Wpływ trzęsień Ziemi i wybuchów wulkanów na środowisko geograficzne.

Co to jest wulkan ?
Wulkan jest to otwór w ziemi, przez który ognista mieszanina gazów, pary wodnej, popiołu, bryłek półpłynnej skały, czyli lawy, a następnie wyrzucana jest do litosfery. Płynąca lawa oraz opadające popioły po wybuchu nawarstwiają się i pomału zastygają tworząc lekka, szara skale wulkaniczna. Są one wysokie, maja kształt stożka z kraterem na szczycie. Wiele wulkanów znajduje się pod powierzchnia morza. Wulkany te dają początek wyspom np. w 1963 roku eksplodował mały wulkan podwodny u południowych wybrzeży Islandii. Nowa wyspa narodziła się z lawy, która wypłynęła z krateru - nosi nazwę SORT-SEY. Erupcja - czyli wybucha gazu wygasła po 3 latach, a wyspa osiągnęła powierzchnie 1,9 km . Wulkany występują w słabszych miejscach skorupy ziemskiej. Ziemie otacza twarda zewnętrzna część nazwana litosfera. Dzieli się ona na sztywne bloki zwane płytami, które rozsuwają się i zderzają ze sobą. W tych miejscach istnieją sprzyjające warunki do powstawania wulkanów. Poniżej skorupy ziemskiej na głębokości 100km występuje bardzo wysoka temperatura powodująca topnienie się skal. Ta półpłynna masa zawierająca wodę i gazy to magma. Gdy nazbiera się jej dużo, tworzy kanały. Zgromadzone gazy próbują znaleźć wyjście co powoduje wzrost ciśnienia, a co za tym idzie wybuch wulkanu. Wydobywająca się lawa osiąga temperaturę 100"C i może spływać po zboczach z prędkością ponad 165m/s. Im dalej od krateru tym lawa wolniej płynie i zmniejsza się jej temperatura.

Co to jest trzęsienie ziemi ?
Trzęsienie ziemi, naturalny, krótki i gwałtowny wstrząs (lub ich seria) gruntu, powstały pod powierzchnią Ziemi (ognisko trzęsienia ziemi) i rozchodzący się w postaci fal sejsmicznych od ośrodka - epicentrum, znajdującego się na powierzchni, gdzie drgania są najsilniejsze. W zależności od siły obserwuje się drgania przedmiotów lub przy silniejszych wstrząsach pękanie ścian, niszczenie budynków, powstanie szczelin w ziemi, zapadanie się terenu. Przy określeniu siły trzęsienia ziemi używa się skali magnitud (Richtera skala), gdzie wartość 8,8 stopnia jest przeszło 10 tys. razy większa niż energia bomby atomowej zrzuconej na Hiroszimę. Trzęsienia ziemi są rejestrowane na stacjach sejsmologicznych przy pomocy sejsmografu. Występują bardzo często, ok. 8-10 tys. rocznie, przypuszcza się nawet, że do 40 tys., gdyż nie wszystkie wstrząsy są rejestrowane z braku stacji pomiarowych (dna oceanów, tereny bezludne). Oblicza się, że silne trzęsienia ziemi, tzw. światowe (rejestrowane przez wiele stacji na świecie) pojawiają się co 52 dni na lądzie i 28 dni na dnach oceanów, ale nie wszystkie z nich wywołują katastrofy. Ze względu na głębokość ogniska wyróżnia się trzęsienia ziemi: płytkie (do 50 km), średnio głębokie (50-300 km) i głębokie (300-700 km), natomiast ze względu na genezę: tektoniczne, stanowiące ok. 90% wszystkich trzęsień ziemi, zachodzące na terenie związanym z występowaniem młodych ruchów górotwórczych oraz wulkaniczne, powstałe w wyniku wdzierania się magmy w warstwy skalne i rozprężenia się gazów. Często podczas podwodnych trzęsień ziemi powstają fale (tsunami), powodujące katastrofalne zniszczenia na wybrzeżach.


Skutki trzęsień ziemi i wybuchów wulkanów.

