science >> Wetenschap >  >> Geologie

Hoe wordt vulkanische as gemaakt?

Een pyroclastische stroom van Mount Oyama op het Japanse eiland Miyakejima stort neer in zee. AFP/Getty Images

Het begint als zomaar een middag in de schaduw van een vulkaan, vol alledaagse handel, humor en zwoegen. Dan neemt alles ineens een wending. De aarde schudt, en de lucht beeft met een monsterlijke explosie. Voor je het weet, de lucht wordt donker en dikke stromen vulkanische as beginnen uit de lucht te vallen, alles in een zware, grijze deken van stof.

Al die as klinkt misschien meer als een puinhoop dan als een echt gevaar, maar denk eens aan de pure vernietigende kracht van a pyroclastische stroom . Deze massa as, gas- en rotsfragmenten kunnen reizen met snelheden van bijna 200 km/u. En met interne temperaturen van 752 tot 1, 472 graden F (400 tot 800 graden C), het kan vrijwel alles bakken op zijn pad.

Archeologen die de uitbarsting van de Vesuvius in 79 na Christus bestudeerden, ontdekten vaak schedelbreuken onder de doden van Pompeii - tekenen van een buitengewoon snel en brutaal einde. De hitte van de pyroclastische stroom had hun hersenen gewoon gekookt tot de druk hun hoofden verbrijzelde als eierschalen. Pyroclastische stromen kunnen enorme vernietiging veroorzaken, maar ze komen alleen voor bij explosieve vulkaanuitbarstingen (in tegenstelling tot de niet-explosieve uitbarstingen die je op Hawaï zou kunnen zien).

Gelukkig, de meeste mensen hebben niet te maken gehad met de vernietiging van de beschaving, schokkende effecten van een vulkaanuitbarsting. Gewapend met een beter begrip van hoe vulkanen werken, we zijn erin geslaagd de waarschuwingssignalen te lezen en grotendeels het enorme verlies aan mensenlevens te vermijden dat vulkanische activiteit de afgelopen eeuwen heeft veroorzaakt.

Hoe dan ook, as vallen nog steeds grote gebieden bedreigt. Winden kunnen de vallende deeltjes over duizenden kilometers vervoeren, een risico vormen voor planten en dieren, waar het ook valt. Na de uitbarsting in 1980 van Mount St. Helens in Washington, een van Noord-Amerika's grootste, as viel zo ver weg als Montana.

Maar hoe ontstaat vulkanische as en wat gebeurt ermee na de uitbarsting? In dit artikel, we blazen het dak van deze vragen en leren precies waar dit materiaal van is gemaakt.

Vulkanische as creëren

Mount St. Helens schiet tijdens de uitbarsting in 1980 een kolom vulkanische as de lucht in. InterNewtwork Media/Photodisc/Getty Images

Als je ooit een kampvuur hebt gezien, je hebt waarschijnlijk rook en zwevende stukjes as gezien die uit de vlammen opstijgen. Deze zijn puur een product van verbranding :een snel chemisch proces dat warmte en licht produceert. De rook die je ziet opstijgen uit een uitbarstende vulkaan, anderzijds, bestaat voornamelijk uit minuscule minerale deeltjes gevormd door het explosief vrijkomen van gassen.

Platentektoniek activiteit in de aardkorst vormt afzettingen van gesmolten gesteente (of magma ). Dit magma bevat gevangen, gassen onder druk. Als de beperkende druk van het magma afneemt of de gasdruk binnenin toeneemt, de inhoud schiet gewoon door naar de oppervlakte.

Vulkanen zijn als een spuwende fles frisdrank. Wanneer gasbellen zich haasten om uit je frisdrankfles te ontsnappen, ze eindigen met het dragen van ten minste een deel van de frisdrank met zich mee. In het geval van vulkanen, ontsnappende gassen dragen magma de lucht in. Het pure geweld van de explosie verscheurt het opkomende magma in kleine deeltjes - net zoals hoe een nies vocht in kleine druppeltjes afgeeft. Deze minuscule stukjes magma stollen vervolgens in de lucht, vulkanische as worden. We noemen stromend oppervlaktemagma lava.

Vulkanische as bestaat uit kleine, gekartelde rotsdeeltjes, mineralen en vulkanisch glas. Deze fragmenten variëren in grootte van 0,0004 inch (0,001 mm) tot 0,08 inch (2 mm), ongeveer de diameter van een rijstkorrel. Vulkanen spuwen grotere fragmenten dan dit, maar wetenschappers classificeren ze als: sintels , blokken of bommen . Vulkanische as is hard en, vanwege de gekartelde vorm van elk deeltje, schurend aanvoelen. De exacte minerale samenstelling van de as hangt af van welke mineralen in het magma aanwezig waren.

