Es beginnt, als nur ein weiterer Nachmittag im Schatten eines Vulkans, voll von Alltags-commerce, humor und Fleiß. Dann nimmt plötzlich alles eine Wendung zum Schlechteren. Die Erde zittert und die Luft zittert vor einer monströsen Explosion. Bevor Sie es wissen, verdunkelt sich der Himmel und dicke Ströme von Vulkanasche fallen vom Himmel und bedecken alles in einer schweren, grauen Staubdecke.
All diese Asche mag eher nach Chaos als nach einer echten Gefahr klingen, aber betrachten Sie einfach die schiere zerstörerische Kraft eines pyroklastischen Flusses., Diese Masse von Asche, Gas und Gesteinsfragmenten kann sich mit Geschwindigkeiten von 200 km / h bewegen. Und mit Innentemperaturen von 752 bis 1.472 Grad F (400 bis 800 Grad C) kann es so ziemlich alles auf seinem Weg backen.
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Archäologen studieren die 79 n. Chr., ausbruch des Vesuvs häufig entdeckte gebrochene Schädel unter Pompejis Toten-Anzeichen für ein überaus schnelles und brutales Ende. Die Hitze aus dem pyroklastischen Fluss hatte einfach ihr Gehirn gekocht, bis der Druck ihre Köpfe wie Eierschalen zerschmetterte. Pyroklastische Strömungen können enorme Zerstörung verursachen, aber sie treten nur bei explosiven Vulkanausbrüchen auf (im Gegensatz zu den nichtexplosiven Eruptionen, die Sie auf Hawaii sehen könnten).
Glücklicherweise mussten sich die meisten Menschen nicht mit den zivilisationszerstörenden, kopfplatzenden Auswirkungen eines Vulkanausbruchs auseinandersetzen., Mit einem besseren Verständnis der Funktionsweise von Vulkanen haben wir es geschafft, die Warnzeichen zu lesen und den massiven Verlust von Leben, den vulkanische Aktivitäten in den vergangenen Jahrhunderten verursacht haben, weitgehend zu vermeiden.
Dennoch droht der Ascheregen weite Gebiete. Winde können die fallenden Partikel über Tausende von Meilen tragen und ein Risiko für Pflanzen und Tiere darstellen, wo immer sie fallen. Nach dem Ausbruch des Mount St. Helens in Washington 1980, einer der größten in Nordamerika, fiel die Asche so weit weg wie Montana.
Aber wie bildet sich Vulkanasche und was passiert mit ihr nach dem Ausbruch?, In diesem Artikel blasen wir das Dach von diesen Fragen ab und erfahren, woraus dieses Material besteht.
Vulkanasche erzeugen
Wenn Sie jemals ein Lagerfeuer beobachtet haben, haben Sie wahrscheinlich Rauch und schwimmende Aschestücke bemerkt, die aus den Flammen aufsteigen. Dies ist ein reines Verbrennungsprodukt: ein schneller chemischer Prozess, der Wärme und Licht erzeugt., Der Rauch, den Sie aus einem ausbrechenden Vulkan aufsteigen sehen, besteht dagegen hauptsächlich aus winzigen Mineralpartikeln, die durch die explosive Freisetzung von Gasen gebildet werden.
Die plattentektonische Aktivität in der Erdkruste bildet Ablagerungen von geschmolzenem Gestein (oder Magma). Dieses Magma enthält eingeschlossene, unter Druck stehende Gase. Wenn der einschränkende Druck des Magmas abnimmt oder der Gasdruck im Inneren zunimmt, sprengen die Inhalte einfach an die Oberfläche.
Vulkane sind wie eine spuckende Flasche Soda. Wenn Gasblasen eilen, um Ihrer Soda-Flasche zu entkommen, tragen sie mindestens einen Teil der Soda mit sich., Bei Vulkanen tragen austretende Gase Magma in die Luft. Die schiere Gewalt der Explosion zerfetzt das aufsteigende Magma in winzige Partikel – ähnlich wie ein Niesen Feuchtigkeit in winzigen Tröpfchen abgibt. Diese winzigen Magmastücke erstarren dann in der Luft und werden zu Vulkanasche. Wir nennen fließende Oberfläche magma lava.
Vulkanasche besteht aus winzigen, gezackten Teilchen aus Gestein, Mineralien und vulkanischem Glas. Diese Fragmente reichen in der Größe von 0,00004 Zoll (0,001 mm) bis 0,08 Zoll (2 mm), ungefähr der Durchmesser eines Reiskorns., Vulkane spucken größere Fragmente aus, aber Wissenschaftler klassifizieren sie als Asche, Blöcke oder Bomben. Vulkanasche ist hart und aufgrund der gezackten Form jedes Teilchens abrasiv. Die genaue mineralische Zusammensetzung der Asche hängt davon ab, welche Mineralien im Magma vorhanden waren.
