קלדרה

קַלְדֶרָה היא לוע התמוטטות שקוע ועגול שנוצר לאחר קריסת תקרתו של תא המאגמה המצוי מתחת להר געש. קלדרה שונה באופן עקרוני מהתמוטטות של שפת לוע עקב רעידת אדמה, שחיקה או כוחות בליה, והמאפיין העיקרי שלה היא קריסה של תקרת תא המאגמה במהלך התפרצות געשית.
מקור השם: בספרדית (Caldera), בפורטוגזית (Caldeira) ובלטינית (Caldaria) – דוּד או קדֵרה. במונח "קלדרה" בנוגע ללוע התמוטטות השתמש לראשונה הגאולוג והפלאונטולוג הגרמני כריסטיאן לאופולד פון בוך (Christian Leopold von Buch). בשנת 1815 ביקר פון בוך באיים הקנריים, ארכיפלג במזרח האוקיינוס האטלנטי, בין היתר בקלדרת טיידה (Teide) בטנריפה ובקלדרת טבוריינטה (Taburiente) בלה פאלמה. כשפרסם את זכרונותיו מביקור זה טבע למעשה את המונח המקומי בלקסיקון הגאולוגי.

סוגי קלדרה

לצד קלדרת התמוטטות קיימים שני סוגים נוספים של קלדרה:

קלדרת התפוצצות

צמיגותה של מאגמה ריוליטית עשירה בסיליקה גבוהה ולכן אינה זורמת בקלות כמאגמה בזלתית. כתוצאה מכך נלכדים בה גזים בלחץ גבוה, וכאשר היא מגיעה לפני השטח הם משתחררים ממנה בעוצמה ויוצרים התפוצצות הרסנית ופיזור של אפר געשי על שטחים נרחבים. כל שנותר מהר הגעש הוא מסגרת חיצונית התוחמת את הקלדרה. מגמה סיליקטית עשויה ליצור קלדרות בגדלים שונים, ללא קשר לעוצמת ההתפרצות, מקוטר של מאות מטרים ועד קוטר של עשרות קילומטרים. כך למשל קלדרת טובה שאורכה 100 ק"מ ורוחבה 30 ק"מ, והקלדרה של ילוסטון שאורכה כ-72 ק"מ ורוחבה 55 ק"מ. קלדרות התפוצצות נוספות קיימות למשל בהר סיינט הלנס, בפינטובו, בוזוב ובסנטוריני.

קלדרת זרימה

הרי געש מסוימים, דוגמת קילוואה בהוואיי, אינם מתמוטטים או מתפוצצים אלא יוצרים קלדרה באופן שונה: המאגמה המזינה את הר הגעש היא בזלתית ודלה בסיליקה. כתוצאה מכך המאגמה נוזלית ודלילה יותר ממאגמה ריוליטית ותא המאגמה מתרוקן לאטו מפליטת זרמי לבה ולא מהתפרצות מתפוצצת. קלדרות נוספות שנוצרו בתהליך דומה נמצאות באי פרננדינה ובמאונה לואה. קלדרות מסוג זה מתרוקנות לרוב באמצעות ניקוז של לבה מותכת דרך סדקים בשולי הקלדרה. הקלדרות של טיידה בטנריפה וטבוריינטה בלה פאלמה התרוקנו לפני כ-500 אלף שנה באמצעות נהר של לבה שזרם מהן.

אגמים בקלדרה

לאחר הפסקה בפעילות הגעשית נוצר במקומות רבים אגם לוע מהצטברות מי גשמים, שאינם יכולים לזרום החוצה מאחר ששקע הלוע סגור ואינו מאפשר ניקוז. דוגמה לתופעה זו הוא אגם טאופו בניו זילנד, שנוצר כתוצאה מאחת ההתפרצויות הגעשיות הגדולות בהיסטוריה ונקווה בו אגם. דוגמאות נוספות הן ילוסטון בויומינג ולונג ואלי בקליפורניה. בישראל – בריכת רם.
בקלדרות זרימה עשוי להיקוות גם אגם לבה: לבה מותכת ונוזלית (לרוב בזלתית) חוזרת וזורמת לתוך הקלדרה ונותרת בו בשלבי התמצקות שונים. תופעה זו נראית היום רק בארבע מקומות: ארטה אלה באתיופיה, הר ארבוס באנטארקטיקה, קילוואה בהוואי וניאראגונגו בקונגו.

