火山はその破壊力で有名です。実際、その純粋で素晴らしい能力に匹敵する、または人間の精神に大きな影響を与えた自然の力はほとんどありません。誰が山の話を聞いたことがありません。ヴェスヴィオ火山が噴火し、ポンペイを埋葬?サントリーニ島の紀元前2世紀に起こったミノアの噴火もあり、ミノアの開拓地を壊滅させました。
日本、ハワイ、南米、そして太平洋全体で、噴火がひどい犠牲を払う例は無数にあります。そして、セントヘレンズ山のような現代の噴火を誰が忘れることができますか?しかし、それらの破壊的な力にもかかわらず、火山が実際に利益の分け前を持っていることを知ってあなたは驚きますか?土壌を豊かにすることから、新しい大地を作ることまで、火山は実際には生産力でもあります。
土壌濃縮:
火山の噴火により、噴火場所周辺の広い範囲に灰が分散します。そして、噴出したマグマの化学的性質に応じて、この灰にはさまざまな量の土壌栄養素が含まれます。マグマの最も豊富な要素はシリカと酸素ですが、噴火の結果、水、二酸化炭素(CO²)、二酸化硫黄(SO²)、硫化水素(H²S)、塩化水素(HCl)などが放出されます。
さらに、噴火は、鉄、マグネシウム、カリウムが豊富な、かんらん石、輝石、角閃石、長石などの岩石を放出します。その結果、火山性土壌の大きな堆積物がある地域(つまり、山の斜面と噴火場所の近くの谷)は非常に肥沃です。たとえば、イタリアのほとんどには、石灰岩からなる貧しい土壌があります。
しかし、ナポリ周辺の地域(ベスビオ山の跡地)には、35,000年と12,000年前に起こった火山噴火によって作られた肥沃な土地があります。火山噴火により必要な鉱物が堆積するため、この地域の土壌は豊かです。鉱物は風化し、雨によって破壊されます。いったん土壌に吸収されると、それらは植物の生命のための栄養素の安定した供給になります。
ハワイは火山活動が豊かな土壌をもたらし、それが繁栄している農業コミュニティの出現を可能にしたもう一つの場所です。カウアイ島、オアフ島、モロカイ島の15世紀から18世紀の間に、タロイモやサツマイモなどの作物の栽培は、今日ハワイと結びついている強力な首長国と文化の開花を可能にしました。
火山の地層:
火山は土地の広い範囲にわたって灰を散乱させることに加えて、新しい島の形成をもたらす可能性がある物質を地表に押し出します。たとえば、ハワイ諸島全体の島々は、単一の火山のホットスポットの絶え間ない噴火によって作成されました。何十万年にもわたって、これらの火山は海の表面を突破し、居住可能な島になり、長い海の旅の間は休憩しました。
これは太平洋全体に当てはまることであり、ミクロネシア、琉球列島(台湾と日本の間)、アリューシャン列島(アラスカ沖)、マリアナ諸島、ビスマルク諸島などの島のチェーンが、平行であり、2つの収束する構造プレートの間の境界に近い。
地中海についても同様です。 (地中海東部の)ギリシャの弧に沿って、火山の噴火はイオニア諸島、キプロス、クレタ島の創造につながりました。その間、近くの南エーゲ弧は、アイギナ、メタナ、ミロス、サントリーニ、コルンボ、コス、ニシロス、ヤリの形成につながりました。カリブ海では、火山活動によってアンティル諸島が生まれました。
これらの島が形成された場所では、植物や動物の独特な種がこれらの島で新しい形に進化し、バランスの取れた生態系を作り出し、新しいレベルの生物多様性をもたらしました。
火山鉱物と石:
火山へのもう一つの利点は、噴火で利用できる貴重な宝石、鉱物、建築材料です。たとえば、軽石火山灰やパーライト(火山ガラス)などの石はすべて、さまざまな商業的用途のために採掘されます。これらには、石鹸や家庭用洗剤の研磨剤としての機能が含まれます。火山灰と軽石は、セメントを作るための軽量骨材としても使用されます。
これらの火山岩の最高級のグレードは、金属研磨や木工に使用されます。粉砕および粉砕された軽石は、ルーズフィルの断熱材、ろ過助剤、家禽の敷料、土壌改良剤、掃除用コンパウンド、殺虫剤キャリア、およびブラックトップ高速道路の被覆材にも使用されます。
パーライトは、加熱すると急速に膨張するため、石膏の骨材としても使用されます。プレキャスト壁では、コンクリートの骨材としても使用されます。砕いた玄武岩とダイアベースは、道路の金属、鉄道のバラスト、屋根材、または海岸線の保護装置(リップラップ)にも使用されます。原子炉のコンクリートシールドには高密度玄武岩とダイアベース骨材が使用されています。
固まった火山灰(凝灰岩と呼ばれる)は、特に強くて軽量の建築材料になります。古代ローマ人は凝灰岩と石灰を組み合わせて、壁や建物用の強くて軽量なコンクリートを作りました。ローマのパンテオンの屋根は非常に軽量なので、このタイプのコンクリートでできています。
火山でよく見られる貴金属には、硫黄、亜鉛、銀、銅、金、ウランなどがあります。これらの金属は、微細な金属加工、機械、電子機器から原子力、研究、医療に至るまで、現代経済で幅広い用途があります。火山に見られる貴重な石や鉱物には、オパール、黒曜石、ファイアアゲート、フローライト、石膏、オニキス、ヘマタイトなどがあります。
