Farlige og ufarlige vulkaner

Hvorfor dannes vulkaner?

Vulkaner er dramatisk synlige tegn på at planteten vår er i stadig forandring. Det fins ca. 550 aktive vulkaner på jorda (røde triangler på kartet under). Disse opptrer hovedsaklig på grensene mellom de store platene som jordskorpen er brukket opp i (blå linjer på kartet under), og faller overens med områder med nyere jordskjelv (gule punkter).

De store jordskorpeplatene forflytter seg relativt langsomt (mm til cm pr. år) i forhold til hverandre ved jordskjelvbevegelser. I forbindelse med jordskjelvaktivitet kan varme steinsmelter fra dypet presse seg vei oppover og danne lavaer på overflaten eller størkne i sprekker eller kamre under jordoverflaten. Langs kysten av Sør-Amerika presses havbunnskorpe under det amerikanske kontinent og danner Andesfjellene. I Stillehavet presses havbunnskorpe under havbunnskorpe under øyrekkene ved Tonga, Fiji og Ny Caledonia.  Europa og Amerika sklir fra hverandre med ca. 2 cm pr. år og ny havbunnskorpe dannes i revnen som befinner seg midt ute i Atlanterhavet under Island. I den øst-afrikanske riften forsøker jordskorpen å revne og dele Afrika i to, og forårsaker kraftig vulkansk aktivitet.

Det fins også områder med uvanlig varmt materiale som presser seg opp fra dypet av mantelen under jordskorpa (søylestrømmer eller mantel plumes) og danner karakteristiske isolerte øyerekker som Kanariøyene, Hawaii og Azorene.  

Kartet illustrerer at Norge i dag befinner seg langt inne på en kontinental plate. Vi er også langt fra nærmeste søylestrøm som ligger under Island. Det er altså ikke fare for vulkanutbrudd på fastlands-Norge i overskuelig fremtid, men lavaer i Oslofeltet og grå gneiser i Østfold og på Sørlandet bærer vitnesbyrd om millioner av år gammel vulkansk aktivitet i Sør-Norge. 

Farlige og ufarlige vulkaner

Hvor farlig en vulkan er, avhenger av hvor lettflytende lavaen er, og dette gjenspeiler hva lavaen er sammensatt av.

Hvis magmaet flyter lett som vann, kan gassene som er tilstede lett unnslippe, slik som Etna på Sicilia og vulkanene på Hawaii. Der flyter rød, varm lava ned vulkansidene som en glødende elv der det er lett å forutsi hvilken vei magmaet vil strømme. Denne typen lava bygger opp fjell som er lave i forhold til bredden og kalles skjoldvulkaner fordi de likner en tradisjonell krigers skjold.

Hvis magmaet er seigt og tyktflytende, mer som sirup, kan ikke gassene så lett unslippe og både gass og magma vil ansamles nede i vulkanen. Når trykket blir tilstrekkelig høyt, vil det varme magmaet og også selve toppen av vulkanen kunne ekspolderer og spres som fragmenter. Siden et høyt trykk bygges opp i vulkanen, kan eksplosjonen slynge aske høyt opp i atmosfæren og sende skyer av brennende gass ned sidene på vulkanen. En slik pyroklastisk strøm er en blanding av  væsker, fragmenter og gass som beveger seg ned vulkanflanken som et snøskred og ofte med hastigheter over 100 km/t. Dette er de mest dødelige av alle vulkansk aktivitet.

Denne typen vulkanisme bygger opp vulkankjegler med brattere skråninger, men det kan også være utbrudd som danner mindre kjegler på vulkanflankene til hovedkjeglen. Slike kjeglevulkaner kalles også stratovulkaner, der strato (lag) henspeiler på de mange separate vulkanutbrudd som bygger opp denne vulkantypen over titalls til hundretusener av år. Pompeii i Italia, St. Helens i Washington, Pinatubo på Filippinene, Montserrat i Karibia og Usu i Japan er alle stratovulkaner der det er vanskelig å forutsi når neste eksplosjon vil finne sted. 

Hvor er de farlige vulkanene?

Geologer forsker på sammensetningen og kilden til smelter (magmaer) som er dannet der landmasser revner (som i den øst-afrikanske rift), ved vulkanisme på havbunnen (som Midt-Atlanterhavsryggen),  i forbindelse med fjellkjeder (som Andesfjellene eller Himalaya) og i forbindelse med søylestrømmer. Sammensetningen til magmaet forteller hvor smeltene er dannet og dermed mye om hva som foregår i dypet under en vulkan. Magma kan stamme fra dype til relativt grunne nivåer av mantelen eller fra dype til grunne nivåer av den silisium-rike jordskorpa. Når et varmt magma presser seg vei, kan det smelte deler av jordskorpa den kommer i berøring med og gi et magma med flere kilder.

Seigheten til en lava er avhengig av hvor mye av grunnstoffet silisium (uttrykt som SiO₂) som er tilstede i magmaet. Bergarter som bygger opp kontinentene, er mye mer silisium-rike enn havbunnskorpen, og vulkaner på kontinentene som får smelter dannet fra jordskorpen blir silikarike (f.eks. andesitt, dacitt og rhyolitt). De seige, ekspolsive og farlige vulkanene er derfor nesten alltid på land og dermed i nærheten av menneskelig aktivitet. 

Å overvåke en vulkan

Forskerne blir stadig bedre til å kunne forutsi når og hvor vulkanutbrudd vil finne sted. Den mest pålitelige kilden er rumlingen fra vulkanen. Når magma presser seg vei opp gjennom et vulkanrør, vil det skapes massevis av små jordskjelv. Jo mer det er av disse, jo nærmere i tid er et vulkanutbrudd.

Å registrere endringer i sammensetningen til gassene som strømmer ut fra en aktiv vulkan er en annen viktig overvåkningsmetode.

Montserrat i de vestindiske øyer, er så forutsigbar og regelmessig at vulkanutbrudd kan forutsies på timesbasis. Men for de fleste vulkaner er det viktig med fjernovervåkning, som satellitter som gir gir temperaturdata og spektometre som kan analysere gassammensetningen fra vulkanen på kilometers-avstand. 

Tall om vulkaner

• Hele 1/10 av jordas befolkning bor innen rekkevidde av en vulkan som kan få utbrudd.
• Den totalt sett høyeste vulkanen på jorda er en skjoldvulkan. Vulkanen Mauna Loa på Hawaii stikker 4170 m over havnivået og har flanker som skråner nedover til den møter en undersjøisk vulkan som selv befinner seg 8 km over den flate havebunnen. Tilsammen gir dette en høyde over havbunnen på ca. 17 km.
• På land er jordas høyeste vulkan en stratovulkan. Nevado Ojos del Salado i Chile er 6887 m over havet, mens den høyeste vulkanen med utbrudd i historisk tid er Llullaillaco som er  6739 m over havet. Begge disse befinner seg i de nordlige Andesfjellene i Chile.
• Det er i gjennomsnitt ti vulkaner som har utbrudd på jorda hver dag, de fleste av disse er små, men kan være forløpere for større utbrudd.
• Siden 1800 har det vært 19 vulkanutbrudd på jorda der mer enn tusen mennesker har dødd.
• Den største kjente vulkanen i solsystemet er skjoldvulkanen Olympus Mons på Mars. Den rager 27 km overflaten og har en diameter på 600 km, krateret i midten er 65 km bredt fra kant til kant. Vulkanene på Mars var aktive i milliarder av år, noe som forklarer deres størrelse, de yngste lavaene er  20 til 200 millioner år gamle og de eldste 2500 millioner år gamle.