הרי געש ידועים בכוחם ההרסני. לאמיתו של דבר, ישנם מעט כוחות טבע המתחרים בעוצמתם העצומה, העצומה, או שהשאירו השפעה גדולה כל כך על נפש האדם. מי לא שמע על סיפורי הר. וסוביוס מתפרץ וקובר את פומפיי? יש גם את ההתפרצות המינואית, ההתפרצות שהתרחשה באלף השני לפני הספירה באי סנטוריני והרסה את ההתנחלות המינואית שם.
ביפן, הוואי, דרום אמריקה ובכל רחבי האוקיאנוס השקט, ישנם אינספור מקרים של התפרצויות שגובות מחיר נורא. ומי יכול לשכוח התפרצויות של ימינו כמו הר סנט הלנס? אך האם זה יפתיע אותך לדעת שלמרות כוחם ההרסני, הרי הרי געש למעשה מגיעים עם חלקם ביתרונות? מהעשרת האדמה ליצירת עמי אדמה חדשים, הרי געש הם למעשה גם כוח יצרני.
העשרת קרקע:
התפרצויות וולקניות גורמות לפיזור אפר על אזורים רחבים סביב אתר ההתפרצות. ובהתאם לכימיה של המאגמה שממנה התפרצה, אפר זה יכיל כמויות משתנות של חומרים מזינים באדמה. בעוד שהיסודות הנפוצים ביותר במאגמה הם סיליקה וחמצן, התפרצויות גורמות גם לשחרור של מים, פחמן דו חמצני (CO²), דו תחמוצת הגופרית (SO²), מימן גופרתי (H²S), ומימן כלוריד (HCl), בין היתר.
בנוסף, התפרצויות משחררות קטעי סלע כמו פוטוליווין, פירוקסן, אמפיבול וכדורי שדה, העשירים בתורם בברזל, מגנזיום ואשלגן. כתוצאה מכך, אזורים שיש בהם מרבצים גדולים של אדמה געשית (כלומר מדרונות הרים ועמקים ליד אתרי התפרצות) הם פוריים למדי. לדוגמה, לרוב איטליה יש קרקעות עניות המורכבות מסלע גיר.
אך באזורים סביב נאפולי (אתר הר וסוביוס) יש קטעי אדמה פוריים שנוצרו בגלל התפרצויות געשיות שהתרחשו לפני 35,000 ו -12,000 שנה. האדמה באזור זה עשירה מכיוון שהתפרצות געשית מפקידה את המינרלים הנחוצים, אשר לאחר מכן הם מוכלים ומפוררים על ידי גשם. לאחר שנספגים באדמה הם הופכים לאספקה קבועה של חומרים מזינים לחיי הצומח.
הוואי היא מקום נוסף בו הגעש הוביל לאדמה עשירה, אשר בתורו אפשרה הופעתן של קהילות חקלאיות משגשגות. בין המאות ה -15 וה -18 באיים של קאוואי, אואהו ומולוקאי, גידול גידולים כמו טארוס ובטטות איפשר את עליית המפלגות החזקות ופריחת התרבות שאנו מקשרים להוואי כיום.
תצורות ארץ וולקניות:
בנוסף לפיזור אפר על שטחי אדמה גדולים, הרי הגעש גם דוחפים חומר אל פני השטח שיכול לגרום להיווצרותם של איים חדשים. לדוגמה, כל שרשרת האיים ההוואי נוצרה בעקבות התפרצויות מתמדת של נקודה חמה וולקנית אחת. במשך מאות אלפי שנים, הרי געש אלו שברו את פני האוקיאנוס והפכו לאיים ראויים למגורים, ומנוחה נעצרת במהלך מסעות ימיים ארוכים.
זה המקרה בכל רחבי האוקיאנוס השקט, היו שרשראות איים כמו מיקרונזיה, איי רוקיו (בין טייוואן ליפן), האיים האלוטיים (מול חופי אלסקה), איי מריאנה, וארכיפלג ביסמארק, כולם נוצרו לאורך קשתות הם מקבילים וקרובים לגבול בין שתי לוחות טקטוניים מתכנסים.
אותו דבר נכון גם לים התיכון. לאורך הקשת ההלנית (במזרח הים התיכון), התפרצויות געש הובילו ליצירת האיים היוניים, קפריסין וכרתים. הקשת הדרומית האגאית הסמוכה הביאה בינתיים להיווצרות אגינה, מתנה, מילוש, סנטוריני וקולומבו וקוס, ניסירוס ויאלי. ובאיים הקריביים הפעילות הוולקנית הובילה ליצירת ארכיפלג האנטילים.
במקום בו נוצרו איים אלה התפתחו מינים ייחודיים של צמחים ובעלי חיים לצורות חדשות באיים אלה, ויצרו מערכות אקולוגיות מאוזנות והובילו לרמות חדשות של מגוון ביולוגי.
