Εκρήξεις υπερ-ηφαιστείων στην αμερικανική ήπειρο

Πηγή: Γεωλογική Ένωση Αμερικής, Απρίλιος 2006

Η Βόρεια Αμερική δεν είναι η μόνη ήπειρος που δοκίμασε τις υπερ-κολοσσιαίες ηφαιστειακές εκρήξεις στο πρόσφατο γεωλογικό παρελθόν. Μια τεράστια έκρηξη - σχεδόν άγνωστη - δημιούργησε και την καλδέρα Βιλάμα στην Αργεντινή και δείχνει να ταιριάζει με την τελευταία έκρηξη στο Γέλοουστοουν (Yellowstone), που κάλυψε όλη την αμερικανική ήπειρο.

Μέχρι τώρα αναγνωριζόταν μόνο μια έκρηξη υπερ-ηφαιστείου. Αυτής που έδωσε το Γέλοουστοουν στον αμερικανικό Βορρά, που σχηματίστηκε χάρη στις βίαιες εκρήξεις ενός από τα ονομαζόμενα υπερ-ηφαίστεια. Ωστόσο, η γεωλογική μελέτη της νεότερης ιστορίας του πλανήτη μας δείχνει πως κολοσσιαίες ηφαιστειακές εκρήξεις δεν σημειώθηκαν αποκλειστικά στη βορειοαμερικανική ήπειρο - αλλά και στο νότιο τμήμα της. Μια τεράστια υπερ-έκρηξη έφτιαξε με ανάλογο τρόπο και την καλδέρα Βιλάμα στην Αργεντινή. Η ένταση μιας τέτοιας έκρηξης περιγράφεται βάσει της κλίμακας VEI (Volcanic Explosivity Index), η οποία καλύπτει φάσμα 0-8, δηλαδή από μία σχεδόν αμελητέα έως μία υπερ-γιγαντιαία έκρηξη. Εκείνες στο Γέλοουστοουν και στην καλδέρα Βιλάμα έφτασαν κοντά στο 8.

Στην πραγματικότητα όμως στην καλδέρα Βιλάμα κρύβεται ένα από τα πολλά παραγνωρισμένα υπερ-ηφαίστεια, ενώ σε μια περιοχή - που ονομάζεται Eduardo Avaroa Caldera Complex - υπάρχουν κι άλλα πολλά. Αυτή η περιοχή βρίσκεται στην αφιλόξενη περιοχή Puna- Altiplano κοντά στο τριεθνές σημείο ανάμεσα στην Αργεντινή, τη Βολιβία και τη Χιλή.

Η εικόνα παρουσιάζει καλδέρες, που συνολικά λέγονται "Eduardo Avaroa Caldera Complex." Τα υπερ-ηφαίστεια, όπως αυτό της Βιλάμα, δεν έχουν το χαρακτηριστικό σχήμα του κώνου αλλά σχηματίζουν μια καλδέρα (μια μεγάλη κοιλότητα).

"Η καλδέρα Βιλάμα σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια ενός μόνο γεωλογικού γεγονότος, που εκτίναξε, περίπου, 2.000 κυβικά χιλιόμετρα πυροκλαστικού υλικού, ηφαιστειακής σποδού και αερίων", λέει ο γεωλόγος Miguel Soler από το Εθνικό Πανεπιστήμιο στην Αργεντινή. Ο όγκος της τέφρας και του πυροκλαστικού υλικού (ιγκνιμπρίτης), που παρήχθησαν από την έκρηξη πριν 8,4 εκατομμύρια χρόνια και το σχετικό μέγεθος της καλδέρας, την τοποθέτησε μεταξύ των μεγαλύτερων γνωστών εκρήξεων σε παγκόσμιο επίπεδο, τονίζει.

"Αντίθετα το Yellowstone παρήγαγε σημαντικούς όγκους πυροκλαστικού υλικού και λάβας σε τρία κατακλυσμικά γεγονότα. Οι εκρήξεις - πριν 2, 1.3 και 0.6 εκατομμύρια χρόνια - εκτίναξαν τεράστιους όγκους μάγματος από ρυολίτη, και κάθε ένα γεγονός διαμόρφωσε μια καλδέρα και εκτενή στρώματα αλλά και χοντρά πυροκλαστικών καταθέσεων ροής", αναφέρει ο Soler.