グローバルクーリング:
火山はまた、惑星を定期的に冷却する上で重要な役割を果たしています。火山灰と二酸化硫黄のような化合物が大気中に放出されると、太陽の光線の一部を反射して宇宙空間に戻し、大気によって吸収される熱エネルギーの量を減らします。したがって、「グローバル調光」として知られるこのプロセスは、惑星を冷却する効果があります。
火山噴火と地球規模の冷却との関連は、何十年もの間科学的研究の主題でした。その間に、大規模な噴火の後、地球の気温にいくつかの落ち込みが見られました。そして、ほとんどの灰の雲は急速に消滅しますが、時折、より長い温度の長い期間が特に大規模な噴火に起因しているとされています。
この確立されたリンクのために、一部の科学者は、二酸化硫黄などを地球温暖化と闘うために大気中に放出することを推奨しています。これは、生態工学として知られているプロセスです。
温泉と地熱エネルギー:
火山活動のもう1つの利点は、地熱地帯の形でもたらされます。地熱地帯は、比較的高い熱流を特徴とする地球の領域です。現在またはかなり最近のマグマ活動の結果であるこれらのフィールドには、2つの形式があります。低温フィールド(20〜100°C)は活断層の下の高温岩によるものですが、高温フィールド(100°C以上)は活発な火山活動に関連しています。
地熱地帯は、多くの場合、観光客に人気のある温泉、間欠泉、沸騰する泥だまりを作り出します。しかし、それらは地中エネルギーにも利用できます。これは、パイプが地球に配置され、タービンを回して発電するために蒸気を上向きに導くカーボンニュートラルな電力の一種です。
ケニア、アイスランド、ニュージーランド、フィリピン、コスタリカ、エルサルバドルなどの国では、地熱発電が国の電力供給の大部分を担っています。コスタリカの14%からケニアの51%までの範囲です。すべての場合において、これは、豊富な地熱地帯の存在を可能にする活発な火山地域とその周辺に国々があるためです。
ガス放出と大気形成:
しかし、断然、火山の最も有益な側面は、惑星の大気の形成において火山が果たす役割です。要するに、地球の大気は、46億年前に形成された後、火山のガス放出が地球の内部に貯留され、惑星の表面の周りに集まるガスの生成をもたらした後、形成され始めました。当初、この大気は硫化水素、メタン、および今日の大気の10倍から200倍の二酸化炭素で構成されていました。
約5億年後、地球の表面は冷却され、水が集まるのに十分なほど固化しました。この時点で、大気は水蒸気、二酸化炭素、アンモニア(NH3)からなる雰囲気に変わりました。二酸化炭素の大部分は海洋に溶解し、そこでシアノバクテリアはそれを消費し、副産物として酸素を放出しました。その間、アンモニアは光分解によって分解され始め、水素を空間に放出し、窒素を残しました。
火山活動が果たすもう1つの重要な役割は、始生代と原生代の境界の間、25億年前に発生しました。この時点で、光合成のために酸素が酸素に現れ始めました。これは「大酸化現象」と呼ばれています。しかし、最近の地質学的研究によると、バイオマーカーは、酸素産生性シアノバクテリアが今日と同じレベルで酸素を放出していたことを示しています。要するに、生成される酸素は、大気中に現れないようにどこかに行かなければなりませんでした。
地球上の火山の欠如が原因であると考えられています。始生代の時代には、海底の火山だけがあり、大気から酸素を取り除き、酸素を含む鉱物に結合させる効果がありました。始生代/原生代の境界によって、安定した大陸の陸塊が生じ、陸上の火山に至りました。この時点以降、マーカーは酸素が大気中に現れ始めたことを示しています。
火山活動は、他の惑星の大気においても重要な役割を果たしています。水銀、水素、ヘリウム、酸素、ナトリウム、カルシウム、カリウム、水蒸気の薄い外気圏は、火山活動の一部であり、定期的に補充されます。金星の非常に密度の高い大気は、その表面の火山によって定期的に補充されているとも考えられています。
そして、木星の火山活動の月であるイオは、二酸化硫黄(SO²)、一酸化硫黄(SO)、塩化ナトリウム(NaCl)、一酸化硫黄(SO)、原子状硫黄(S)、および酸素(O)の非常に希薄な大気を持っています。これらのガスはすべて、月面を横切って位置する何百もの火山によって供給および補充されます。
ご覧のとおり、すべてのことを言って行ったとき、火山は実際にはかなり創造的な力です。実際、私たちの陸生生物は、私たちが呼吸する空気から、私たちの食糧を生産する豊かな土壌、陸域の再生と生物多様性を生み出す地質活動まで、すべてをそれらに依存しています。
Space Magazineには、火山に関する記事を多数掲載しています。これは絶滅した火山についての記事であり、ここは活火山についての記事です。火山に関する記事です。
地球上でより多くのリソースが必要ですか?これは、NASAのHuman Spaceflightページへのリンクと、NASAのVisible Earthです。
天文学キャストはまた、太陽系を巡るツアーの一部として、主題の地球に関するエピソードを持っています–エピソード51:地球。