Zodra vulkanische as in de lucht is, drie factoren bepalen hoe ver het zal reizen voordat het terugvalt naar de aarde:

  1. Deeltjesgrootte :Hoe groter een vulkanisch asdeeltje is, hoe dichter het bij de vulkaan zal vallen. Hetzelfde, hoe kleiner het deeltje, de verdere wind zal het dragen.
  2. Windsnelheid en richting :Aswolken in de lucht zullen reizen in welke richting de wind ze ook voert en met welke snelheid de wind ook reist. Een sterke, constante wind zal vulkanische as in een relatief rechte lijn wegvoeren. Roterende stormachtige winden, echter, kan vulkanische as in veel verschillende richtingen verspreiden.
  3. type uitbarsting :Er zijn verschillende soorten vulkaanuitbarstingen, en hun ernst speelt in op beide bovengenoemde factoren. Uitbarstingstype bepaalt de hoeveelheid as, de grootte van de asdeeltjes, evenals hoe hoog ze in de atmosfeer reizen. Bijzonder krachtige uitbarstingen kunnen deeltjes in de bovenste lagen van de atmosfeer van de planeet blazen.

Een deel van deze vulkanische as maalt door de lucht, samenvoegen van andere stofdeeltjes in de atmosfeer als condensatiekernen , waarin waterdamp condenseert om wolken te vormen. Sommige gewelddadige uitbarstingen kunnen zelfs voldoende vulkanische aswolken aan de bovenste atmosfeer toevoegen om de temperatuur op aarde met enkele graden te verlagen, terwijl de deeltjes zich langzaam over de hele planeet verspreiden. Bijvoorbeeld, de uitbarsting van Krakatoa in 1883 verlaagde de mondiale temperatuur gedurende een jaar met 2,2 graden F (1,2 graden C) [bron:The Independent].

Valt die as uit de lucht?

As en vulkanische rotsen van de vulkaan Mount Merapi bedekken verlaten huizen in Midden-Java. Tarko Sudiarno/AFP/Getty Images

Wanneer vulkanische as terug naar de aarde daalt, de effecten kunnen mild of verwoestend zijn. Het hangt allemaal af van hoeveel as er is gecreëerd door de uitbarsting en je afstand tot de vulkaan. As kan een gebied slechts 30 minuten afstoffen of dagenlang vallen, alles bedekken met enkele miljoenen tonnen zwaar poeder. De ervaring kan desoriënterend zijn, beangstigend en zelfs dodelijk.

In grote hoeveelheden, vulkanische as vormt een grote bedreiging voor het milieu. Als u een deel van uw gazon zou afdekken met een zeil, je zou uiteindelijk de onderliggende planten doden. Hetzelfde, een dikke laag vulkanische as kan planten zonlicht ontnemen, zuurstof en noodzakelijke interacties met andere organismen. Het kan zelfs micro-organismen doden die in de bodem leven. Met grote bomen, het toegevoegde gewicht van vulkanische as kan ledematen breken op dezelfde manier als een ijsstorm. In aanvulling, vulkanische as draagt ​​​​vaak potentieel giftige chemicaliën met zich mee van de uitbarsting. Hoge zuurgraad in de as kan de bodemsamenstelling veranderen, waardoor het voor sommige plantensoorten onmogelijk wordt om te overleven.

Het beeld is niet veel beter voor dieren. Vulkanische as weegt en immobiliseert insecten met stuifmeelgrijpende haren op hun lichaam. Grotere dieren zijn gevoelig voor huid- en oogirritatie. Als asdeeltjes een diameter hebben van minder dan 10 micron, ze zijn ook inadembaar . Dit betekent dat je ze kunt inhaleren, resulterend in een verscheidenheid aan kortdurende ademhalingsproblemen. Giftige chemicaliën in de as, zoals fluoride, vormen vaak een bedreiging voor het vee, niet alleen het dier bekleden, maar ook hun voedsel- en watervoorziening.

Enorme hoeveelheden vulkanische as richten veel directe schade aan, maar op den duur ze kunnen de bodem en oceaanbodems enorm verrijken. Dit proces kan weken duren, maanden of zelfs duizenden jaren, afhankelijk van de exacte samenstelling van de as. Maar uiteindelijk, deze deeltjes van geëxplodeerd magma dringen onze leefomgeving binnen, het plantenleven voorzien van cruciale organische koolstof en stikstof. Vulkanische bodems houden ook veel water vast, waardoor een beter geïrrigeerde vegetatie mogelijk is.