Είναι γνωστό ότι το ενδεχομένως επικίνδυνο υπερ-ηφαίστειο που κρύβεται στο υπέδαφος του Γέλοουστοουν εντοπίστηκε τη δεκαετία του '60, όταν υπέρυθρες δορυφορικές φωτογραφίες αποκάλυψαν μία καλντέρα μήκους 70 χλμ. και πλάτους 30 χλμ. Το συγκεκριμένο ηφαίστειο εκρήγνυται σε τακτά χρονικά διαστήματα εδώ και 2 εκατ. χρόνια, με διαλείμματα περίπου 600.000 ετών κάθε φορά. Εφόσον η τελευταία έκρηξη σημειώθηκε πριν από 640.000 χρόνια, σύμφωνα με τον γεωλογικό χρόνο επίκειται μία νέα!

Η καλδέρα Βιλάμα εμφανίζεται να δημιουργείται όταν κατέρρευσαν κατά καταστροφικό τρόπο τα 16 από τα 40 χιλιόμετρα 'στέγης' σε μία καμάρα εντός του γήινου φλοιού, από λειωμένο βράχο ή μάγμα εκτοξεύοντας κατά τρόπο εκρηκτικό απέραντα ποσά ιγκνιμπρίτη (ignimbrites) προς διάφορες κατευθύνσεις.  Εκείνη η τεράστια κατάρρευση της στέγης είναι ένα κοινό στοιχείο που έχουν όλες οι μεγάλες καλδέρες και αυτό που τους χωρίζει από τις πολύ μικρότερες ηφαιστειακές εκρήξεις, όπως συμβαίνει στο όρος της Αγίας Ελένης ή το Πινατούμπο.

Αλλά αυτές οι ομοιότητες της Βιλάμα με το Yellowstone τελειώνουν εδώ, λέει  ο Soler. Το μάγμα κάτω από το Yellowstone δημιουργείται πιθανά με την τήξη του αρχαίου φλοιού κάτω από τη Βόρεια Αμερική που σιγά-σιγά ανεβαίνει προς τα πάνω.

Ενώ, το μάγμα του Βιλάμα δημιουργήθηκε πιθανώς με μια πιο πολύπλοκη τήξη του φλοιού, που προκλήθηκε από τη νότια αμερικανική τεκτονική πλάκα η οποία συγκρούστηκε με την πλάκα Nazca δυτικά. Το αποτέλεσμα από αυτές τις διαδικασίες πάνω στο φλοιό - διαδικασίες που κράτησαν χιλιάδες χρόνια και μεταβάλλονταν το πάχος και η πίεση του φλοιού - ανάγκασε κάποια μεγάλα τμήματα του βράχου να λειώσουν και τελικά οδήγησαν σε μια σειρά γιγαντιαίων εκρήξεων που δημιούργησαν την καλδέρα.

Η αφορμή για τη μέγα-έκρηξη της Βιλάμα, λέει ο Soler, ήταν πιθανώς το ίδιο αίτιο που έδωσε ένα σχήμα σαν γήπεδο στην καλδέρα: Τα τεκτονικά ρήγματα στη στέγη του θαλάμου του μάγματος, που πιθανώς διαμορφώθηκε συνεπεία της αστάθειάς της ή/και από τις σημαντικές πιέσεις στον φλοιό σε εκείνη την περιοχή. Η πλούσια σε κρυστάλλους φύση του ιγκνιμπρίτη και τα ελάχιστα σημάδια των αερίων της προ-έκρηξης, δείχνουν επίσης και μια εξωτερική ώθηση (αιτία) για την τεράστια έκρηξη, εξηγεί ο Soler. Δηλαδή στο τριεθνές σημείο δεν εντοπίζονται ίχνη αερίων που να εκλύονται πριν από την έκρηξη, στοιχείο που στηρίζει επιπλέον τη διατυπωθείσα θεωρία.

