هزت آلاف الزلازل في الأسابيع الأخيرة مدينة الصيد الأيسلندية غريندافيك، على بعد حوالي 30 ميلاً (50 كيلومترًا) جنوب غرب العاصمة ريكيافيك. وقد أثاروا عمليات إخلاء وتحذيرات من أن ثورانًا بركانيًا قد يكون وشيكًا.
في حين أن فكرة ارتفاع الصهارة كانت بلا شك مخيفة بالنسبة للسياح الذين يزورون منتجع بلو لاجون الحراري الأرضي القريب، والذي كان مغلقة كإجراء احترازيلقد تعلم سكان أيسلندا على مر القرون كيفية التعايش مع الطبيعة الجيولوجية المفرطة لجزيرتهم.
إذن، لماذا أيسلندا نشطة بركانيا؟
تتكون الإجابة من جزأين: الأول يتعلق بما يسميه الجيولوجيون بالنقطة الساخنة، والآخر يتعلق بالصفائح التكتونية العملاقة التي تتفكك أسفل الجزيرة مباشرةً. كجيولوجي، أنا أدرس كليهما.
الحياة على حافة صفيحتين تكتونيتين
عندما ظهرت نظرية الصفائح التكتونية في الستينيات، أدرك الجيولوجيون أن العديد من البراكين تقع في المناطق التي تلتقي فيها الصفائح التكتونية. الصفائح التكتونية عبارة عن قطع ضخمة من الطبقة الخارجية الصلبة للأرض والتي تحمل القارات والمحيطات وتتحرك باستمرار. إنها تغطي الكوكب مثل قطع كبيرة من أحجية الصور المقطوعة الكروية.
وتقع العديد من هذه البراكين في مناطق الاندساس، مثل حلقة النار في المحيط الهادئ، حيث تغوص الصفائح المحيطية الرقيقة ببطء في وشاح الأرض. هذه هي البراكين الطبقية الموجودة على البطاقات البريدية مثل جبل فوجي، في اليابان، أو جبل رينييه، خارج سياتل. وبسبب محتواها العالي من الغاز، فإنها تميل إلى الانفجار بشكل كارثي، وإطلاق الرماد عاليا في الغلاف الجوي بقوة القنابل النووية، كما حدث في جبل سانت هيلينز في عام 1980.
يتشكل نوع ثانٍ من البراكين الأكثر هدوءًا حيث تتفكك الصفائح.
يرتبط النشاط البركاني بالقرب من Grindavík ارتباطًا مباشرًا بهذا النوع من الحركة التكتونية للصفائح. وتمتد سلسلة التلال في منتصف المحيط الأطلسي بين صفائح أوراسيا وأمريكا الشمالية مباشرة عبر هذا الجزء من الجزيرة.
في الواقع، في حديقة ثينجفيلير الوطنية، يمكنك المشي حرفيًا بين الصفائح التكتونية. يمكنك رؤية الندوب الطبوغرافية للصدع في الوديان الخطية الطويلة التي تمتد إلى الشمال الشرقي من غريندافيك. إنها تتماشى مع سرب الزلازل الأخير وتشوه الأرض الذي يحدث.
تُظهر بيانات الأقمار الصناعية الرادارية الصادرة عن مكتب الأرصاد الجوية الأيسلندي أن منطقة واسعة حول غريندافيك غرقت بنحو 3 أقدام (متر واحد) على مدار 10 أيام، وتحركت محطة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في المدينة حوالي 3 أقدام (متر واحد) إلى الجنوب الشرقي فيما يتعلق بالشمال. اللوحة الأمريكية من 28 أكتوبر إلى 9 نوفمبر. تسببت شقوق كبيرة في كسر الشوارع والمنازل في جريندافيك.
عندما تبتعد الصفائح عن بعضها البعض، يرتفع الوشاح الأساسي نحو السطح لملء الفجوة، ويحمل معها حرارته وينتقل إلى منطقة ذات ضغط أقل. وتسبب هاتان العمليتان ذوبانًا في العمق ونشاطًا بركانيًا على السطح.
بدءًا من أكتوبر 2023، بدأت هذه الصهارة المضغوطة في شق طريقها على طول الشق نحو السطح، مما أدى إلى حدوث أسراب زلزالية وخلق احتمالية حدوث ثوران.