Grote afzettingen van as en andere pyroclastisch materiaal kan zich uiteindelijk ook vormen tot vast gesteente. Lagen hete as smelten vaak samen tot vellen gelaste tufsteen . Veel van de rest wordt geleidelijk een deel van ons landschap. Als zodanig, de resultaten van de val van vulkanische as zijn overal om ons heen.

In de tussentijd, inventieve mensen hebben hun eigen gebruik voor de as gevonden, door het in keramiek te verwerken, bouwstoffen, industriële schuurmiddelen en zelfs tandpasta.

Disruptieve Ash

Vulkanische as kan steden en nederzettingen grondig ontwrichten. Naast schade aan landbouw en veeteelt, grote hoeveelheden as kunnen de communicatie verstoren, reizen belemmeren en gebouwen vernietigen. Ash voegt extra gewicht toe aan daken, die gemakkelijk tot hun ineenstorting kunnen leiden. De deeltjes zijn ook bijzonder hard voor machines en motoren.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe vulkanen werken
  • Wat zou er gebeuren als de Vesuvius vandaag zou uitbarsten?
  • Hoe wolken werken
  • Hoe de aarde werkt
  • Hoe het weer werkt
  • Hoe weerwaarschuwingen werken
  • Hoe uitsterven werkt
  • Hoe diamanten werken
  • Nationaal Park Haleakala

Meer geweldige links

  • Hawaii Volcanoes National Park
  • Vulkanische as ... Wat het kan doen en hoe schade te voorkomen?

bronnen

  • Kamp, Vic. "Klimaateffecten van vulkaanuitbarstingen." San Diego State University Afdeling Geologische Wetenschappen. (16 sept. 2008) http://www.geology.sdsu.edu/how_volcanoes_work/climate_effects.html
  • Cascades vulkaan observatorium. 7 juli 2008. (16 september, 2008) http://vulcan.wr.usgs.gov/
  • Harrie, Tom. "Hoe vulkanen werken." HowStuffWorks.com. 15 januari 2001. (10 september, 2008)https://science.howstuffworks.com/volcano.htm
  • Maynard, Roger. "De erfenis van Krakatoa." De onafhankelijke. 24 aug. 2008.http://www.independent.co.uk/news/world/australasia/the-legacy-of-krakatoa-907230.html
  • Shoji, Sadao en Tadashi Takahashi. "Milieu- en landbouwkundige betekenis van vulkanische asbodems." 2 september 2002. (10 september, 2008) http://www.airies.or.jp/publication/ger/pdf/06-2-12.pdf
  • Tarbok, Edward en Frederick Lutgens. "Aardwetenschappen:elfde editie." Pearson Prentice Hall. 2006.
  • "Gebruik van vulkanische as - aanwezig en potentieel." Kansas geologisch onderzoek, Kansas vulkanische asbronnen. januari 2005. (10 sept. 2008) http://www.kgs.ku.edu/Publications/Bulletins/96/06_uses.html
  • "Een bezoek aan Pompei." Huidige archeologie. 2008. (10 september, 2008) http://www.archaeology.co.uk/index.php?option=com_content&task=view&id=103&Itemid=43
  • "Vulkanische as ... Wat het kan doen en hoe schade te voorkomen." Amerikaanse geologische dienst. (11 september, 2008) http://volcanoes.usgs.gov/ash/
  • "Vulkaan." Britannica Online Encyclopedie. 2008. (10 september, 2008) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/632130/volcano
  • Wallace Hadrill, Andreas. "Pompeii:voortekenen van een ramp." BBC. 23 september 2003. (10 september, 2008) http://www.bbc.co.uk/history/ancient/romans/pompeii_portents_04.shtml

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Structurele niveaus van organisatie van het menselijk lichaam
  2. Hoe verschilt gisting van cellulaire ademhaling?
  3. Wat zijn de functies van microfilamenten en microtubuli?
  4. Welke drie omstandigheden zijn ideaal voor bacteriën om te groeien?
  5. High School Biology Experiment Ideas
  6. Stadia van een typische celcyclus
  7. Hoe de cellen van planten, dieren en eencellige organismen te vergelijken
  8. Interferentie berekenen
  9. Hoe een TAPPI-kaart te gebruiken

Wetenschap