W wyniku trzęsień ziemi tracą życie miliony ludzi. Jednym z najciężej doświadczanych rejonów są Chiny, gdzie w roku 1556 przypuszczalnie zginęło około 830 tysięcy osób, zaś w 1976 roku, 242 tysiące. Także w Japonii, Indiach, Włoszech, Iranie i innych krajach położonych w strefie sejsmicznej trzęsienia ziemi zostawiają wiele ofiar. Stosunkowo mało ofiar trzęsień ziemi odnotowano w Ameryce Północnej. Trzęsienie ziemi w San Francisco w roku 1906 zrównało wprawdzie miasto z ziemią, lecz zginęło w nim 700 osób. Trzęsienie ziemi na Alasce w roku 1964 miało około 8,5 stopni w skali Richtera i wyrządziło szkody na powierzchni około 200 tysięcy kilometrów kwadratowych, ale pozostawiło po sobie tylko 132 zabitych.
Trzęsienia ziemi przynoszą bardzo wiele szkód, nawierzchnie ulic pękają, zapadają się nawet do 3 metrów poniżej poprzedniego poziomu, zawalają się domy, zniszczone są miasta, tory kolejowe, ludzie tracą bliskich.
Główna faza trzęsienia ziemi rzadko trwa dłużej niż minutę, bywa jednak poprzedzona drobnymi drganiami zwanymi wstrząsami wyprzedzającymi. Mogą one występować kilka godzin, tygodni a nawet miesięcy przed wstrząsem głównym. Po nim ma miejsce seria wstrząsów potomnych będących wynikiem powrotu skorupy ziemskiej do stanu stabilizacji. Chociaż są one słabsze od wstrząsu głównego, często powodują szkody w obiektach, których konstrukcja została wcześniej osłabiona przez trzęsienie główne.
Co roku klęski żywiołowe powodują ogromne zniszczenia i śmierć tysięcy ludzi. Dla większości z nas trzęsienia ziemi i erupcje wulkanów utożsamiane są jedynie z wielkimi tragediami, zniszczeniem miast oraz śmiercią tysięcy ludzi. Mało kto jednak zdaje sobie sprawę, że wybuch wulkanu może mieć także wiele pozytywnych aspektów. Niestety, rzadko można o nich usłyszeć, ponieważ szkody wyrządzane przez klęski żywiołowe mają tak ogromną skalę działania, że tylko one są nagłaśniane przez media.

Chmury gorejące - powstają w wyniku erupcji eksplozywnych w przypadku, gdy ciśnienie gazów w lawie jest zbliżone do ciśnienia powietrza, co powoduje zachowanie części pęcherzyków gazowych w materiale piroklastycznym, umożliwiając jego transport w postaci zawiesiny w rozżarzonym strumieniu gazowym o temperaturze 700-1000 ?C. Przemieszczając się ze znaczną prędkością (nawet 300 km/h), na przestrzeniach kilkudziesięciu i setek kilometrów niszczą wszystko, co napotkają na swej drodze.
Lawiny piroklastyczne - nazywane również potokami piroklastycznymi stanowią turbulentną mieszaninę materiałów piroklastycznych i rozżarzonego gazu, staczającą się szybko ze zboczy wulkanu. Podobnie jak chmury gorejące, lawiny piroklastyczne powodują znaczne straty w ludziach, zniszczenia infrastruktury, ziem uprawnych i roślinności.
Lahary - nazywane również spływami popiołowymi, to potoki błotne złożone z materiałów piroklastycznych przesyconych wodą, której źródłem są pokrywy śnieżne i lodowce, topniejące w czasie erupcji, intensywne opady atmosferyczne towarzyszące wybuchom, a także jeziora kraterowe. Nagromadzone na stokach wulkanów popioły wulkaniczne mogą również ulegać upłynnieniu pod wpływem opadów późniejszych (lahary wtórne). Lahary powodują ogromne szkody ze względu na dużą siłę transportową i znaczną prędkość, wynoszącą zwykle kilkadziesiąt km/h.
Lawiny gruzowe - tworzą się w wyniku rozsadzenia i rozdrobnienia górnej części stożka wulkanicznego. Bloki i okruchy skał pochodzących z poprzednich erupcji, niekiedy przemieszane z gorącymi popiołami wulkanicznymi, mogą przemieszczać się z prędkością 70-80 km/h. Lawiny gruzowe bywają również wywołane trzęsieniami ziemi związanymi z erupcją, wstrząsami wzbudzonymi przez zapadanie się kaldery i osuwiskami.

Opady piroklastyczne - składają się z materiałów wyrzucanych w powietrze przez wulkan. Są to drobne cząstki rozpylonej lawy (popiół wulkaniczny), jej strzępy i bryły (lapille, bomby wulkaniczne), a także okruchy i bloki starszych utworów, wyrwane z budowli wulkanicznej. Popioły wulkaniczne rozpraszają się po silnych erupcjach eksplozywnych w atmosferze, hamując dopływ promieniowania słonecznego do powierzchni Ziemi. Intensywne opady piroklastyczne powodują zniszczenia domostw i pól uprawnych na znacznych obszarach wokół wulkanów; zagrażają także życiu ludności.
Wylewy lawy - nie są aż tak groźne jak pozostałe czynniki. Prędkość płynięcia law nie przekracza na ogół kilku km na godzinę, w niektórych przypadkach dochodzi do 40 km/h, a ich temperatura mieści się na ogół w granicach 730-1250C. Spadek temperatury law poniżej temperatury krzepnięcia powoduje zatrzymywanie się potoków lawowych, które mogą osiągać odległość do 80 km od krateru. Wylewy law wywołują zniszczenia podobne do tych, które są skutkiem lawin piroklastycznych; rzadko są groźne dla ludzi.
Gazy wulkaniczne - są główną siłą napędową erupcji eksplozywnych i mieszanych, składają się głównie z pary wodnej; zawierają także m.in. dwutlenek węgla, wodór, chlorowodór, fluorowodór, siarkowodór, dwutlenek siarki, metan, amoniak. Szczególnie niebezpieczny jest tlenek węgla, który, jako gaz cięższy od powietrza, gromadzi się w obniżeniach terenu, co powoduje niekiedy śmierć ludzi i zwierząt. Emisja dwutlenku siarki, który rozprasza się w atmosferze w postaci aerozolu kwasu siarkowego, prowadzi do zmniejszenia dopływu promieniowania słonecznego, co pociąga za sobą ochłodzenie klimatu.