Η καλδέρα Βιλάμα παραμένει σχεδόν άγνωστη, λέει ο Soler, επειδή είναι τρομερά δύσκολο να μελετηθεί. Αντίθετα από το Yellowstone, που έχει  το ποτάμι Yellowstone, που το κόβει στη μέση και εκθέτει τα στρώματα του ηφαιστειακού βράχου - η λεγόμενη στρωματογραφία - για την εύκολη ανάγνωση τους από τους γεωλόγους, η Βιλάμα είναι σε μια από τις ξηρότερες θέσεις πάνω στη Γη.

"Δεν υπάρχουν πολλές θέσεις που να επιτρέπουν την εξέταση πολλών πλήρων στηλών της στρωματογραφίας", συνεχίζει ο Soler. Και το περισσότερο, το μεγαλύτερο μέρος της περιοχής είναι πάνω από 13.000 πόδια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας, γι αυτό και είναι πολύ δύσκολη η επιτόπια έρευνα στην περιοχή. Όλο αυτό εξηγεί επίσης γιατί η Βιλάμα είναι η πρώτη από διάφορες σημαντικές καλδέρες στην περιοχή που αξίζουν πολύ περισσότερη επιστημονική προσοχή, είπε.

"Υπάρχουν κι άλλες καλδέρες στην περιοχή που πρέπει να μελετηθούν λεπτομερώς και που σε όλες τις περιπτώσεις είναι επίσης υπερ-ηφαίστεια: αυτές είναι Cerro Guacha, Coruto, Pastos Grandes, και Capina", συμπληρώνει ο Soler.

Η μελέτη αυτών των υπερ-ηφαιστείων δεν είναι ένας αυτοσκοπός, σύμφωνα με τον Soler. Η ανακάλυψη της ιστορίας τους καθώς και το πώς και γιατί εξερράγησαν θα βοηθήσει τους γεωλόγους να υπολογίσουν τις περιφερειακές δυνάμεις που ενήργησαν τότε πάνω σε ένα από τα παχύτερα κομμάτια του φλοιού, καθώς επίσης και να μας δώσει τις ενδείξεις και για άλλες καλδέρες παγκοσμίως.

Αλλαγή του κλίματος

Το ηφαίστειο είναι ένα άνοιγμα του φλοιού της Γης απ' όπου βγαίνουν αέρια και λιωμένα πετρώματα από τα βαθιά καυτά στρώματα. Τα ηφαίστεια εκτοξεύουν ακόμη και στάχτες. Λάβα και στάχτη παγώνουν και στοιβάζονται γύρο απ' το άνοιγμα κι έτσι το ηφαίστειο παίρνει το σχήμα κώνου (χωνιού).

Τα υπερ-ηφαίστεια, όπως αυτό της Βιλάμα, που δεν έχουν το χαρακτηριστικό σχήμα κώνου, αλλά είναι στην ουσία τεράστιες καλδέρες γεμάτες καυτό μάγμα, εντοπίζονται δυσκολότερα και κατά τις εκρήξεις τους χιλιάδες τόνοι ηφαιστειακών υλικών εκτινάσσονται σε μεγάλο ύψος και δημιουργούν ένα στρώμα στην ατμόσφαιρα ικανής να καλύψει το φως του ήλιου, ενώ τα λεπτότερα μόρια της σκόνης διαχέονται στην ατμόσφαιρα προκαλώντας πτώση της θερμοκρασίας κατά αρκετούς βαθμούς Κελσίου.

Από τα ιστορικά αρχεία είναι γνωστό ότι τέτοιου είδους εκρήξεις με επιπτώσεις στις κλιματικές συνθήκες ολόκληρου του πλανήτη δεν είναι και τόσο σπάνιες και επηρέασαν σημαντικά την εξέλιξη της ανθρώπινης ζωής. Για παράδειγμα, η έκρηξη του ινδονησιακού Ταμπόρα το 1815, την οποία ακολούθησαν δύο χρόνια ασυνήθιστα ψυχρού κλίματος σ' όλο τον κόσμο.