Derfor kommer vulkaner i udbrud
Nogle vulkaner har en tilbagevendende udbruds-cyklus, men ikke alle typer vulkanudbrud kan forudsiges. Og den globale opvarmning kan være skyld i flere vulkanudbrud i fremtiden.
Bringes i samarbejde med The Conversation

Videnskab.dk oversætter artikler fra The Conversation, hvor forskere fra hele verden selv skriver nyheder og bringer holdninger til torvs

 

Nogle mennesker tror, at det er skæbnen, der er skyld i vulkanudbrud. Andre igen tror, at et vulkanudbrud er et tegn på, at et bjerg er vredt, fordi mennesker bosat i nærheden har syndet.

Men videnskaben har en anden forklaring.

Vulkaner er kanaler, der transporterer varm, smeltet bjergart - kaldet magma - fra Jordens skorpe eller kappe til Jordens overflade. Den mest almindelige type er stratovulkanen (også kaldet keglevulkanen), men der findes mange forskellige typer vulkaner, blandt andet caldera og skjoldvulkaner.

Under vulkanen ligger en isoleret smeltemasse, som kaldes magmakammeret, og som forårsager udbruddet.

Den vulkanske cyklus kan beregnes

Når en vulkan ligger ved en subduktionszone -  hvor to af jordskorpens plader mødes og presses imod hinanden, og den letteste presser sig ned i kappen under den anden - modtager magmakammeret en jævn strøm af smeltet bjergart.

Under magmakammeret danner Jordens kerne ny magma ved at smelte eksisterende klippestykker. Den nye magma vil med tiden trænge ind i magmakammeret.

Når kammeret, der allerede er godt fyldt op, ikke kan rumme mere af den nye magma, bliver det overskydende udspyet i et udbrud.

Den vulkanske cyklus (udbrudsperiode) er som regel tilbagevendende, så det er muligt at anslå, hvornår et udbrud vil finde sted.

Papandayan-vulkanen har en cyklus på 20 år

Papandayan på det vestlige Java er en 2.680 meter høj vulkankegle, som ligger i en subduktionszone, hvor to tektoniske plader - den Eurasiske Plade og den Indo-Australske Plade - mødes.

Papandayan-vulkanen har en cyklus, som varer 20 år. Da det sidste udbrud fandt sted i 2002, er det muligt, at det næste finder sted i 2022.

Udbrudsperioden varierer efter, hvor hurtigt bjergart og klippestykkerne smelter, og det afhænger af, hvor hurtigt pladerne synker. Der findes flere subduktionszoner på Jorden, og pladerne bevæger sig med en jævn hastighed på op til cirka 10 centimeter om året.

Ved Papadayan vulkanen trækker Den Indo-Australske Plade sig nedad under den Eurasiske Plade med en hastighed på omkring 7 centimeter om året.

Udbrud grundet aktivitet i magmakammeret er svære at forudsige

Aktivitet i selve magmakammeret kan også forårsage udbrud.

Når omgivelserne er koldere end magmaet, begynder smelten at krystalliseres. Det krystalliserede magma er tungere end den halvflydende, smeltede bjergart, så krystallerne falder til bunds i magmakammeret.

Resten af magmamassen skubbes opad, og lægger tryk på magmakammerets låg. Udbruddet sker, når låget ikke længere kan holde til presset. Udbruddene har cykler og kan forudsiges.

En anden vigtig proces finder sted, når magmaet blandes med omkringliggende klippe og sten. Denne proces kaldes assaimilation. Når magmaet bevæger sig, har det en stor indvirkning på bjergarten på indersiden af kammeret.

Magmaets passage til overfladen sker gennem en eller flere tilførselsveje, der kaldes kraterrør. Hvis der ikke er kraterrør, presser magmaet sig frem til det område med mindst tryk. Det kan få magmakammerets vægge til at styrte sammen.

Der er risiko for, at den globale opvarming kommer til at forårsage flere udbrud. (Foto: Shutterstock)

Forstil dig at du smider en mursten i en spand fuld af vand. Vandet vil som det første skvulpe ud over spandens kanter.

Når magmaet får kammerets vægge til at styrte sammen, forårsager det et udbrud - og sådanne udbrud er svære at forudsige.

 

Udbrud kan også skyldes et fald i tryk

Et udbrud kan også skyldes et fald i trykket over magmakammeret. Det kan skyldes flere ting, for eksempel et fald i klippens massefylde over kammeret, eller ved at isen oven på en vulkan smelter.

Hvis en tyfon passere en vulkan på et kritisk tidspunkt, kan det forstærke udbruddets styrke.

Mineralske forbindelser kan gradvist blødgøre den bjergart i jordkappen, der ligger ovenpå en vulkan.

Hvis bjergartens massefylde falder, bliver det til sidst umuligt at holde til magmaets pres.

 

Stor betydning, hvor magmaet er i vulkanen

Sommetider har vulkaner en spalte i overfladen, som gør, at vand kan trænge ind og blande sig med magmaet. Når det sker, forekommer der hydrotermale ændringer i bjergarterne, som resulterer i udbrud.

Det er af stor betydning, hvor i vulkanen magmaet er. Hvis der kommer lava eller ploroklatiske bjergarter ud af vulkanens side, kan tyngdekraften få den sektion af vulkanen til at falde sammen og forårsage et pludseligt tab at dækkende tryk.

De meget store udbrud sker almindeligvis efter, at en sektion er faldet sammen.

 

Global opvarmning kan forårsage flere vulkanudbrud

Der er risiko for, at den globale opvarming kommer til at forårsage flere udbrud, i takt med at gletsjerne oven på vulkanerne smelter. Når de store mængder is på vulkantoppen smelter, falder trykket over magmakamrene. Magmaet vil så stige op for at finde balance og forårsage et udbrud.

En undersøgelse har vist, at det kæmpestore udbrud på Island i 2010- Eyjafjallajökull - var foranlediget på denne måde. Man anslår, at Iskand mister 11 milliarder tons is hvert år - så der er nok flere på vej.

I 1991 raserede tyfonen Yunya Filippinerne og ramte vulkanen Pinatubo. Pinatuba rumlede i forvejen, men tyfonen forværrede eksplosionen.

Tyfonens høje hastighed forårsagede, at trykket i området omkring vulkanen faldt betydeligt. Dette vulkanudbrud spyede så meget magma ud, at vulkantoppen brast sammen og dannede en stor caldera på 2,5 kilometer i diameter oven i det delvist udtømte magmakammer.

Det er vigtigt, at vi studerer og får et nøje kendskab til magma, når man tager dets store betydning for vulkanske udbrud i betragtning.

Mirzam Abdurrachman hverken arbejder for, rådfører sig med, ejer aktier i eller modtager fondsmidler fra nogen virksomheder, der vil kunne drage nytte af denne artikel, og han har ingen relevante tilknytninger. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.

Oversat af Stephanie Lammers-Clark

Videnskab.dk's julekalender

Fra alle os til alle jer klimanisser: Her er årets grønneste julekalender. Giv julekuglerne et dask for at åbne dagens låge. Du kan følge julekalenderen i Facebook-gruppen RED VERDEN.

Tryk på kuglerne for at åbne lågerne. Når du har åbnet en låge, kan du læse teksten ved at scrolle med musen eller swipe på mobilen.

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.