קלדרות מחוץ לכדור הארץ

מתחילת שנות ה-60 של המאה ה-20 ידוע כי גם בכוכבי לכת אחרים ובירחים מתקיימת או התקיימה בעבר פעילות געשית, והתגלו לה עדויות בנוגה, במאדים, בירח ובאיו (אחד מירחיו של צדק). הקלדרות שלהם דומות במבנה, אולם קיימים הבדלים ניכרים בגדליהן: הקוטר הממוצע של קלדרה בנוגה הוא 68 ק"מ, במאדים 48 ק"מ ובאיו 40 ק"מ. ממוצע קוטר הקלדרות בכדור הארץ הוא הקטן ביותר במערכת השמש – החל ב-1.6 ק"מ ומעטות בקוטר של עשרות ק"מ, כאשר הגדולה בהן מגיעה ל-100 ק"מ. לשם השוואה: קוטרה של הקלדרה הגדולה ביותר באיו הוא 290 ק"מ.

בירח

מאות שנים של התבוננות בירח גילו את הימצאותם של מכתשים על פניו, והסברה הייתה כי אלה לועות געשיים. במהלך המאה ה-20 נערכו מחקרים רבים שהוכיחו כי מכתשים אלה הם תוצאה של פגיעת מטאוריטים ושביטים סמוך לאחר היווצרותו. בשנת 1980 פורסם מאמר המביא הוכחות לכך ש"אינה" (Ina), ים ירחי המוכר בשם אגם השמחה (בלטינית: Lacus Felicitatis), הוא למעשה קלדרה בקוטר של 3 ק"מ ובעומק של 3 מ'.

במאדים

הפעילות הגעשית במאדים מתרכזת בשני אזורים עיקריים: אליסיום (Elysium) – מישור געשי, השני בגודלו במאדים, ות'רסיס (Tharsis) – בו נמצא אולימפוס מונס, הר הגעש הגבוה ביותר במערכת השמש. באולימפוס מונס קיים מערך קלדרות – קלדרות מתקופות שונות שנוצרו זו בתוך זו – שאורכו 85 ק"מ, רוחבו 60 ק"מ ועומקו 3 ק"מ.

בנוגה

רוב מראות הנוף בנוגה הם תוצאה של התפרצויות של הרי געש וזרימה של לבה. פני השטח בנוגה מלאים במכתשים, בקעות, מישורים קטנים והרי געש נישאים שקוטרם 150-400 ק"מ וגובהם 2-4 ק"מ. הרי געש אלה הפולטים זרמי לבה עצומים האחראים ליצירת 80% מפני השטח של כוכב הלכת, ובפסגתם של רבים מהם קלדרות בקוטר ממוצע של יותר מ-60 ק"מ.

באיו

אִיוֹ הוא הגוף הגעשי הפעיל ביותר במערכת השמש, וההתפרצויות הגעשיות שלו יורקות זרמי לבה המגיעים לגובה של 300 ק"מ. גשושית המחקר גלילאו מצאה כי הירח כמעט שלא נפגע ממטאוריטים, שיש בו הרי געש פעילים רבים מאוד ואף שלחה צילומים של התפרצויות געשיות.
פני השטח של איו מנוקדים בלועות געשיים רבים המכונים "פָּטָרֵאָה" (patarea, ביוונית – קערה עמוקה). לפטראה קרקעית שטוחה והיא מוקפת קירות תלולים, וקיימת השערה שסוג זה של קלדרה נוצר מהתרוקנות סילים, שתוכנם הועף בעוצמה במהלך התפרצות. שלא כקלדרות אחרות במערכת השמש, פטראות אינן נמצאות בפסגות של הרי הגעש אלא באזורים שונים במורדותיהם.