מינרלים ואבנים וולקניות:
יתרונות נוספים לרי הגעש הם אבני החן היקרות, המינרלים וחומרי הבנייה שההתפרצויות מעמידות לרשותם. לדוגמה, אבנים כמו אפר וולקני ספוג ופרלייט (זכוכית געשית) ממוקשים לשימושים מסחריים שונים. אלה כוללים משחק כחומר שוחקים בסבונים וניקוי משק בית. אפר וולקני ואומקום משמשים גם כמצרף קל לייצור מלט.
הציונים הטובים ביותר של הסלעים הגעשיים הללו משמשים במלטות מתכת ולעיבוד עץ. ספוגי חרס ומעוצבים משמשים גם לבידוד מילוי רופף, עזרי פילטר, מלטה של עופות, מזגן אדמה, מתחם גורף, נשא קוטלי חרקים והלבשת כבישים שחורים.
פרלייט משמש גם כמצטבר בגבס, מכיוון שהוא מתרחב במהירות כאשר הוא מחומם. בקירות טרומיים משמש גם כמצטבר בבטון. בזלת מרוסקת ודיסבס משמשים גם למתכת כביש, נטל מסילות ברזל, גרגרי קירוי, או כסידורי הגנה לקווי חוף (פריעה). מצברים בזלת בצפיפות גבוהה וצבירת סוכר משתמשים במגני הבטון של כורים גרעיניים.
אפר וולקני מוקשה (נקרא טוף) מייצר חומר בנייה חזק וקל במיוחד. הרומאים הקדומים שילבו טוף וסיד ליצירת בטון חזק וקל משקל לקירות ולמבנים. גג הפנתיאון ברומא עשוי מסוג זה ממש מבטון מכיוון שהוא כה קל משקל.
מתכות יקרות שנמצאות לעתים קרובות בהרי געש כוללים גופרית, אבץ, כסף, נחושת, זהב ואורניום. למתכות אלה יש מגוון רחב של שימושים בכלכלות מודרניות, החל ממתכות עדינות, מכונות ואלקטרוניקה ועד כוח גרעיני, מחקר ורפואה. אבנים ומינרלים יקרים שנמצאים בהרי געש כוללים אופל, אובסידיאן, אגת אש, פלייט, גבס, אוניקס, המטיט ואחרים.
קירור עולמי:
הרי הגעש ממלאים גם תפקיד חיוני בקירור תקופתי של כדור הארץ. כאשר אפר וולקני ותרכובות כמו דו תחמוצת הגופרית משתחררים לאטמוספירה, הוא יכול לשקף כמה מקרני השמש בחלל, ובכך להפחית את כמות אנרגיית החום שנספגת באטמוספרה. תהליך זה, המכונה "עמעום עולמי", אפוא משפיע על כדור הארץ.
הקשר בין התפרצויות געשיות לקירור עולמי היה נושא המחקר המדעי במשך עשרות שנים. באותה תקופה נצפו כמה מטבלים בטמפרטורות העולמיות לאחר התפרצויות גדולות. ואף על פי שמרבית ענני האפר מתפוגגים במהירות, התקופה הממושכת של טמפרטורות קרירות יותר מדי פעם נובעת מהתפרצויות גדולות במיוחד.
בגלל קשר מבוסס זה, כמה מדענים המליצו על שחרור דו-חמצני של גופרית ואחרים לאווירה כדי להילחם בהתחממות כדור הארץ, תהליך המכונה הנדסה אקולוגית.
מעיינות חמים ואנרגיה גיאותרמית:
יתרון נוסף של הגעש מגיע בצורת שדות גיאותרמיים, שהוא שטח כדור הארץ המאופיין בזרימת חום גבוהה יחסית. שדות אלה, שהם תוצאה של פעילות מגמתית עדכנית או עדכנית למדי, מגיעים בשתי צורות. שדות בטמפרטורה נמוכה (20-100 מעלות צלזיוס) נובעים מסלע חם מתחת לתקלות פעילות, ואילו שדות בטמפרטורה גבוהה (מעל 100 מעלות צלזיוס) קשורים לגעש פעיל.
שדות גיאותרמיים יוצרים לרוב מעיינות חמים, גייזרים ובריכות בוץ רותחות, שלעתים קרובות הם יעד פופולרי לתיירים. אך ניתן גם לרתום אותם לאנרגיה גיאותרמית, סוג של כוח ניטרלי פחמן בו מונחים צינורות בכדור הארץ ומעבירים קיטור כלפי מעלה כדי להפוך טורבינות וייצור חשמל.
