حقائق عن البراكين ونصائح للسلامة

تُعدّ الثورات البركانية واحدة من أكثر العوامل الطبيعية إبهارًا وعنفًا ودراميةً في إحداث التغيير على كوكبنا. وقد تتضمن صور الثوران مشهدًا حيًّا للحمم الصفراء والحمراء وهي تغلي وتندفع من الشقوق، مع نيران برتقالية ودخان أبيض.

احصل على قائمة التحقق المجانية الخاصة بالاستعداد للثوران البركاني الآن!

نزّل الآن

×إغلاق

البريد الإلكتروني

لا، شكرًا

إلى جانب المخاطر المرئية الناتجة عن البركان الثائر، هناك شيء غير مرئي لكنه لا يقل خطورة: الغازات السامة ثاني أكسيد الكبريت، ثاني أكسيد الكربون، وكبريتيد الهيدروجين، وحمض الهيدروكلوريك، وأول أكسيد الكربون. تنطلق هذه الغازات من الصهارة عندما لا يعود ضغط الأرض قادرًا على احتوائها، على نحو مشابه لفتح زجاجة شمبانيا أو علبة مشروب غازي.

يشمل الاستعداد معرفة أنواع البراكين والثورات البركانية، وما الغازات وغيرها من المواد المتطايرة التي يمكن أن تنطلق، وإلى أي مدى يمكن أن ينتقل الدخان والرماد والغازات.

أنواع البراكين

يصنف علماء الجيولوجيا البراكين عمومًا إلى أربعة أنواع رئيسية: مخاريط الرماد، والبراكين المركبة، والبراكين الدرعية، وقباب الحمم البركانية.

1. مخاريط الرماد أو السكوريا هي أكثر أنواع البراكين شيوعًا. وتمتاز بمنحدرات مستقيمة وشديدة الانحدار، وبفوهة كبيرة في القمة، ونادرًا ما يتجاوز ارتفاعها 300 متر (1,000 قدم).
2. البراكين المركبة، وتُسمى أحيانًا البراكين الطبقية، غالبًا ما يزيد ارتفاعها على 3,000 متر (10,000 قدم). وعند القاعدة تكون منحدراتها لطيفة ثم تصبح شديدة الانحدار باتجاه القمة، وتتميز بفوهة صغيرة في الأعلى. وهذه هي أكثر أنواع البراكين جمالًا في المنظر – والأكثر فتكًا.
3. البراكين الدرعية ضخمة وعريضة، ويبلغ عرضها عادةً 20 ضعف ارتفاعها. أطول البراكين في العالم هي براكين درعية، ويزيد ارتفاعها على 9,500 متر (31,000 قدم).
4. القباب البركانية أو قباب الحمم تتكوّن من كتل حمم صغيرة نسبيًا ومنتفخة تكون لزوجتها عالية جدًا فلا تتدفق لمسافات بعيدة.¹

أنواع الثورات البركانية

يتحدد نوع الثوران البركاني بحسب محتوى الصهارة من البلورات والغازات، وكذلك درجة حرارتها:

• البلورات تؤثر في لزوجة الصهارة (سماكة السائل). وكلما ازداد محتوى البلورات أصبحت الصهارة أكثر سماكة وارتفعت لزوجتها تبعًا لذلك.
• الغازات المحتجزة في الصهارة الأعلى لزوجة تجد صعوبة أكبر في التسرّب. وهذا يزيد من احتمالية حدوث انفجار.
• درجة الحرارة: تسمح الصهارات ذات درجات الحرارة الأعلى بخروج الغازات بسهولة أكبر، بينما تكون الصهارات ذات درجات الحرارة الأقل أكثر لزوجة وتزيد من احتمالية حدوث انفجار.

تُصنَّف ثورات البراكين إلى عدة أنواع. يُسمّى بعضها نسبةً إلى براكين معيّنة، بينما تُسمّى أنواع أخرى بحسب شكل حطام الثوران أو المكان الذي تحدث فيه.

