ภูเขาไฟมีชื่อเสียงในด้านพลังการทำลายล้าง ในความเป็นจริงมีกองกำลังของธรรมชาติไม่กี่แห่งที่ต่อสู้กับความสามารถอันน่ากลัวของพวกเขาหรืออาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อจิตใจมนุษย์ ใครไม่เคยได้ยินเรื่องราวของภูเขาทาคาโอะ วิสุเวียสปะทุและฝังปอมเปอี? นอกจากนี้ยังมีการปะทุของ Minoan การระเบิดที่เกิดขึ้นในสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสตศักราชบนเกาะซานโตรินีและทำลายล้างการตั้งถิ่นฐานของมิโนอันที่นั่น
ในญี่ปุ่น, ฮาวาย, อเมริกาใต้และทั่วทั้งมหาสมุทรแปซิฟิกมีการปะทุครั้งยิ่งใหญ่นับไม่ถ้วน และใครจะลืมการปะทุของวันสมัยใหม่อย่าง Mount St. Helens? แต่มันจะทำให้คุณประหลาดใจที่รู้ว่าแม้จะมีพลังในการทำลายล้างภูเขาไฟเหล่านี้มาพร้อมกับผลประโยชน์ จากการเพิ่มคุณค่าของดินจนถึงการสร้างทวีปใหม่ภูเขาไฟก็เป็นพลังการผลิตเช่นกัน
การเพิ่มปริมาณดิน:
การปะทุของภูเขาไฟส่งผลให้เถ้าถูกกระจายไปทั่วบริเวณรอบ ๆ บริเวณที่เกิดการปะทุ และขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของหินหนืดที่มันปะทุขึ้นเถ้านี้จะมีสารอาหารในดินจำนวนมาก ในขณะที่ธาตุที่มีมากที่สุดในแมกมา ได้แก่ ซิลิกาและออกซิเจนการปะทุก็ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยของน้ำคาร์บอนไดออกไซด์ (CO²), ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO²), ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H²S) และไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl)
นอกจากนี้การปะทุของก้อนหินเช่นโพแทสเซียมไพโรน amphibole และเฟลด์สปาร์ซึ่งเป็นธาตุที่อุดมด้วยธาตุเหล็กแมกนีเซียมและโพแทสเซียม เป็นผลให้ภูมิภาคที่มีดินภูเขาไฟจำนวนมาก (เช่นเนินเขาและหุบเขาที่อยู่ใกล้กับสถานที่ปะทุ) มีความอุดมสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่นอิตาลีส่วนใหญ่มีดินที่ไม่ดีซึ่งประกอบด้วยหินปูน
แต่ในพื้นที่รอบ ๆ เนเปิลส์ (ที่ตั้งของภูเขาไฟวิสุเวียส) มีพื้นที่ที่อุดมสมบูรณ์ที่สร้างขึ้นจากการระเบิดของภูเขาไฟที่เกิดขึ้นเมื่อ 35,000 และ 12,000 ปีก่อน ดินในภูมิภาคนี้อุดมสมบูรณ์เนื่องจากการปะทุของภูเขาไฟทำให้เกิดแร่ธาตุที่จำเป็นซึ่งจะถูกผุกร่อนและพังทลายจากฝน เมื่อดูดซึมลงสู่ดินพวกมันจะกลายเป็นแหล่งธาตุอาหารที่มีความเสถียรสำหรับชีวิตของพืช
ฮาวายเป็นสถานที่อีกแห่งหนึ่งที่ภูเขาไฟปกคลุมดินที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งอนุญาตให้เกิดขึ้นในชุมชนเกษตรกรรมที่เจริญรุ่งเรือง ระหว่างศตวรรษที่ 15 และ 18 บนเกาะ Kauai, O’ahu และ Molokai การปลูกพืชเช่น taros และมันฝรั่งหวานอนุญาตให้เพิ่มจำนวนหัวหน้าที่มีอำนาจและการออกดอกของวัฒนธรรมที่เราเชื่อมโยงกับฮาวายในปัจจุบัน
การก่อตัวของดินภูเขาไฟ:
นอกเหนือจากการกระจัดกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่แล้วภูเขาไฟยังดันวัสดุขึ้นสู่ผิวซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเกาะใหม่ ตัวอย่างเช่นโซ่เกาะฮาวายทั้งหมดถูกสร้างขึ้นโดยการระเบิดอย่างต่อเนื่องของภูเขาไฟที่ร้อนแรงเพียงจุดเดียว เป็นเวลากว่าหลายร้อยพันปีที่ภูเขาไฟเหล่านี้เจาะพื้นผิวของมหาสมุทรกลายเป็นเกาะที่อยู่อาศัยได้และหยุดพักระหว่างการเดินทางทางทะเลที่ยาวนาน
