents.

Mesiraziun da midaments gravimetrics u magnetometrics

Cura che luentadas da crappa avanzan en stresas da terra che sa chattan datiers da la surfatscha, sa laschan observar midaments dal champ da gravitad. Quests midaments locals vegnan chaschunads da differenzas da la spessezza tranter il magma ed il grip circumdant. Talas uschenumnadas anomalias microgravimetricas sa laschan scuvrir cun agid da gravimeters fitg sensibels che vegnan applitgads vi da vulcans ch’èn activs.

En quel mument ch’il magma s’auza, sa laschan er registrar midaments dal champ magnetic local. Quai è d’attribuir ad influenzas termicas. Gia il 1981 han ins installà a la spunda sid da l’Etna sco er en ina distanza da radund 20 km duas staziuns magnetometricas cun teletransmissiun automatica.

Registraziun da midadas da la temperatura

Cura ch’il magma d’ina temperatura da 1100 fin 1400 °C s’auza or d’ina chombra da magma u directamain dal mantè da la Terra superiur sche maina quai en il crap cunfinant ad in augment da la temperatura local. Cun agid da staziuns da mesiraziun da la temperatura fixas ed a basa da fotografias a radis infracotschens fatgas da satellits pon vegnir registrads tals stgaudaments locals che resortan da la stuppada dal magma datiers da la surfatscha.

Analisa chemica da gas vulcanics

Erupziun d’in vulcan sutmarin

Gas eruptivs furman il stimul principal da tutta activitad vulcanica. Midaments areguard lur quantitad, lur temperatura e lur cumposiziun chemica èn da muntada fundamentala per pudair predir in’erupziun d’in vulcan. En general valan grondas oscillaziuns entaifer il chemissem dals gas sco indizi per in’auta temperatura da quels e per ina gronda activitad vulcanica. En cas da grondas emissiuns sa lascha la concentraziun da tscherts gas er eruir dalunsch, numnadamain cun agid da lur spectrum d’absorpziun en la glisch vesaivla. La surveglianza geochemica s’extenda er sur l’observaziun d’auas sutterranas e funtaunas; pertge che aua sutterrana vegn savens contaminada tras gas vulcanics che sortan dal magma e sa derasan en la terra. Impurtants en quest connex èn surtut il helium ed il radon. Omadus gas derivan dal mantè da la Terra; cura ch’ina chombra da magma s’auza, creschan er las valurs da quests gas. Suenter in’unda da terratrembels sin l’insla greca Nisyros (1996) han ins per exempel cumenzà ad observar là da rudent ils gas ed ulteriurs facturs, damai ch’ins temeva ch’i possia vegnir tar in’erupziun dal vulcan. En rom dal program da l’Uniun europeica Geowarn èn diversas universitads europeicas s’unidas ad ina rait ch’observa il Nisyros, il Vesuv ed auters vulcans europeics ch’èn potenzialmain privlus.

En rom da la decada internaziunala per ‹Minimar ils donns en cas da catastrofas da la natira 1990–2000› èn vegnids elegids en tut il mund 15 vulcans e survegliads cuntinuadamain, tranter quels er il Vesuv e l’Etna.

Facit

Fluss da lava a l’Etna

Malgrà la vasta paletta da sistems da preavertiment e bleras novas enconuschientschas sin quest sectur, vegnan erupziuns da vulcans er a mantegnair en il futur lur varts incalculablas. E parallel tar las mesiras da preannunzia dovri er mesiras da protecziun, plans da risico e d’acziun, scleriment da la populaziun pertutgada e reglamentaziuns giuridicas en cas d’urgenza. Ultra da quai pudessi esser inditgà d’observar attentamain la natira en ina regiun periclitada. Savens reageschan ils animals numnadamain a moda pli sensibla e bandunan in territori periclità avant l’erupziun d’in vulcan.

Il pli grond vulcan dal mund

La revista ‹Nature Geoscience› ha publitgà il 2013 resultats da perscrutaziun, tenor ils quals il massiv da Tamu a l’ost dal Giapun pudess esser il pli grond vulcan dal mund. Il massiv s’auza plirs kilometers sur il fund da la mar. La muntogna sutmarina en furma d’in scut pudess esser sa furmada cura ch’igl èn sortidas en in lieu enormas quantitads da lava ch’han furmà cun sa sfradentar spundas a pitschna pendenza che s’extendan sur in’immensa surfatscha. Cun tutta probabilitad sa tracti d’in vulcan singul d’ina dimensiun da 650 kilometers lunghezza e 450 kilometers ladezza.

Vulcans en la mitologia

En praticamain tut las culturas èn vulcans la sedia da lur dieus. En la mitologia greca furma l’insla vulcanica Limnos la sedia dal dieu da fieu Hephaistos. Er en la cultura azteca, islandaisa, hawaiana ed en bleras autras giogan vulcans ina rolla centrala entaifer la mitologia.

En la Bibla regordan pliras passaschas a l’erupziun d’in vulcan (per exempel Ex 19,18 e 20,18 sco er Lev 5,23). Plirs scienziads vesan tranter auter pervi da quai en Jahwe restanzas d’in dieu da vulcan.

Litteratura

• Hans-Ulrich Schmincke: Vulkanismus, 3. ed. surlav. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 2010, ISBN 978-3-89678-690-6.
• Gerd Simper: Vulkanismus verstehen und erleben. Feuerland Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 978-3-00-015117-0.
• Hans Pichler e Thomas Pichler: Vulkangebiete der Erde. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-8274-1475-5.
• Felix Frank: Handbuch der 1350 aktiven Vulkane der Welt, Ott Verlag, Thun 2003, ISBN 3-7225-6792-0.
• Haack TaschenAtlas Vulkane und Erdbeben, elav. da Harro Hess, Klett-Perthes, Gotha 2003, ISBN 3-623-00020-5.

Colliaziuns

 Commons: Vulcans – Collecziun da maletgs, videos e datotecas d'audio

• www.swisseduc.ch: Stromboli online – Vulkane der Welt
• Vulcanissem
• 100 vulcans en tut il mund
• Process vulcanics
• Charta mundiala cun infurmaziuns davart il vulcanissem e las plattas tectonicas (152 kB; PDF)
• EU-Projekt: Geowarn – Geospatial Warning Systems
• NASA: Volcano types, How Volcanoes Work