1. الثورات السترومبوليانية هي اندفاعات مميزة من الحمم السائلة تخرج من فوهة قناة قمة مملوءة بالصهارة. وعادةً ما تحدث الانفجارات كل بضع دقائق على فترات منتظمة أو غير منتظمة.
2. الثورات الفولكانية هي انفجارات قصيرة وعنيفة وصغيرة نسبيًا من صهارة لزجة. وتُحدث الثورات الفولكانية انفجارات قوية يمكن أن تنتقل فيها المواد بسرعة تزيد على 350 مترًا في الثانية (800 ميل في الساعة) وترتفع عدة كيلومترات في الهواء.
3. ثورات قباب الحمم تتشكّل عندما تُدفَع الحمم شديدة اللزوجة والمليئة بالركام إلى خارج الفتحة البركانية من دون أن تنفجر.
4. الثورات السورتسية تحدث عندما تتفاعل الصهارة أو الحمم بشكل انفجاري مع الماء، وعادةً ما يكون ذلك من بركان تحت سطح البحر.
5. الهاوايية: تُقذف الحمم السائلة في الهواء على شكل نوافير من فتحة أو خط من الفتحات (شق) عند القمة. ويمكن أن تستمر هذه النوافير لساعات أو حتى لأيام، ويُطلق على ذلك اسم "نوافير النار". ونظرًا لأن الصهارة منخفضة اللزوجة، يمكن للحمم أن تقطع أميالًا قبل أن تبرد وتتصلّب.
6. البلينية هي الأكبر والأعنف بين جميع الأنواع. وهي شديدة التدمير ويمكنها حتى أن تزيل كامل الجزء العلوي من الجبل، كما حدث في جبل سانت هيلينز عام 1980.

ما هو الرماد البركاني؟

الرماد البركاني هو مصطلح يُستخدم عادةً للإشارة إلى جميع "التيفرا" أو "المقذوفات البركانية الفتاتية (pyroclastics)"، وهي جسيمات من مواد الصخور النارية بأحجام مختلفة قُذفت من البراكين. وتُصنَّف مصطلحات التيفرا / المقذوفات البركانية الفتاتية حسب الحجم:

• الكتل أو القنابل: أكثر من 64 مليمترًا (2.5 بوصة)
• اللابيلي: أقل من 64 مم
• الرماد البركاني: أقل من 2 مم (0.079 بوصة)
• الرماد البركاني الدقيق أو الغبار البركاني: أقل من 0.063 مم (0.0025 بوصة)

تنتج جميع الثورات الانفجارية تيفرا. ثم تتشتت جسيمات الرماد البركاني والرماد البركاني الدقيق بفعل الرياح السائدة، ويمكن أن تتساقط على بُعد مئات أو حتى آلاف الكيلومترات. ويُعد الرماد البركاني العالق في الغلاف الجوي خطرًا على الطيران.

يمكن أن تُحدث التيفرا أيضًا تأثيرات كبيرة على الأرض. فقد يكون للتساقطات الرقيقة نسبيًا (أقل من 10 مم) آثار صحية ضارة على الأفراد الأكثر عرضة للخطر، كما يمكن أن تعطل خدمات البنية التحتية الحيوية والطيران والزراعة وغيرها من الأنشطة الاجتماعية والاقتصادية عبر مناطق شاسعة محتملة.

أما تساقطات الرماد الكثيفة (أكثر من 100 مم) فقد تُلحق الضرر بالمحاصيل والنباتات والبنية التحتية، وتتسبب في أضرار هيكلية للمباني وتفرض متطلبات تنظيف كبيرة. ومع ذلك، فإنها تظل عادةً محصورة ضمن عشرات الكيلومترات من الفتحة البركانية، ونظرًا لارتباطها بالثورات الكبيرة فهي نادرة نسبيًا.

تشمل الآثار قصيرة الأجل بشكل شائع تهيّج العينين والمجاري التنفسية العلوية وتفاقم حالات الربو الموجودة مسبقًا. كما قد تواجه المجتمعات المتأثرة آثارًا اجتماعية مباشرة وغير مباشرة أخرى، بما في ذلك تعطّل سبل العيش والقلق الذي قد يسببه ذلك.²

ما هو الضباب البركاني (vog)؟

يُعد مصطلح "vog" مصطلحًا عامًا، إذ تعتمد النسبة الفعلية للغازات والجسيمات فيه على مقدار الوقت الذي أُتيح له للتفاعل في الغلاف الجوي. والـ vog هو مزيج ضبابي من غاز SO₂ وPM2.5، ويتكوّن أساسًا من قطرات حمض الكبريتيك ومركّبات الكبريتات الأخرى (SO₄).