นี่เป็นกรณีทั่วมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นเกาะโซ่เช่นไมโครนีเซีย, เกาะริวกิว (ระหว่างไต้หวันและญี่ปุ่น), หมู่เกาะอลูเทียน (นอกชายฝั่งของอลาสก้า), หมู่เกาะมาเรียนาและหมู่เกาะบิสมาร์กล้วนเกิดขึ้นตามแนวโค้งที่ ขนานกันและอยู่ใกล้กับรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่น
เหมือนกันมากกับทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ตามแนวกรีก (ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนตะวันออก) ภูเขาไฟที่ปะทุนำไปสู่การสร้างหมู่เกาะไอโอเนียนไซปรัสและครีต Aegean Arc ใต้ที่อยู่ใกล้เคียงนำไปสู่การสร้าง Aegina, Methana, Milos, Santorini และ Kolumbo และ Kos, Nisyros และ Yali และในแคริบเบียนกิจกรรมภูเขาไฟนำไปสู่การสร้างหมู่เกาะแอนทิลลิส
ที่ซึ่งเกาะเหล่านี้ก่อตัวขึ้นสายพันธุ์พืชและสัตว์ที่มีเอกลักษณ์ได้พัฒนาเป็นรูปแบบใหม่บนเกาะเหล่านี้สร้างระบบนิเวศที่สมดุลและนำไปสู่ความหลากหลายทางชีวภาพในระดับใหม่
แร่และหินภูเขาไฟ:
ประโยชน์อีกอย่างของภูเขาไฟคืออัญมณีอัญมณีแร่ธาตุและวัสดุก่อสร้างที่มีการปะทุออกมา ตัวอย่างเช่นหินเช่นเถ้าภูเขาไฟภูเขาไฟและเพอร์ไลต์ (แก้วภูเขาไฟ) ล้วนถูกขุดเพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่หลากหลาย เหล่านี้รวมถึงทำหน้าที่เป็นสารกัดกร่อนในสบู่และน้ำยาทำความสะอาดในครัวเรือน เถ้าภูเขาไฟและหินภูเขาไฟยังถูกนำมาใช้เป็นส่วนผสมมวลเบาสำหรับทำปูนซีเมนต์
คะแนนที่ดีที่สุดของหินภูเขาไฟเหล่านี้ถูกใช้ในงานขัดโลหะและงานไม้ หินภูเขาไฟที่บดและบดละเอียดยังใช้สำหรับฉนวนกันความร้อนแบบหลวม, เครื่องช่วยกรอง, ครอกสัตว์ปีก, ครีมปรับสภาพดิน, สารกวาด, ผู้ให้บริการยาฆ่าแมลง
Perlite ยังใช้เป็นส่วนผสมในพลาสเตอร์เนื่องจากมันจะขยายตัวได้อย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน ในผนังสำเร็จรูปมันถูกใช้เป็นมวลรวมในคอนกรีตด้วยเช่นกัน หินบะซอลต์บดและ diasbase นอกจากนี้ยังใช้สำหรับโลหะถนน, บัลลาสต์ทางรถไฟ, เม็ดหลังคาหรือการเตรียมการป้องกันสำหรับ shorelines (riprap) หินบะซอลต์ที่มีความหนาแน่นสูงและมวลรวม diabase ถูกนำมาใช้ในโล่คอนกรีตของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เถ้าภูเขาไฟชุบแข็ง (เรียกว่าปอย) ทำให้วัสดุก่อสร้างที่แข็งแกร่งและมีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ ชาวโรมันโบราณผสมผสานปอยและปูนขาวเพื่อสร้างคอนกรีตที่แข็งแรงน้ำหนักเบาสำหรับผนังและอาคาร หลังคาของวิหารแพนธีออนในกรุงโรมทำจากคอนกรีตชนิดนี้มากเพราะมันเบามาก
โลหะมีค่าที่มักพบในภูเขาไฟ ได้แก่ ซัลเฟอร์สังกะสีเงินทองแดงทองแดงและยูเรเนียม โลหะเหล่านี้มีความหลากหลายในการใช้งานในประเทศเศรษฐกิจสมัยใหม่ตั้งแต่โลหะที่ดีเครื่องจักรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงพลังงานนิวเคลียร์การวิจัยและการแพทย์ หินและแร่มีค่าที่พบในภูเขาไฟ ได้แก่ โอปอลรัคไฟโมราไฟลท์ฟลูออยิปซั่มยิปซั่มออกไซด์ออกไซด์และอื่น ๆ
คูลลิ่งทั่วโลก:
