حقائق عن البركان ونصائح السلامة

تعد الانفجارات البركانية أحد أكثر عوامل التغيير الطبيعية إثارة للإعجاب والعنف والدراما على كوكبنا. يمكن أن تتضمن صور الثوران البركاني عرضًا حيويًا للحمم الصفراء والحمراء المتصاعدة من الشقوق، والحرائق البرتقالية، والدخان الأبيض.

احصل على مجاناً قائمة التحقق من الاستعداد للبراكين الآن!

حملها الآن

×إغلاق

البريد الإلكتروني

لا شكرًا

إلى جانب الأخطار المرئية التي تنبعث من البركان، هناك شيء غير مرئي ولكنه لا يقل خطورة: الغازات السامة ثاني أكسيد الكبريت, ثاني أكسيد الكربونوكبريتيد الهيدروجين وحمض الهيدروكلوريك و وأول أكسيد الكربون. وتنطلق الغازات من الصهارة عندما لا يعود ضغط الأرض قادرًا على احتوائها، على غرار فتح زجاجة شمبانيا أو علبة صودا.

ويشمل الاستعداد معرفة أنواع البركان والثوران البركاني، وما هي الغازات وغيرها من الحطام التي يمكن أن تنطلق، وإلى أي مدى يمكن أن ينتقل الدخان والرماد والغازات.

أنواع البركان

يصنف الجيولوجيون عمومًا البراكين إلى أربعة أنواع رئيسية - البراكين المخروطية والبراكين المركبة والبراكين الدرعية، وقباب الحمم البركانية.

1. مخاريط الرماد أو مخاريط السكوريا هي أكثر أنواع البراكين شيوعًا. وهي تتميز بمنحدرات مستقيمة وشديدة الانحدار، ولها فوهة بركان عملاقة على القمة، ونادراً ما يتجاوز ارتفاعها 300 متر (1000 قدم).
2. البراكين المركبةوالتي تسمى أحياناً البراكين الطبقية، وغالباً ما يبلغ ارتفاعها أكثر من 3000 متر (10000 قدم). نحو القاعدة، لها منحدرات لطيفة تصبح شديدة الانحدار نحو القمة وتتميز بفوهة صغيرة في الأعلى. وهي أكثر أنواع البراكين روعة - وأكثرها فتكاً.
3. البراكين الدرع ضخمة وعريضة، وعادة ما تكون أعرض 20 مرة من ارتفاعها. أطول البراكين في العالم هي براكين درعية وترتفع أكثر من 9500 متر (31000 قدم).
4. القباب البركانية أو قباب الحمم البركانية تتكون من كتل صغيرة منتفخة نسبيًا من الحمم البركانية اللزجة جدًا بحيث لا تتدفق لمسافة كبيرة.¹

أنواع الانفجارات البركانية

يتم تحديد نوع الثوران البركاني من خلال المحتوى البلوري والغازي وكذلك درجة حرارة الصهارة:

• البلورات تؤثر على لزوجة الصهارة (سمك السائل). وتؤدي زيادة المحتوى البلوري إلى صهارة أكثر سمكًا بالمقابل مع لزوجة أعلى.
• الغازات المحتبسة في الصهارة الأكثر لزوجة تواجه صعوبة أكبر في الهروب. وهذا يجعل الانفجار أكثر احتمالًا.
• درجة الحرارة: تسمح الصهارة ذات درجة الحرارة المرتفعة بخروج الغازات بسهولة أكبر، في حين أن الصهارة ذات درجة الحرارة المنخفضة تكون أكثر لزوجة وتزيد من احتمال حدوث انفجار.

تُصنف ثورات البراكين إلى عدة أنواع. يُطلق على بعضها اسم بركان معين وبعضها الآخر يُسمى حسب شكل حطام البركان أو المكان الذي يحدث فيه.