تتكوّن الهباءات الجوية عندما يتحد SO₂ وغيره من الغازات البركانية في الغلاف الجوي وتتفاعل كيميائيًا مع الأكسجين والرطوبة والغبار وأشعة الشمس على مدى يتراوح من دقائق إلى أيام.

يعتمد التركيب الدقيق للـ vog على مقدار الوقت الذي أُتيح لريشة الانبعاث البركانية للتفاعل في الغلاف الجوي. وعلى مسافة بعيدة من الفوهة الثائرة، تكون الهباءات الجوية هي المكوّن الرئيسي للـ vog. أما بالقرب من البركان، فيحتوي الـ vog على كل من الهباءات الجوية وغاز SO₂ غير المتفاعل.

بالقرب من مصادر انبعاث الغاز، يمكن أن يحتوي الـ vog على كميات كبيرة من غاز SO₂ غير المتفاعل. وكلما طال الوقت المتاح لغاز SO₂ ليتفاعل في الغلاف الجوي، كان تحوّل غاز SO₂ إلى جسيمات أكثر اكتمالًا. وتبعثر الجسيمات الدقيقة ضوء الشمس، مما يسبب الضباب المرئي الذي يُلاحظ في اتجاه الريح. لذلك، وعلى مسافات أبعد من البركان، يتكوّن الـ vog أساسًا من PM2.5.

يُعد الأشخاص الذين لديهم حالات طبية سابقة الفئة الرئيسية المعرّضة لخطر التأثيرات الصحية الناتجة عن التعرّض للـ vog، لكن قد تظهر الأعراض أيضًا لدى الأشخاص الأصحاء.

تتعرّض المحاصيل الزراعية والنباتات الأخرى للضرر بسبب التعرّض للملوّثات. وقد أفاد المزارعون والبستانيون الواقعون في مسار الملوّثات (SO₂ والأمطار الحمضية) بوقوع أضرار كبيرة للنباتات بسبب الرياح التي تحمل غاز SO₂ والجسيمات الحمضية.

ما هو laze؟

عندما تتدفق الحمم المنصهرة إلى المحيط، فإنها تتفاعل بقوة مع مياه البحر لتُنشئ نوعًا مختلفًا من ريشة الغاز يؤدي إلى ظروف ضبابية ومؤذية في اتجاه الريح من نقطة دخولها إلى المحيط. ويُشار إلى ذلك باسم ريشة "laze" (وهي دمج بين كلمتي 'lava' و'haze')، وتتشكّل عبر سلسلة من التفاعلات الكيميائية عندما تغلي الحمم الساخنة مياه البحر حتى الجفاف.

غالبًا ما يكون laze مزيجًا مُهيِّجًا من غاز حمض الهيدروكلوريك (HCl) والبخار وجسيمات دقيقة من الزجاج البركاني. وقد تسببت هذه الخلطة الغازية الساخنة والكاوية في وفيات، لذا يجب التعامل مع laze بجدية. ويمكن للرياح أن تحمل laze، وحتى أطرافه الخيطية قد تسبب تهيّج الجلد والعينين وصعوبات في التنفس. كما يمكن أن يؤدي laze أيضًا إلى أمطار حمضية ذات خصائص أكّالة.³

ممّ يتكوّن الغاز البركاني؟

تحتوي الصهارة على غازات مذابة، وهي التي توفّر القوة الدافعة التي تتسبب في معظم الثورات البركانية. وأكثر الغازات البركانية وفرةً بفارق كبير هو بخار الماء، وهو غير ضار. ومع ذلك، يمكن أيضًا أن تنبعث من البراكين كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين وهاليدات الهيدروجين.