ภูเขาไฟยังมีบทบาทสำคัญในการทำให้โลกเย็นลงเป็นระยะ เมื่อเถ้าภูเขาไฟและสารประกอบต่างๆเช่นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศก็สามารถสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์บางส่วนกลับสู่อวกาศได้ซึ่งจะช่วยลดปริมาณพลังงานความร้อนที่ถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศ กระบวนการนี้เรียกว่า "การทำให้มืดลงทั่วโลก" จึงมีผลต่อความเย็นของโลก
การเชื่อมโยงระหว่างการปะทุของภูเขาไฟและการทำให้เย็นลงทั่วโลกเป็นเรื่องของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์มานานหลายทศวรรษ ในเวลาดังกล่าวพบว่ามีการลดลงหลายครั้งในอุณหภูมิโลกหลังจากเกิดการปะทุครั้งใหญ่ และแม้ว่าเมฆเถ้าส่วนใหญ่จะสลายตัวไปอย่างรวดเร็ว แต่อุณหภูมิที่เย็นกว่าในช่วงระยะเวลานาน ๆ ได้ถูกโยงไปถึงการปะทุครั้งใหญ่โดยเฉพาะ
นักวิทยาศาสตร์บางคนจึงแนะนำให้ปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์และอื่น ๆ ออกสู่ชั้นบรรยากาศเพื่อต่อสู้กับภาวะโลกร้อนซึ่งเป็นกระบวนการที่รู้จักกันในนามของวิศวกรรมนิเวศวิทยา
น้ำพุร้อนและพลังงานความร้อนใต้พิภพ:
ข้อดีอีกอย่างของการเกิดภูเขาไฟก็คือรูปแบบของความร้อนใต้พิภพซึ่งเป็นพื้นที่ของโลกที่มีการไหลของความร้อนค่อนข้างสูง เขตข้อมูลเหล่านี้ซึ่งเป็นผลมาจากปัจจุบันหรือกิจกรรม magmatic ล่าสุดมาในสองรูปแบบ เขตอุณหภูมิต่ำ (20-100 ° C) เกิดจากหินร้อนด้านล่างข้อบกพร่องที่ใช้งานในขณะที่เขตอุณหภูมิสูง (สูงกว่า 100 ° C) มีความเกี่ยวข้องกับภูเขาไฟที่ใช้งานอยู่
ทุ่งความร้อนใต้พิภพมักจะสร้างน้ำพุร้อนกีย์เซอร์และบ่อโคลนเดือดซึ่งมักเป็นจุดหมายปลายทางยอดนิยมสำหรับนักท่องเที่ยว แต่พวกเขายังสามารถควบคุมพลังงานความร้อนใต้พิภพซึ่งเป็นรูปแบบของพลังงานที่เป็นกลางคาร์บอนที่วางท่อในโลกและไอน้ำช่องทางขึ้นเพื่อเปิดกังหันและผลิตกระแสไฟฟ้า
ในประเทศเช่นเคนยาไอซ์แลนด์นิวซีแลนด์ฟิลิปปินคอสตาริก้าและเอลซัลวาดอร์พลังงานความร้อนใต้พิภพมีหน้าที่จัดหาแหล่งพลังงานสำคัญของประเทศตั้งแต่ 14% ในคอสตาริกาถึง 51% ในเคนยา ในทุกกรณีนี่เป็นเพราะประเทศที่อยู่ในและรอบ ๆ บริเวณภูเขาไฟที่มีการเคลื่อนไหวซึ่งอนุญาตให้มีแหล่งความร้อนใต้พิภพมากมาย
การก่อตัวของแก๊สและบรรยากาศ
แต่เท่าที่ผ่านมาภูเขาไฟที่มีประโยชน์ที่สุดคือบทบาทที่พวกเขาเล่นในการก่อตัวของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ในระยะสั้นบรรยากาศของโลกเริ่มก่อตัวขึ้นหลังจากการก่อตัวของมันถึง 4.6 พันล้านตาที่ผ่านมาเมื่อภูเขาไฟระเบิดทำให้เกิดการสร้างก๊าซที่เก็บไว้ในการตกแต่งภายในของโลกเพื่อรวบรวมรอบพื้นผิวของดาวเคราะห์ ในขั้นต้นบรรยากาศนี้ประกอบไปด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์มีเธนและ 10 ถึง 200 เท่าของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศของวันนี้
หลังจากผ่านไปประมาณครึ่งพันล้านปีพื้นผิวโลกเย็นและแข็งตัวพอที่จะรวบรวมน้ำได้ ณ จุดนี้บรรยากาศเปลี่ยนเป็นหนึ่งประกอบด้วยไอน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์และแอมโมเนีย (NH³) คาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่ละลายในมหาสมุทรซึ่งไซยาโนแบคทีเรียพัฒนาขึ้นเพื่อบริโภคและปล่อยออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ ในขณะเดียวกันแอมโมเนียก็เริ่มถูกทำลายด้วยโฟโตไลซิสโดยปล่อยไฮโดรเจนออกสู่อวกาศและปล่อยไนโตรเจนไว้ด้านหลัง
