Geysir

Geysir on kuuma lähde, josta purkautuu säännöllisin väliajoin kuumaa vettä ja höyryä. Geysirejä esiintyy tuliperäisillä alueilla, joiden maaperässä on halkeamia, maanpinnalle ulottuvia onkaloita ja pohjavettä.

Nimitys

Nimi geysir tulee islantilaisesta kuumasta lähteestä Etelä-Islannin Haukadalurissa, jonka nimi puolestaan tulee islanninkielisestä sanasta gjosa, purkautua.

Tyypit

Kuumat geysirit jaetaan kahteen ryhmään. Allasgeysirit purkautuvat vesialtaasta yleensä kiihkeinä ja voimakkaina sarjoina. Kartiogeysirit purkautuvat kartiomaisen geysiriittikummun huipulta useimmiten yhtäjaksoisena suihkuna, joka kestää muutamasta sekunnista useisiin minuutteihin.
Kylmässä geysirissä suihkun pontimena on hiilidioksidi eikä vesihöyry. Niitä ei yleensä esiinny luontaisesti, vaan ne aiheutuvat enimmäkseen silloin, kun kallioon porattu reikä osuu sedimenttikivien salpaamaan kaasu- ja vesikerrokseen. Kaksi tunnettua luonnontilaisella alueella sijaitsevaa geysiriä ovat Yellowstonessa ja Kaliforniassa.

Esiintyminen

Maailmassa on noin tuhat toimivaa geysiriä. Niistä Pohjois-Amerikan Yellowstonessa sijaitsee noin 500, Kamtšatkan niemimaan Dolina Geizerovissa noin 200 ja Chilen El Tatiossa 38. Geysireitä on myös esimerkiksi Islannissa.
Uudessa-Seelannissa purkautuu nykyisin enää alle 15 geysiriä, sillä geotermisten voimalaitosten rakentaminen on lopettanut muiden geysirien toiminnan, joita 1950-luvulla maassa oli vielä 150. Myös kaivostoiminta on tuhonnut geysirkenttiä esimerkiksi Chilessä.
Geysir voi esiintyä vain tietyissä geologisissa erityisoloissa. Maanpinnan lähellä on sijaittava vulkaanisen lämmön lähde, pohjavettä täytyy olla runsaasti, ja maan alla on oltava erikoislaatuisia luontaisia, veden- ja paineenkestäviä onkaloita. Erityisen hyvä kallioperä tällaisille onkaloille on runsaasti piidioksidia sisältävä vulkaniitti, ja suurin osa maailman geysireistä sijaitseekin ryoliitti- tai ignimbriittialueilla. Näistä kivistä saostuu kuuman veden avulla onkaloiden sisäpinnalle piisintteriä eli geysiriittiä, mikä vahvistaa onkaloiden seinämiä ja tekee ne vesitiiviiksi.

Toimintaperiaate

Geysirin toiminnassa on kolme vaihetta, jotka toistuvat aina uudelleen: veden virtaus onkaloihin, veden kuumeneminen ja veden kiehuminen.
Tapahtumaketjun aluksi geysirin onkaloverkostoon nousee maan uumenista kuuman kallioperän ylikuumentamaa pohjavettä. Onkaloissa kuuma vesi kohtaa pinnalta vajoavaa viileämpää vettä, ja nämä vedet sekoittuvat ja täyttävät onkalosysteemin samalla kuumentuen vähitellen altapäin. Täyttyminen voi kestää geysirin koosta riippuen muutamasta minuutista useisiin päiviin. Vesi ylikuumentuu mutta ei heti kiehu, koska sitä puristaa yläpuolisen vesipatsaan aiheuttama paine. Kun se lopulta alkaa kiehua, höyrykuplia alkaa nousta vesipatsaan läpi, kunnes kuplat yhdistyvät ja pakottavat yläpuolisen vesipatsaan ylöspäin. Tämä näkyy maan pinnalla veden äkillisenä ulosvirtauksena tai kohoavana vesikupolina. Systeemi joutuu tällöin epätasapainoon veden vähenemisen seurauksena. Kun paine vähenee, kiehumispiste alenee, minkä seurauksena ylikuumentunut vesi kiehahtaa rajusti. Vesi ryöpsähtää höyryksi ja laajenee niin että yläpuolinen vesipatsas sinkoutuu ilmaan. Aukosta tulvii höyryä siihen asti, kunnes kaikki vesi on kulunut loppuun tai onkalosysteemin lämpötila on laskenut kiehumispisteen alapuolelle.
Vesisuihkun kesto ja peräkkäisten suihkujen välinen aika vaihtelevat eri geysirien välillä. Jotkin geysirit purkautuvat muutaman sekunnin ajan kerrallaan muutaman minuutin välein, mutta jotkin toiset syöksevät vettä monta minuuttia kerrallaan monen tunnin välein.