1. الانفجارات البركانية هي انفجارات متميزة من الحمم البركانية السائلة القادمة من فوهة قناة قمة مملوءة بالصهارة. تحدث الانفجارات عادةً كل بضع دقائق على فترات منتظمة أو غير منتظمة.
2. الانفجارات البركانية هي انفجارات قصيرة وعنيفة وصغيرة نسبيًا من الصهارة اللزجة. تُحدِث الانفجارات البركانية انفجارات قوية يمكن أن تنتقل فيها المواد بسرعة تزيد عن 350 مترًا في الثانية (800 ميل في الساعة) وترتفع عدة كيلومترات في الهواء.
3. انفجارات قبة الحمم البركانية عندما تنضغط الحمم البركانية اللزجة للغاية من فتحة البركان دون أن تنفجر.
4. الانفجارات البركانية السورتسية عندما تتفاعل الصهارة أو الحمم البركانية بشكل انفجاري مع الماء، وعادةً ما تكون من بركان تحت سطح البحر.
5. هاواي تُقذف الحمم السائلة في الهواء في شكل نفاثات من فتحة أو خط من الفتحات (شق) في القمة. يمكن أن تستمر هذه النفاثات لساعات أو حتى أيام، وتسمى "نافورة النار". ولأن الصهارة ذات لزوجة منخفضة، يمكن أن تقطع الحمم أميالاً قبل أن تبرد وتتصلب.
6. بلينيان هي الأكبر والأعنف من بين جميع الأنواع. وهي مدمرة للغاية ويمكنها حتى أن تمحو قمة الجبل بالكامل، كما حدث في جبل سانت هيلينز في عام 1980.

ما هو الرماد البركاني؟

الرماد البركاني هو مصطلح يُستخدم عادةً للإشارة إلى جميع "الحمم البركانية" أو "الحمم البركانية"، وهي جسيمات من المواد الصخرية النارية ذات الأحجام المختلفة التي قُذفت من البراكين. تُصنف مصطلحات الحمم البركانية/الحمم البركانية حسب الحجم:

• كتل أو قنابل: أكثر من 64 ملليمتر (2.5 بوصة)
• لابيلاي أقل من 64 ملم
• الرماد البركاني أقل من 2 مم (0.079 بوصة)
• الرماد البركاني الناعم أو الغبار البركاني: أقل من 0.063 مم (0.0025 بوصة)

تنتج جميع الانفجارات البركانية الانفجارية الحمم البركانية. ومن ثم يتشتت الرماد البركاني والرماد البركاني الناعم بفعل الرياح السائدة ويمكن أن يسقط على بعد مئات أو حتى آلاف الكيلومترات. ويشكل الرماد البركاني العالق في الغلاف الجوي خطراً على الطيران.

كما يمكن أن تحدث الحمم البركانية تأثيرات كبيرة على الأرض. قد يكون للسقوط الرقيق نسبياً (أقل من 10 ملم) آثار صحية ضارة على الأفراد المعرضين للخطر ويمكن أن يعطل خدمات البنية التحتية الحيوية والطيران والزراعة وغيرها من الأنشطة الاجتماعية والاقتصادية على مساحات شاسعة محتملة.

وقد يؤدي تساقط الرماد الكثيف (أكثر من 100 ملم) إلى إتلاف المحاصيل والغطاء النباتي والبنية التحتية، ويسبب أضرارًا هيكلية للمباني ويخلق متطلبات تنظيف كبيرة. ومع ذلك، فإنها عادة ما تنحصر في نطاق عشرات الكيلومترات من الفتحة البركانية، وهي نادرة نسبياً لأنها تحدث مع الانفجارات البركانية الكبيرة.

وتشمل الآثار قصيرة الأجل عادةً تهيج العينين والمسالك الهوائية العلوية وتفاقم الربو الموجود مسبقاً. كما يمكن أن تعاني المجتمعات المحلية المتضررة من آثار اجتماعية أخرى مباشرة وغير مباشرة، بما في ذلك اضطراب سبل العيش والقلق الذي قد يسببه.²

ما هو الضباب الضبابي؟

مصطلح "الضباب الضبابي" هو مصطلح عام، حيث تعتمد النسبة الفعلية للغازات والجسيمات على مقدار الوقت الذي استغرقته للتفاعل في الغلاف الجوي. الضباب عبارة عن خليط ضبابي من غاز SO₂ وغاز PM2.5والتي تتكون في المقام الأول من قطرات حمض الكبريتيك وغيرها من الكبريتات (SO₄) الأخرى.