บทบาทสำคัญอีกอย่างหนึ่งที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟเกิดขึ้นเมื่อ 2.5 พันล้านปีก่อนในระหว่างเขตแดนระหว่าง Archaean และ Proterozoic Eras เมื่อมาถึงจุดนี้ออกซิเจนก็เริ่มปรากฏในออกซิเจนของเราเนื่องจากการสังเคราะห์ด้วยแสง - ซึ่งเรียกว่า "เหตุการณ์การเกิดออกซิเดชันครั้งใหญ่" อย่างไรก็ตามจากการศึกษาทางธรณีวิทยาเมื่อเร็ว ๆ นี้บ่งชี้ว่าไบโอมาร์คเกอร์บ่งชี้ว่าไซยาโนแบคทีเรียที่ผลิตออกซิเจนได้ปล่อยออกซิเจนในระดับเดียวกับที่มีอยู่ในปัจจุบัน กล่าวโดยย่อคือออกซิเจนที่ถูกผลิตขึ้นนั้นต้องไปอยู่ที่ใดที่หนึ่งเพื่อไม่ให้ปรากฏในชั้นบรรยากาศ
เชื่อว่าไม่มีภูเขาไฟบนบกที่จะต้องรับผิดชอบ ในช่วงยุค Archaean มีเพียงภูเขาไฟใต้น้ำซึ่งมีผลกระทบจากการขัดออกซิเจนจากบรรยากาศผูกพันกับมันเป็นออกซิเจนที่มีแร่ธาตุ โดย Archaean / Proterozoic ขอบเขตดินแดนทวีปมีความมั่นคงเกิดขึ้นนำไปสู่ภูเขาไฟภูเขาไฟภาคพื้นดิน จากจุดนี้เป็นต้นไปเครื่องหมายแสดงว่าออกซิเจนเริ่มปรากฏขึ้นในชั้นบรรยากาศ
ภูเขาไฟยังมีบทบาทสำคัญในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่น ไฮโดรเจนนอกโลกบางส่วนของปรอท, ฮีเลียม, ออกซิเจน, โซเดียม, แคลเซียม, โพแทสเซียมและไอน้ำนั้นเป็นส่วนหนึ่งของภูเขาไฟซึ่งเป็นระยะที่จะเติมเต็ม บรรยากาศที่หนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อของ Venus ยังเชื่อว่าจะถูกเติมเต็มเป็นระยะโดยภูเขาไฟบนพื้นผิวของมัน
และไอโอซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่มีความกระฉับกระเฉงของดาวพฤหัสนั้นมีบรรยากาศที่บางเบามากของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO²), ซัลเฟอร์มอนอกไซด์ (SO), โซเดียมคลอไรด์ (NaCl), ซัลเฟอร์มอนออกไซด์ (SO), อะตอมกำมะถัน (S) และออกซิเจน (O) ก๊าซเหล่านี้ให้และเติมเต็มด้วยภูเขาไฟหลายร้อยลูกที่ตั้งอยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์
อย่างที่คุณเห็นภูเขาไฟเป็นพลังสร้างสรรค์ที่น่ารักเมื่อทุกคนพูดและทำ ในความเป็นจริงสิ่งมีชีวิตบนบกของเราขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตทุกอย่างตั้งแต่อากาศที่เราหายใจไปจนถึงดินที่อุดมสมบูรณ์ที่ผลิตอาหารของเราไปจนถึงกิจกรรมทางธรณีวิทยาที่ก่อให้เกิดความหลากหลายทางชีวภาพและการฟื้นฟูดิน
เราได้เขียนบทความมากมายเกี่ยวกับภูเขาไฟสำหรับนิตยสารอวกาศ นี่คือบทความเกี่ยวกับภูเขาไฟที่ดับแล้วและนี่เป็นบทความเกี่ยวกับภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ นี่คือบทความเกี่ยวกับภูเขาไฟ
ต้องการทรัพยากรเพิ่มเติมบนโลก? นี่คือลิงก์ไปยังหน้า Human Spaceflight ของ NASA และนี่คือ Visible Earth ของนาซา
นักดาราศาสตร์ยังมีตอนที่เกี่ยวข้องในเรื่อง Earth ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเดินทางของเราผ่านระบบสุริยะตอนที่ 51: Earth