במדינות כמו קניה, איסלנד, ניו זילנד, הפיליפינים, קוסטה ריקה ואל סלבדור, הכוח הגיאותרמי אחראי לספק חלק משמעותי מאספקת החשמל במדינה - החל מ 14% בקוסטה ריקה ל 51% בקניה. בכל המקרים זה נובע מכך שהמדינות נמצאות באזורים וולקניים פעילים ובסביבתה המאפשרים נוכחות של שדות גיאותרמיים בשפע.
גיבוש מגוחך ואווירה:
אבל ללא ספק, ההיבט המועיל ביותר של הרי הגעש הוא התפקיד שהם ממלאים ביצירת האטמוספרה של כוכב לכת. בקיצור, האטמוספירה של כדור הארץ החלה להיווצר לאחר היווצרותה לפני 4.6 מיליארד אייארים, כאשר התפשטות געש הובילה ליצירת גזים המאוחסנים בפנים כדור הארץ לאיסוף סביב פני כדור הארץ. בתחילה, אטמוספרה זו כללה מימן גופרתי, מתאן, פי 10 עד 200 יותר מפחמן דו חמצני מאשר האטמוספרה של ימינו.
אחרי כחצי מיליארד שנה, פני כדור הארץ התקררו והתמצקו מספיק כדי שהמים יאספו עליהם. בשלב זה האטמוספרה עברה לאחת המורכבת מאדי מים, פחמן דו חמצני ואמוניה (NH3). חלק ניכר מהפחמן הדו-חמצני התמוסס באוקיינוסים, שם התפתחו ציאנו-בקטריות לצרוך אותו ולשחרר חמצן כתוצר לוואי. בינתיים, האמוניה החלה להתפרק על ידי פוטוליזה, משחררת את המימן לחלל ומשאירה את החנקן מאחור.
תפקיד מפתח נוסף שמילאה הגעש התרחש לפני 2.5 מיליארד שנה, במהלך הגבול בין התקופות הארכאיות לפרוטוזוזיות. בשלב זה החל החמצן להופיע בחמצן שלנו בגלל פוטוסינתזה - המכונה "אירוע החמצון הגדול". עם זאת, על פי מחקרים גיאולוגיים שפורסמו לאחרונה, סמנים ביולוגיים מצביעים על כך כי ציאנובקטריה המייצרת חמצן שיחררה חמצן באותה רמות שיש כיום. בקיצור, החמצן המיוצר היה צריך ללכת לאנשהו כדי שהוא לא יופיע באווירה.
ההערכה היא כי היעדר הרי הגעש הארציים הוא האחראי. בתקופה הארכאית היו רק הרי געש צוללים, שהשפיעו על קרצוף חמצן מהאטמוספרה, וקשר אותו למינרלים המכילים חמצן. בגבול הארכאי / פרוטרוזוזי קמו המוני יבשת יבשתיים שהובילו להרי געש יבשתיים. מנקודה זו ואילך, סמנים מראים כי החמצן החל להופיע באטמוספירה.
הגעש ממלא גם תפקיד חיוני באטמוספרות של כוכבי לכת אחרים. האקסוספירה הדקה של מרקורי של מימן, הליום, חמצן, נתרן, סידן, אשלגן ואדי מים נובעת בחלק מהגעש, המחודש אותו מדי פעם. על פי ההערכה, האווירה הצפופה להפליא של ונוס מתחדשת מעת לעת על ידי הרי געש על פני השטח.
ו- Io, הירח הפעיל הוולקני של יופיטר, יש אווירה נמרצת ביותר של דו תחמוצת הגופרית (SO²), חד-תחמוצת הגופרית (SO), נתרן כלורי (NaCl), גופרית חד-חמצנית (SO), גופרית אטומית (S) וחמצן (O). כל הגזים הללו מסופקים ומתחדשים על ידי מאות הרי הגעש השוכנים על פני פני הירח.
כפי שאתה יכול לראות, הרי געש הם למעשה כוח יצירתי למדי כשכל הדברים נאמרים. למעשה, אנו אורגניזמים יבשתיים תלויים בהם לכל דבר החל מהאוויר שאנו נושמים, לאדמה העשירה המייצרת את האוכל שלנו, לפעילות הגיאולוגית שמעוררת התחדשות יבשתית ומגוון ביולוגי.
כתבנו מאמרים רבים על הרי געש עבור מגזין החלל. הנה מאמר על הרי געש נכחדים, והנה מאמר על הרי געש פעילים. הנה מאמר על הרי געש.
רוצים משאבים נוספים בכדור הארץ? הנה קישור לדף זרימת החלל האנושית של נאס"א, וכאן האדמה הנראית של נאס"א.
לאסטרונומיה יצוקה יש גם פרקים רלוונטיים בנושא כדור הארץ, כחלק מהסיור שלנו במערכת השמש - פרק 51: כדור הארץ.