ينشأ الهباء الجوي عندما ينشأ غاز SO₂ وغيرها من الغازات البركانية في الغلاف الجوي وتتفاعل كيميائيًا مع الأكسجين والرطوبة والغبار وأشعة الشمس على مدى فترات تتراوح بين دقائق وأيام.

ويعتمد التركيب الدقيق للهباء الجوي على مقدار الوقت الذي استغرقه العمود البركاني للتفاعل في الغلاف الجوي. وبعيدًا عن فتحة البركان، فإن الهباء الجوي هو المكون الرئيسي للضباب. أما بالقرب من البركان، فيحتوي الضباب على كل من الهباء الجوي و SO غير المتفاعل₂ غير المتفاعل.

وبالقرب من مصادر انبعاث الغاز، يمكن أن يحتوي الضباب الدخاني على كميات كبيرة من غاز SO غير المتفاعل₂ غير المتفاعل. كلما زاد طول SO₂ في الغلاف الجوي، فكلما طالت مدة تفاعل غاز ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي، كلما كان غاز₂ إلى جسيمات أكثر اكتمالاً. وتشتت الجسيمات الدقيقة ضوء الشمس، مما يتسبب في الضباب المرئي الذي يُلاحظ في اتجاه الريح. لذا، في المناطق البعيدة عن البركان، يتكون الضباب في المقام الأول من PM2.5.

إن الأشخاص الذين يعانون من حالات طبية موجودة مسبقًا هم المجموعة الرئيسية المعرضة لخطر التعرض للآثار الصحية الناجمة عن التعرض للضباب الضبابي، ولكن قد يعاني الأشخاص الأصحاء أيضًا من أعراض.

وتتعرض المحاصيل الزراعية والنباتات الأخرى للإصابة بسبب التعرض للملوثات. المزارعون والبستانيون الموجودون في مسار الملوثات (SO₂ والمطر الحمضي) عن أضرار كبيرة لحقت بالنباتات بسبب الرياح التي تهب على النباتات بسبب هبوب₂ وجزيئات الأحماض.

ما هو التكاسل؟

عندما تتدفق الحمم المنصهرة إلى المحيط، فإنها تتفاعل بقوة مع مياه البحر لتكوين نوع مختلف من أعمدة الغازات التي تؤدي إلى ظروف ضبابية وضارة في اتجاه الريح عند دخول المحيط. يُشار إليه بعمود "الضباب" (لمزج كلمتي "الحمم" و"الضباب")، ويتشكل من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية عندما تغلي الحمم البركانية الساخنة مياه البحر حتى تجف.

غالبًا ما يكون الليز مزيجًا مهيجًا من غاز حمض الهيدروكلوريك (HCl) والبخار وجزيئات الزجاج البركاني الصغيرة. وقد تسبب هذا المزيج الغازي الحار المسبب للتآكل في حدوث وفيات، لذا يجب أخذ اللاز على محمل الجد. يمكن للرياح أن تحمل اللاز وحتى الحواف المتطايرة يمكن أن تسبب تهيج الجلد والعينين وصعوبات في التنفس. كما يمكن أن يؤدي اللاز أيضاً إلى أمطار حمضية ذات خصائص أكالة.³

ما الذي يتكون منه الغاز البركاني؟

تحتوي الصهارة على غازات ذائبة، والتي توفر القوة الدافعة التي تسبب معظم الانفجارات البركانية. وأكثر الغازات البركانية وفرة إلى حد بعيد هو بخار الماء، وهو غير ضار. ومع ذلك، يمكن أيضًا انبعاث كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين وهاليدات الهيدروجين من البراكين.

ثاني أكسيد الكربون البركاني

عندما ينبعث هذا الغاز عديم اللون والرائحة من البراكين، فإنه عادةً ما يخف إلى تركيزات منخفضة بسرعة كبيرة ولا يشكل تهديدًا للحياة. ومع ذلك، نظرًا لأن غاز ثاني أكسيد الكربون البارد أثقل من، يمكن أن يتدفق في الهواء في المناطق المنخفضة حيث يمكن أن يصل إلى تركيزات أعلى بكثير في ظروف جوية معينة ومستقرة للغاية. ويمكن أن يشكل ذلك مخاطر جسيمة على الإنسان والحيوان.