ثاني أكسيد الكربون البركاني

عندما ينبعث هذا الغاز عديم اللون والرائحة من البراكين، فإنه عادةً ما يتخفف إلى تركيزات منخفضة بسرعة كبيرة ولا يكون مهددًا للحياة. ومع ذلك، ونظرًا لأن غاز ثاني أكسيد الكربون البارد أثقل من الهواء، فقد يتدفق إلى المناطق المنخفضة حيث يمكن أن يصل إلى تركيزات أعلى بكثير في ظل بعض الظروف الجوية شديدة الاستقرار. وقد يشكّل ذلك مخاطر جسيمة على الناس والحيوانات.

قد يؤدي استنشاق هواء يحتوي على أكثر من 3% من CO₂ بسرعة إلى الصداع والدوخة وزيادة معدل ضربات القلب وصعوبة التنفس. وعند تركيزات تتجاوز نحو 15%، يتسبب CO₂ بسرعة في فقدان الوعي والوفاة.

تميل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من البركان إلى التخفف بسرعة، ولذلك لا تشكل عادةً تهديدًا مباشرًا للناس. ومع ذلك، فإن ثاني أكسيد الكربون أثقل من الهواء، لذا يمكن أن يتراكم في المناطق المنخفضة. وإذا دخل شخص إلى منطقة منخفضة استقر فيها الغاز بعد ثوران بركاني، فقد يكون استنشاق هذا الهواء المركز قاتلًا.³

ثاني أكسيد الكبريت البركاني (SO₂)

يُعد ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) مهيجًا للعينين والجلد والجهاز التنفسي. ويكون الأشخاص المصابون بأمراض القلب والأوعية الدموية أو أمراض الجهاز التنفسي، مثل الربو، أكثر عرضة للتأثر بشكل خاص. كما أن كبار السن والرضع والنساء الحوامل أكثر حساسية أيضًا. ويقول المسؤولون إنه لا أحد يعرف الآثار الصحية طويلة الأمد للتعرض لثاني أكسيد الكبريت البركاني.

ثاني أكسيد الكبريت غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة يهيّج الجلد والأنسجة والأغشية المخاطية في العينين والأنف والحلق. ويمكن لانبعاثات SO₂ أن تسبب الأمطار الحمضية وتلوث الهواء في المناطق الواقعة مع اتجاه الرياح من البركان، كما أن التركيزات المرتفعة من ثاني أكسيد الكبريت تنتج ضبابًا دخانيًا بركانيًا، مما يسبب مشكلات صحية مستمرة للسكان في المناطق الواقعة مع اتجاه الرياح.

أثناء الثورانات الهائلة، يمكن أن يُقذف SO₂ إلى ارتفاعات تتجاوز 10 كم داخل طبقة الستراتوسفير. وهناك يتحول SO₂ إلى هباءات كبريتاتية تعكس ضوء الشمس، وبالتالي يكون لها تأثير تبريدي على مناخ الأرض. كما أن لها دورًا في استنزاف الأوزون، إذ إن العديد من التفاعلات التي تدمر الأوزون تحدث على سطح مثل هذه الهباءات.⁴

كبريتيد الهيدروجين البركاني

كبريتيد الهيدروجين غاز عديم اللون وقابل للاشتعال، وله رائحة قوية كريهة، ويُشار إليه أحيانًا باسم غاز المجاري. وهو شديد السمية عند التركيزات العالية.

ومن المثير للاهتمام أن أنف الإنسان أكثر حساسية تجاه H2S من أي جهاز مراقبة غازات متوفر لدينا اليوم: إذ ترتبط خلطات الهواء التي تحتوي على ما لا يزيد عن 0.000001% من H2S برائحة البيض الفاسد. ومع ذلك، عند نسب خلط تتجاوز نحو 0.01%، يصبح H2S عديم الرائحة وشديد السمية، مما يسبب تهيجًا في الجهاز التنفسي العلوي، ومع التعرض الطويل، وذمة رئوية.