Wulkanizm ma także wiele pozytywnych cech, o czym może świadczy ilość ludzi, którzy osiedlają się w pobliżu wulkanów. Korzyści wynikające z wybuchów wulkanów są dość znaczne. Mowa tu o urodzajności gleb powulkanicznych, wykorzystaniu bardzo wysokich temperatur przez elektrownie, turbiny, do ogrzewania pomieszczeń i w ogrodnictwie szklarniowym. Najbardziej obiecujące jest eksploatowanie zasobów energii geotermicznej, zwanej również „czerwonym węglem” na potrzeby gospodarki. Tym bardziej, że jej źródła są niewyczerpalne, a co najważniejsze są zdecydowanie „przyjazne” środowisku naturalnemu człowieka, powodują bowiem daleko mniejsze zanieczyszczenie powietrza i wód niż konwencjonalne zakłady wytwarzające energię. Przykładem takich elektrowni są zakłady we Włoszech, w Kalifornii w USA, w Nowej Zelandii, w Japonii i w Rosji. Najszybciej nauczyli się współżyć z wulkanami Islandczycy, którzy z powodzeniem wykorzystują energię wybuchowych cieplic. W Reykjaviku i innych miastach są dzielnice ogrzewane wyłącznie energią czerpaną z gejzerów.
Nie tylko wulkany stanowią duże zagrożenie dla ludzkości. Równie duże spustoszenia niosą ze sobą trzęsienia ziemi. Spomiędzy katastrof żywiołowych, nękających ludzkość od zarania jej istnienia, trzęsienia ziemi należą obecnie do najgroźniejszych. W odróżnieniu od erupcji wulkanów i innych kataklizmów, trzęsienia ziemi są nieprzewidywalne. Przychodzą bez zapowiedzi i nawiedzają zaludnione okolice, siejąc przy tym niezwykłe spustoszenie. W ciągu kilku minut, a czasem nawet sekund, ulegają zniszczeniu całe miasta, grzebiąc pod swymi gruzami tysiące ich mieszkańców.
Do najpoważniejszych skutków trzęsień ziemi należą:
-ofiary śmiertelne wśród ludności,
-pozbawienie ludzi dachu nad głową,
-szkody budowlane (pękające mury, zarysowania budynków),
-szkody gospodarcze (pękają rurociągi, gną się szyny kolejowe),
-zmiany w ukształtowaniu powierzchni ziemi,
-powodują powstawanie fal tsunami.`

Skutki trzęsienia ziemi zależą od siły wstrząsów, głębokości, na której powstają oraz od rodzaju skał na powierzchni ziemi. Grunt może pękać, unosić się i zapadać. W obszarach górzystych mogą powstać lawiny i osuwiska.
Gdy ognisko trzęsienia ziemi znajduje się pod dnem morza, powstają ogromne fale, zwane tsunami. Na samym oceanie te fale są słabo zauważalne, chociaż przemieszczają się z prędkością do 790 km/h. Gdy zbliżają się do płaskich wybrzeży ich prędkość maleje, natomiast rośnie ich wysokość. Gdy tsunami dociera do wybrzeża, morze cofa się, po czym wraca w postaci ogromnych fal atakując małe zatoki, tsunami spiętrza się do wysokości 20 m, zmiatając wszystko na swojej drodze. Chociaż naprawdę katastrofalne trzęsienia ziemi zdarzają się rzadko, Ziemia drży nieustannie. Przeważająca większość tych wstrząsów pozostałaby niezauważona, gdyby nie sejsmolodzy i ich wrażliwe czujniki - sejsmometry. Średnio co 52 dni dochodzi na lądzie do trzęsienia ziemi o sile przekraczającej 4 stopnie w dziesięciostopniowej skali Richtera. Do rejonów o największej aktywności sejsmicznej należą: rejon Pacyfiku oraz tak zwany łańcuch alpejsko-himalajski.