تنفس الهواء الذي يحتوي على أكثر من 3% من ثاني أكسيد الكربون₂ يمكن أن يؤدي بسرعة إلى الصداع والدوار وزيادة معدل ضربات القلب وصعوبة التنفس. بتركيزات تزيد عن 15% تقريبًا، فإن ثاني أكسيد الكربون₂ إلى فقدان الوعي والموت بسرعة.

تميل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من البركان إلى أن تصبح مخففة بسرعة، وبالتالي لا تشكل عادةً تهديدًا مباشرًا للناس. ومع ذلك، فإن ثاني أكسيد الكربون أثقل من الهواء، لذلك يمكن أن يتراكم في المناطق المنخفضة. إذا دخل شخص ما إلى منطقة منخفضة استقر فيها الغاز بعد ثوران بركاني، فإن استنشاق هذا الهواء المركز قد يكون مميتًا.³

ثاني أكسيد الكبريت البركاني (SO₂)

ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) مهيج للعينين والجلد والجهاز التنفسي. والأشخاص الذين يعانون من أمراض القلب والأوعية الدموية أو أمراض الجهاز التنفسي، مثل الربو، معرضون بشكل خاص. كما أن كبار السن والرضع والنساء الحوامل حساسون بشكل خاص. يقول المسؤولون إنه لا أحد يعرف الآثار الصحية طويلة المدى للتعرض لثاني أكسيد الكبريت البركاني.

وثاني أكسيد الكبريت هو غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة تهيج الجلد والأنسجة والأغشية المخاطية للعينين والأنف والحلق. ثاني أكسيد الكبريت₂ أن تتسبب انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت في هطول أمطار حمضية وتلوث الهواء في اتجاه الريح من البركان، حيث تنتج تركيزات عالية من ثاني أكسيد الكبريت ضبابًا دخانيًا بركانيًا، مما يسبب مشاكل صحية مستمرة للسكان في اتجاه الريح.

أثناء الانفجارات البركانية الهائلة، فإن ثاني أكسيد الكبريت₂ إلى ارتفاعات تزيد عن 10 كم في طبقة الستراتوسفير. وهنا، فإن ثاني أكسيد الكبريت₂ إلى هباء كبريتات يعكس ضوء الشمس وبالتالي يكون له تأثير تبريد على مناخ الأرض. كما أن لها دورًا في استنفاد الأوزون، حيث أن العديد من التفاعلات التي تدمر الأوزون تحدث على سطح هذه الهباء الجوي.⁴

كبريتيد الهيدروجين البركاني

كبريتيد الهيدروجين هو غاز عديم اللون وقابل للاشتعال ذو رائحة قوية كريهة ويشار إليه أحياناً باسم غاز المجاري. وهو سام جداً بتركيزات عالية.

ومن المثير للاهتمام، أن الأنف البشري أكثر حساسية لغاز H2S من أي أداة مراقبة غازية لدينا اليوم: ترتبط مخاليط الهواء التي تحتوي على نسبة 0.000001% من H2S برائحة البيض الفاسد. ومع ذلك، عند نسب الخلط التي تزيد عن 0.01% تقريبًا، تصبح H2S عديمة الرائحة وسامة للغاية، مما يسبب تهيجًا في الجهاز التنفسي العلوي، وأثناء التعرض الطويل، وذمة رئوية.

يمكن أن يؤدي التعرض لأكثر من 500 جزء في المليون لأكثر من خمس دقائق إلى سقوط الشخص. وعند التعرض لهذا المستوى لمدة تصل إلى ساعة، يمكن أن تحدث الوفاة.