Sobald Vulkanasche in der Luft ist, bestimmen drei Faktoren, wie weit sie reisen wird, bevor sie auf die Erde zurückfällt:
- Partikelgröße: Je größer ein Teilchen Vulkanasche ist, desto näher wird es an den Vulkan fallen. Je kleiner das Teilchen ist, desto weiter tragen die Winde es.,
- Windgeschwindigkeit und-richtung: Aschewolken in der Luft bewegen sich in jede Richtung, in die die Winde sie tragen, und mit welcher Geschwindigkeit sich der Wind bewegt. Ein starker, konstanter Wind wird Vulkanasche in einer relativ geraden Linie wegtragen. Rotierende Sturmwinde können jedoch Vulkanasche in viele verschiedene Richtungen verteilen.
- Eruptionstyp: Es gibt verschiedene Arten von Vulkanausbrüchen, und ihre Schwere spielt in beide der oben genannten Faktoren. Der Eruptionstyp bestimmt die Aschemenge, die Größe der Aschepartikel und wie hoch sie in die Atmosphäre gelangen., Besonders starke Eruptionen können Partikel in die oberen Ebenen der Planetenatmosphäre sprengen.
Einige dieser Vulkanasche Mühlen um die Luft, Verbinden andere Staubpartikel in der Atmosphäre als Kondensationskerne, die Wasserdampf kondensiert um Wolken zu bilden. Einige heftige Eruptionen können der oberen Atmosphäre sogar genug vulkanische Aschewolkendecke hinzufügen, um die globale Temperatur um mehrere Grad zu senken, während sich die Partikel langsam über den gesamten Planeten ausbreiten. Zum Beispiel senkte der Ausbruch von Krakatoa 1883 die globalen Temperaturen um 2,2 Grad F (1.,2 Grad C) für ein Jahr .
Ist, dass die Asche vom Himmel fallen?
Wenn Vulkanasche auf die Erde zurückfällt, können die Auswirkungen mild oder verheerend sein. Es hängt alles davon ab, wie viel Asche durch den Ausbruch und Ihre Entfernung vom Vulkan erzeugt wurde., Asche kann einen Bereich für nur 30 Minuten abstauben oder tagelang fallen und alles mit mehreren Millionen Tonnen schwerem Pulver bedecken. Die Erfahrung kann verwirrend, beängstigend und sogar tödlich sein.
Vulkanasche stellt in großen Mengen eine erhebliche Bedrohung für die Umwelt dar. Wenn Sie einen Teil Ihres Rasens mit einer Plane bedecken würden, würden Sie schließlich die darunter liegenden Pflanzen töten. Ebenso kann eine schwere Schicht Vulkanasche Pflanzen Sonnenlicht, Sauerstoff und notwendige Wechselwirkungen mit anderen Organismen berauben. Es kann sogar im Boden lebende Mikroorganismen abtöten., Bei großen Bäumen kann das zusätzliche Gewicht von Vulkanasche wie bei einem Eissturm Gliedmaßen brechen. Darüber hinaus trägt Vulkanasche oft potenziell giftige Chemikalien aus dem Ausbruch mit sich. Ein hoher Säuregehalt in der Asche kann die Bodenzusammensetzung verändern, so dass einige Pflanzenarten nicht überleben können.
Das Bild ist nicht viel besser für die Tiere. Vulkanische Asche wiegt und immobilisiert Insekten, die pollengreifende Haare auf ihren Körpern haben. Größere Tiere sind anfällig für Haut-und Augenreizungen., Wenn Aschepartikel weniger als 10 Mikrometer im Durchmesser haben, sind sie auch lungengängig. Dies bedeutet, dass Sie sie einatmen können, was zu einer Vielzahl von kurzfristigen Atemproblemen führt. Giftige Chemikalien in der Asche, wie Fluorid, stellen häufig eine Bedrohung für das Vieh dar und beschichten nicht nur das Tier, sondern auch deren Nahrungs-und Wasserversorgung.
Massive Mengen vulkanischer Asche verursachen viel sofortigen Schaden, aber auf lange Sicht können sie Boden-und Meeresbeete stark anreichern. Dieser Prozess kann Wochen, Monate oder sogar Tausende von Jahren dauern, abhängig von der genauen Zusammensetzung der Asche., Aber schließlich arbeiten diese Partikel von explodiertem Magma ihren Weg in unsere Lebensräume und versorgen das Pflanzenleben mit entscheidendem organischem Kohlenstoff und Stickstoff. Vulkanische Böden enthalten auch viel Wasser und ermöglichen eine besser bewässerte Vegetation.
Große Ablagerungen von Asche und anderem pyroklastischen Material können sich schließlich auch zu festem Gestein bilden. Schichten heißer Asche verschmelzen oft zu Blechen aus geschweißtem Tuffstein. Ein Großteil des Restes wird allmählich Teil unserer Landschaft. Als solche sind die Ergebnisse der Vulkanasche fallen alle um uns herum.,
In der Zwischenzeit haben erfinderische Menschen ihre eigene Verwendung für die Asche gefunden und sie in Keramik, Baumaterialien, industrielle Schleifmittel und sogar Zahnpasta integriert.