وهذه هي نفس العملية التي تخلق قشرة محيطية جديدة تحت الماء عند حواف وسط المحيط. بعد أن تتصلب الصهارة كصخور بازلتية، ستبدو مثل الجدران العمودية المتطفلة على المنطقة المحيطة. يبدو أن سد Grindavík قد وصل إلى حوالي 0.6 ميل (1 كيلومتر) من السطح بحلول 14 نوفمبر ويمكن أن يصل إلى السطح قريبًا.
الجلوس على نقطة ساخنة
وفي أيسلندا، تبدو البراكين الكبيرة في الداخل أيضًا وكأنها تتواجد فوق عمود من الوشاح، على غرار هاواي.
عادةً ما يثور هذا النوع من البراكين الحمم البازلتية، التي تذوب عند درجة حرارة عالية جدًا وتميل إلى التدفق بسهولة. الانفجارات عموما ليست متفجرة لأن الحمم السائلة تسمح للغازات بالهروب. وهذا هو السبب الذي يجعل السائحين يستطيعون في كثير من الأحيان مشاهدة تدفقات الحمم البركانية بأمان في هاواي أو أيسلندا.
لا يزال السبب الدقيق لارتفاع المواد الساخنة في النقاط الساخنة محل نقاش، لكن الفكرة الأكثر قبولًا هي أن سببها هو أعمدة من الصخور شديدة الحرارة والتي تنشأ عند الانتقال بين قلب الأرض المعدني والوشاح الصخري. النقاط الساخنة هي آلية تستخدمها الأرض لإطلاق بعض من حرارتها الداخلية.
إذا حدث ثوران في أيسلندا، فمن المرجح أن تتدفق الحمم البازلتية بسلام نسبيًا إلى أسفل التل، كما حدث عندما اندلع بركان فاجرادالسفيال في 2021-2022 شرق جريندافيك، حتى يصل إلى البحر. ومع ذلك، عندما تصطدم الحمم البركانية التي تبلغ درجة حرارتها 1800 درجة فهرنهايت (حوالي 1000 درجة مئوية) بالمياه، فإنها ستتحول إلى بخار، مما يتسبب في انفجارات يمكن أن تنثر الرماد على مساحة كبيرة.
بطانة فضية لبراكين أيسلندا
العيش في منطقة بركانية نشطة له بعض المزايا، خاصة فيما يتعلق بالطاقة.
تستمد أيسلندا 30% من احتياجاتها من الكهرباء من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية التي تستخدم الحرارة الجوفية لتشغيل التوربينات وإنتاج الطاقة. إنها تقريبًا مثل نسخة محكومة من تدفق الحمم البركانية التي تضرب البحر، وتساعد في جعل أيسلندا واحدة من أنظف الاقتصادات على وجه الأرض.
وتستخدم محطة للطاقة الحرارية المائية تسمى سفارتسينجي، بالقرب من جريندافيك، الحرارة الجوفية لتوفير الماء الساخن لعدة آلاف من المنازل بالإضافة إلى 75 ميجاوات من الكهرباء. وتقوم المحطة بضخ المياه عبر الآبار المحفورة في الحقل البركاني. يغلي هذا الماء ويتحول إلى بخار، يتم تغذيته بعد ذلك إلى التوربينات التي تولد الطاقة وإلى المبادلات الحرارية التي تنتج الماء الساخن للتدفئة المباشرة للمنازل.
تعد محطة الطاقة هذه أيضًا جزءًا من السبب وراء شهرة Blue Lagoon. عندما تم بناء محطة توليد الكهرباء في عام 1976، كانت الخطة تقضي بتصريف مياه الصرف الصحي الساخنة إلى منطقة منخفضة مجاورة، متوقعًا أن تتسرب إلى الأرض. ومع ذلك، كانت المياه الحرارية الأرضية محملة بالسيليكا الذائبة، والتي تحولت إلى معادن عندما بردت المياه، مما أدى إلى تكوين طبقة غير منفذة. بدأت تتشكل بحيرة صغيرة.
بسبب محتواها العالي من السيليكا، فإن مياه هذه البحيرة ذات لون أزرق مذهل ألهم إنشاء المنتجع الصحي الحراري الأرضي. تعد Blue Lagoon الآن واحدة من أفضل مناطق الجذب السياحي في البلاد.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. إذا وجدته مثيرًا للاهتمام، فيمكنك الاشتراك في نشرتنا الإخبارية الأسبوعية.
كتب بواسطة: خايمي تورو، جامعة وست فرجينيا.
اقرأ أكثر:
يعمل جايمي تورو في جامعة وست فرجينيا. في الماضي، حصل على تمويل من NSF، وUSGS، وDOE.