هاليدات الهيدروجين البركانية (HF، HCl، HBr)

عندما تصعد الصهارة بالقرب من السطح، يمكن أن تنبعث من البراكين الهالوجينات الفلور (HF) والكلور (HCl) والبروم في شكل هاليدات الهيدروجين (HBr). هذه الغازات حمضية وذات قابلية ذوبان عالية ويمكن أن تسبب أمطاراً حمضية. كما أن جزيئات الرماد غالبًا ما تكون مغلفة بهاليدات الهيدروجين. وبمجرد ترسب جزيئات الرماد المغلفة هذه يمكن أن تسمم إمدادات مياه الشرب والمحاصيل الزراعية وأراضي الرعي.⁵

السكان المعرضون للخطر وانبعاثات البراكين

سيتعافى معظم البالغين الأصحاء من التعرض. ومع ذلك، فإن بعض الأفراد أكثر عرضة لخطر الإصابة بعواقب صحية شديدة، بما في ذلك:

• الأطفال الصغار. يُعتبر الأطفال الذين لا تزال رئتاهم في طور النمو أكثر عرضة للخطر، بغض النظر عما إذا كانوا يعانون من حالة مرضية موجودة مسبقًا أم لا.
• النساء الحوامل. يُعرّض استنشاق الضباب النساء الحوامل وأطفالهن الذين لم يولدوا بعد لخطر أكبر من عامة السكان.
• كبار السن. تعتبر هذه الفئة السكانية معرضة للخطر بسبب زيادة معدل الإصابة بأمراض الرئة والقلب الموجودة مسبقًا.
• أي شخص مصاب بأمراض الجهاز التنفسي. الأفراد الذين يعانون من انتفاخ الرئة أو التهاب الشعب الهوائية المزمن أو مرض الانسداد الرئوي المزمن أو الربو أو أي مرض تنفسي آخر معرضون للخطر.
• الأفراد المصابون بأمراض القلب والأوعية الدموية. تشمل أمراض الدورة الدموية ارتفاع ضغط الدم وأمراض الأوعية الدموية وفشل القلب وأمراض الأوعية الدموية الدماغية. هذه الحالات تجعل المصابين بهذه الأمراض عرضة للإصابة بالنوبات القلبية وآلام الصدر العابرة وفشل القلب والسكتة الدماغية والموت المفاجئ بسبب عدم انتظام ضربات القلب.

نصائح للتحضير لانبعاثات البركان

• البقاء في الداخل قدر الإمكان. وهذا مفيد للغاية في المباني التي تمنع الهواء الخارجي من الدخول إلى الداخل بشكل فعال.
• ارتدِ كمامة في الهواء الطلق. استخدم فقط قناع التنفس الذي يحمل تصنيف N95 أو N100 للمساعدة في الحماية من جزيئات الدخان.
• تحقق من مواقع مراقبة جودة الهواءمثل مؤشر جودة الهواء AirVisual.
• احتفظ بالأدوية في متناول يدك. إذا كنت تعاني من الربو أو غيره من أمراض الجهاز التنفسي، احتفظ بأدويتك في متناول يدك واستخدمها حسب الوصفة الطبية. إذا لم تكن لديك أدوية، ولكنك تشعر أنك قد تحتاج إليها، فاتصل بطبيبك.
• ارتدِ قناعاً واقياً من تلوث الهواءمثل قناع KN95 المعتمد من KN95، مثل قناع IQAirلحماية نفسك من استنشاق ملوثات الجسيمات المحمولة في الهواء في الضباب.
• قم بإنشاء ملاذ للهواء النقي داخل منزلك. يمكن أن تتراكم الجسيمات والغازات بسرعة داخل منزلك. أبقِ النوافذ مغلقة وأغلق أي فتحات تؤدي إلى الخارج، بما في ذلك فتحات التهوية. عند استخدام مكيف الهواء، تأكد من ضبطه على إعادة التدوير وإغلاق مدخل الهواء النقي. قم بتصفية الهواء عند تهوية المكان باستخدام جهاز تنقية هواء عالي الأداء للضباب الدخاني البركاني (vog)مثل GC MultiGas.
• تجنب الأنشطة التي تزيد من تلويث الهواء الداخلي. تجنب إشعال الشموع أو استخدام الموقد أو حتى التنظيف بالمكنسة الكهربائية (إلا إذا كنت تمتلك مكنسة كهربائية عالية الأداء HEPA). فكل هذه الأنشطة يمكن أن تصبح مصادر إضافية لملوثات الهواء الداخلي

لا يمكن السيطرة على الأحداث الطبيعية مثل الانفجارات البركانية. ومع ذلك، من خلال المعرفة والاستعداد، يمكنك حماية نفسك وعائلتك بأفضل طريقة ممكنة.