قد 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 إلى قرب السطح، يمكن للبراكين أن تطلق الهالوجينات الفلور (HF) والكلور (HCl) والبروم على شكل هاليدات الهيدروجين (HBr). هذه الغازات حمضية وذات ذوبانية عالية ويمكن أن تتسبب في الأمطار الحمضية. كما أن جزيئات الرماد غالبًا ما تكون مغطاة أيضًا بهاليدات الهيدروجين. وبعد ترسبها، يمكن لهذه الجزيئات من الرماد المغطاة أن تسمم إمدادات مياه الشرب والمحاصيل الزراعية وأراضي الرعي.⁵

الفئات المعرضة للخطر وانبعاثات البراكين

سيتعافى معظم البالغين الأصحاء من التعرّض. ومع ذلك، هناك فئات معيّنة تكون أكثر عرضة لعواقب صحية شديدة، بما في ذلك:

• الأطفال الصغار. يُعدّ الأطفال الذين لا تزال رئاتهم في طور النمو أكثر عرضة للتأثر، بغضّ النظر عمّا إذا كانت لديهم حالة مرضية سابقة أم لا.
• النساء الحوامل. يزيد استنشاق الضباب البركاني (vog) من خطر التعرّض لدى النساء الحوامل وأطفالهن غير المولودين مقارنةً بعامة السكان.
• كبار السن. تُعدّ هذه الفئة أكثر عرضة للخطر بسبب ارتفاع معدل الإصابة المسبقة بأمراض الرئة والقلب.
• أي شخص مصاب بمرض تنفسي. يُعدّ الأفراد المصابون بالنُّفاخ الرئوي أو التهاب الشعب الهوائية المزمن أو مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) أو الربو أو أي مرض تنفسي آخر أكثر عرضة للخطر.
• الأفراد المصابون بأمراض القلب والأوعية الدموية. تشمل أمراض الدورة الدموية ارتفاع ضغط الدم وأمراض الأوعية الدموية وفشل القلب وحالات الأوعية الدماغية. تجعل هذه الحالات المصابين بها أكثر عرضة للنوبات القلبية وألم الصدر العابر وفشل القلب والسكتة الدماغية والوفاة المفاجئة بسبب اضطراب نظم القلب.

نصائح للاستعداد لانبعاثات البراكين

• ابقَ داخل المنزل قدر الإمكان. يكون ذلك أكثر فاعلية في المباني التي تمنع بفعالية دخول الهواء الخارجي إلى الداخل.
• ارتدِ قناعًا في الخارج. استخدم فقط قناع تنفّس واقيًا بتصنيف N95 أو N100 للمساعدة في الحماية من جزيئات الدخان.
• تحقّق من مواقع مراقبة جودة الهواء، مثل مؤشر جودة الهواء AirVisual.
• احتفظ بالأدوية في متناول اليد. إذا كنت مصابًا بالربو أو بأي حالة تنفسية أخرى، فاحرص على إبقاء دوائك متاحًا واستخدمه وفقًا للتعليمات. وإذا لم تكن لديك أدوية لكنك تشعر أنك قد تحتاج إليها، فاتصل بطبيبك.
• ارتدِ قناعًا لتلوث الهواء، مثل قناع IQAir المعتمد وفق KN95، لحماية نفسك من استنشاق الملوثات الجسيمية المحمولة جوًا الموجودة في الضباب البركاني (vog).
• أنشئ ملاذًا بهواء نظيف داخل منزلك. يمكن أن تتراكم الجسيمات والغازات بسرعة داخل منزلك. أبقِ النوافذ مغلقة وأحكم إغلاق أي فتحات تؤدي إلى الخارج، بما في ذلك فتحات التهوية. وعند استخدام مكيّف الهواء، تأكد من ضبطه على إعادة تدوير الهواء وإغلاق مدخل الهواء النقي. قم بترشيح الهواء عند تهوية المكان باستخدام جهاز تنقية هواء عالي الأداء للضباب الدخاني البركاني (vog)، مثل GC MultiGas.
• تجنّب الأنشطة التي تزيد من تلوث الهواء الداخلي. تجنّب إشعال الشموع أو استخدام المدفأة أو حتى التنظيف بالمكنسة الكهربائية (ما لم تكن لديك مكنسة كهربائية عالية الأداء مزودة بفلتر HEPA). وإلا فقد تصبح كل هذه مصادر إضافية لملوثات الهواء الداخلي

لا يمكن التحكم في الأحداث الطبيعية مثل الثورات البركانية. ومع ذلك، فمن خلال المعرفة والاستعداد، يمكنك حماية نفسك وعائلتك بأفضل شكل ممكن.