Islanda: Un Laborator Natural Pentru Studiul Pământului - Vedere Alternativă

Cuprins:

Islanda: Un Laborator Natural Pentru Studiul Pământului - Vedere Alternativă
Islanda: Un Laborator Natural Pentru Studiul Pământului - Vedere Alternativă
Anonim

Originea geologică unică a insulei o face un adevărat centru de cercetare

Parcul Național Thingvellir este unul dintre locurile obligatorii din Islanda. Acesta este situat în partea de sud-vest a insulei, la aproximativ 45 de kilometri de capitală, Reykjavik, iar împreună cu cascada Gullfoss și valea de gheizere Haukadalar formează așa-numitul „Cercul de Aur” - cel mai popular traseu turistic din Islanda. A devenit prima zonă protejată a țării, care a fost recunoscută drept patrimoniul omenirii de către UNESCO în 2004.

Peisajele prezentate în parc uimesc prin diversitatea lor: fisuri, chei, cascade, râuri, lacuri - un adevărat sanctuar pentru islandezi. Aici a fost fondat primul parlament din Europa în anul 930, iar acolo puteți vedea, de asemenea, cu ochiul liber cum Europa se îndepărtează de America de Nord cu aproximativ doi centimetri pe an.

„Puteți pune un picior pe placa tectonică americană N și celălalt pe placa eurasiatică și spune că există o creastă din mijlocul oceanului chiar sub tine. Acest lucru nu este obișnuit , spune José Luis Fernández-Turiel, Fellow al Consiliului Superior spaniol pentru cercetări științifice și director al Institutului de Științe ale Pământului. Jaume Almery.

Islanda este în general un loc unic, o anomalie planetară. Este amplasat pe Ridgeul Atlanticului Mid-Atlantic, chiar deasupra divergenței plăcilor tectonice din America de Nord și Eurasiatică. În astfel de zone, unde fragmentele se mișcă și se ciocnesc care formează litosfera - stratul solid de suprafață al planetei noastre, substanța semi-topită - magma - scapă adesea din interiorul Pământului.

Dacă lovește o placă continentală în drum spre suprafață, se va forma un vulcan; dacă placa este oceanică, atunci apa răcește rapid magma emergentă și se îngheață. Deși se formează material solid solid, rareori formează insule noi, întrucât se răspândește uniform peste crusta oceanică. Acest lucru se datorează faptului că, după cum explică Fernandez-Turiel, „rata de răspândire a plăcilor este prea rapidă pentru a provoca acest lucru. O insulă vulcanică atât de mare precum Islanda este o excepție în acest sens, care a devenit posibilă datorită producției de magmă anomal de mare.

De ce se formează o astfel de cantitate de magmă, care face ca insula să crească nu numai în înălțime, ci și de-a lungul perimetrului, rămâne un mister pentru oamenii de știință. De-a lungul întregii creste oceanice, există doar o altă insulă asemănătoare, opusă coastei Braziliei, dar mult mai mică. „Pe lângă locația unică a Islandei chiar pe creastă, trebuie să existe un alt factor în spatele unui astfel de magmatism abundent. Geofizicienii sugerează că vorbim despre așa-numitul „punct fierbinte” - spune omul de știință.

Punctele fierbinți sunt numite zone de vulcanism permanent cauzate de o anomalie termică în unele părți ale scoarței terestre, „zone cruste slabe care facilitează mișcarea fluxurilor magmatice la suprafață”. Astfel de puncte se găsesc în diferite regiuni ale Pământului, ele apar deasupra fluxurilor de manta fierbinte sau a prunelor, care provin din miezul planetei de la o adâncime de aproape trei mii de kilometri.

Video promotional:

"Vulcanii care s-au format pe puncte fierbinți precum Islanda, Hawaii sau Samoa sunt extrem de interesanți pentru oamenii de știință, deoarece compoziția lavelor din ele este diferită decât la vulcanii din alte regiuni ale oceanului mondial, unde se formează crustă nouă în punctul divergenței plăcilor tectonice", - spune în în cadrul conferinței video, Barbara Romanowicz, cercetător la Universitatea din California la Berkeley și autoare a unui studiu publicat recent în Science. Ea concluzionează că există un rezervor uriaș de rocă topită sub Islanda, alimentat de penajul de manta care a format insula.

Pentru a ajunge la această concluzie, geofizicienii au folosit valuri seismice. La fel ca razele X, ele ajută la completarea imaginii „centrului Pământului” desenat de Jules Verne în romanul său fantezist, pe care eroii intenționau să-l atingă prin craterul vulcanului islandez Sn Сfells. „Am folosit o tehnică tomografică seismică foarte asemănătoare cu cea utilizată în medicină pentru a vedea creierul”, explică Romanovici. Oamenii de știință au colectat date despre cutremure de la aproape 400 de stații seismologice și, pe baza acestora, au calculat viteza undelor seismice pe măsură ce trec prin diferite părți ale scoarței terestre. Apoi s-au aplicat modele matematice.

În unele puncte situate între mantie și miezul Pământului la o adâncime de 2.900 km, s-au găsit acumulări de roci semi-topite la baza penelor. „În aceste zone anomale, valurile călătoresc cu 10-30% mai lent”, explică Romanovici. Acest lucru se datorează temperaturii substanței - cu cât este mai mare, cu atât este mai densă substanța și cu atât este mai lentă viteza undei seismice din ea.

Este ciudat. Trebuie să existe o interacțiune cu miezul Pământului, fabricat din fier și care să alimenteze aceste grupuri anomale, ceea ce explică creșterea densității”, spune geofizicianul Jaume Pons, profesor la Departamentul de Fizică a Pământului de la Universitatea din Barcelona. „Islanda este formată din roci de manta care provin din cele mai adânci straturi ale planetei”, adaugă Jordi Díaz de la Institutul de Științe ale Pământului. Jaume Almery. „Vulcanii săi sunt ca niște ferestre deschise adânc pe Pământ”.

Vulcanii alimentați cu plumă au fost întotdeauna un mister pentru știința care studiază tectonica plăcilor, notează Pons. O bună ocazie de a ne apropia de răspunsul prezentat în 1963 și 1967, când islandezii au asistat la formarea unei noi insule pe coasta de sud-vest - Surtsey.

A apărut ca urmare a unei serii de erupții ale unui vulcan subacvatic la o adâncime de 130 de metri. În ciuda faptului că suprafața sa nu depășește 1,3 kilometri pătrați, este un teritoriu inedit al planetei, la care au acces doar oamenii de știință. Încă de la începutul formării sale, insula a făcut obiectul cercetărilor, mai întâi de către vulcanologi și geofizicieni, apoi de biologii care studiază apariția vieții pe o stâncă stearpă.

Aceasta din urmă a fost lansată în această vară și, dacă totul merge conform planului, două sonde vor fi coborâte până la o adâncime de 200 de metri în inima insulei rocilor de bazalt negru, pentru a determina cum se formează astfel de insule vulcanice, când și cum microorganismele încep să le populeze și care este rolul biosferei straturilor profunde ale scoarței în crearea ecosistemelor. Una dintre sondele va fi amplasată paralel cu cealaltă, instalată în 1979 la o adâncime de 181 metri, pentru a compara populațiile microbiene și pentru a vedea cum s-au schimbat în acest timp. Oamenii de știință vor analiza, de asemenea, evoluția biogeografică a insulelor nou-născuților, determinând momentul colonizării lor de către păsări de mare. O altă sondă va cerceta modul în care apa fierbinte se scurge prin fisurile din craterele vulcanice care au creat insula.

Canalele pentru ambele sonde vor fi forate în zonele fundului mării care nu sunt afectate de erupțiile anilor 60, la o adâncime de aproximativ 190 de metri. În același timp, oamenii de știință intenționează să învețe mai multe despre structura vulcanului, să vadă cum straturile sale sunt situate sub fundul mării și cum un amestec de apă caldă și minerale hidrotermale formate în roca vulcanică își reduce porozitatea, ceea ce înseamnă că ajută la rezistența la eroziune. Printre altele, rezultatele studiului ar putea oferi informații despre gândire pentru inginerii care dezvoltă materiale cu o rezistență crescută, cum ar fi cimentul, din care sunt construite containere pentru deșeuri radioactive.

Un cântec de gheață și foc

Pe 20 martie 2010, a început erupția vulcanului Eyjafjallajokull în sudul Islandei. După câteva săptămâni, a fost eliberat în atmosferă un volum mare de cenușă vulcanică, format din particule de rocă, sticlă și nisip. Norul de cenușă s-a răspândit în Europa, ceea ce a dus la închiderea spațiului aerian din cauza temerilor că ar putea deteriora turbinele și motoarele de aeronave. Aproximativ 100.000 de zboruri au fost anulate, milioane de pasageri au fost afectați, iar companiile aeriene au suferit pierderi colosale.

Cu toate acestea, nu a fost prima dată când o erupție vulcanică pe o insulă îndepărtată a plonjat continentul european în haos. În 821, vulcanul Katla, unul dintre cele mai mari și mai active din Islanda, l-a făcut, tot în partea de sud a insulei, care acum doarme sub un strat de gheață de 700 de metri grosime.

La începutul anului 820, erupția sa a afectat climatul: temperatura din Europa a scăzut brusc, astfel încât râurile care nu îngheață ca Sena, Dunărea sau Rinul au fost acoperite cu gheață. Recoltele s-au pierdut, iar foametea a început în Europa.

Se știe că erupțiile vulcanice pot provoca perioade cu scăderi puternice ale temperaturilor. Tocmai asta au sugerat oamenii de știință de la Universitatea Cambridge, în timp ce investigau acel moment întunecat din istoria europeană. Pădurea relicvă descoperită în inundație le-a permis să-și dovedească ghicitul, rezultatele muncii lor sunt publicate în revista Geology.

În 2003, o inundație provocată de inundarea râului Tverau a expus o zonă a unei vechi păduri de mesteacăn îngropate timp de secole sub un strat de roci sedimentare vulcanice. Deși în prezent, practic, nu există copaci în Islanda, insula a fost acoperită cu păduri până la colonizarea insulei la sfârșitul secolului al IX-lea.

Oamenii de știință au analizat inelele copacilor ale resturilor de mesteacănuri relicte ale așa-numitei păduri Drumbabot pentru a stabili când a avut loc erupția care a distrus-o. S-a stabilit că acest lucru s-a întâmplat între toamna anului 822 și primăvara anului 823. De asemenea, a fost realizat un studiu despre gheață și cenușă, iar istoricii au comparat datele cu documentele de arhivă. Așadar, a fost posibil să restabiliți condițiile climatice din acea epocă și să determinați ce anume Katla a adus în Europa o iarnă lungă.

În timpul erupțiilor vulcanice, particulele care se ridică în atmosferă împreună cu gazul fierbinte care scapă de pe sol - în principal particule de dioxid de sulf - interacționează cu gazele atmosferice și formează un aerosol care nu lasă razele soarelui să coboare pe Pământ, provocând o rafală de răcire.

Christina Saez (CRISTINA SÁEZ)

Recomandat: