Vulkanologi

Vulkanologi er læren om vulkaner, lava, magma og relaterte geologiske fenomen. Uttrykket vulkanologi kommer fra det latinske ordet vulcanus, ildens gud i romersk mytologi. Vulkanologi er en gren innenfor geologi.
En vulkanolog er en person som forsker på dannelsen av vulkaner, og deres nåværende og historiske utbrudd. Vulkanologer besøker ofte vulkaner, spesielt aktive, for å observere vulkanutbrudd, samle materiale fra utbrudd, inkludert tefra (slik som vulkansk aske eller pimpstein), stein og lavaprøver. Et viktig fokusområde for forskningen er forutsigelse av utbrudd – det finnes foreløpig ingen pålitelig måte å finne dette ut på. Muligheten til å forutse et vulkanutbrudd, har på samme måte som å forutsi jordskjelv, potensial til å redde mange menneskeliv.

Vulkanologiens historie

Vulkanologi har en veldig omfattende historie. Den tidligst kjente nedtegnelsen av at vulkanutbrudd finnes på et hulemaleri som forestiller et vulkanutbrudd, fra rundt 6000 f.kr. Hulemaleriet, fra den neolittiske bosetningen ved Çatal Höyük (også kjent som Çatalhöyük) i sør Anatolia i nåtidens tyrkia, viser en vulkan med to fjelltopper, under utbrudd, med bosetningen ved foten. Vulkanen er trolig Hasan Dağ, som har to topper.

Mytologiske forklaringer

Det klassiske Hellas og det tidlige Romerriket forklarte vulkaner som gudenes verk på vitenskapelig vis, da vitenskapen og alkymi ikke hadde noen forklaring på fenomenet. Greske myter og fortellinger beretter historien om Atlantis, en oppdiktet øy som sank i havet. Platon (428–348 f.Kr.) fortalte om forsvinningen av en svær øy og dens mektige sivilisasjon, Atlantidene, i to av verkene sine – Timaios og Kritias. Det er nå trodd at øya Thera (dagens Santorini), i Egeerhavet, ble ødelagt av en voldsom serie av vulkanutbrudd rundt 1620 f.Kr., med aske som falt og lå over 30 cm i høyden, i Tyrkia. Eksplosjonene på Thera forårsaket kolossale flodbølger, beregnet til over 30 meter i høyden, som forflyttet seg kjapt over Egeerhavet, og sør-kysten av Kreta. Andre nedtegnelser av Thera-utbruddet ga grobunn for greske myter, det vil si Deukalion, hvor Poseidon, guden for havet og elvene, tok hevn over Zevs ved å oversvømme Attika, Argolida, Saloniki, Rhodos og kysten av Lucia (Tyrkia) til Sicilia.
Grekerne trodde også at Hefaistos, ildens gud, oppholdt seg under vulkanen Etna, og smidde Zevs sine våpen. Hans undersåttere, kyklopsene som hadde kun ett øye, er muligens en allegori til de runde kraterne og kjegleformene på vulkanen. Det grenske orde for å beskrive vulkaner var faktisk etna, eller hiera etter Zeus' sønn Herakles. Den romerske dikteren Vergil fastholt, gjennom sin tolkning av greske myter, at Enkelados ble begravd under Etna av gudinnen Athene, som straff for å ikke adlyde gudene – rumlingen fra fjellet var hans pinselsskrik, flammene hans åndedrag, og skjelvingene hans risting av gitteret i fengselet hans. Enkalados' bror, Mimas ble begravd under Vesuv av Hefaistos, og blodet fra de andre nedkjempede kjempene strømmet ut over de flammende markene rundt Vesuv.
Lokale legender rundt vulkaner finnes i overflod i områdene rundt «Ildringen i Stillehavet» og Amerika, og de omtaler ofte vulkankreftene som overnaturlige eller guddommelige, for å forklare de voldsomme utbrudde fra vulkaner. Taranaki og Tongariro, var i henhold til Maorisk mytologi, elskere som ble forelsket i Pihanga, hvorpå det ble etterfulgt av en grufull, sjalu strid. Maoriene vil i dag fremdeles ikke bo i området mellom Tongariro og Taranaki, av frykt for at konflikten skal blusse opp igjen.

Gresk-romersk vitenskap

De første forsøkene på å finne en vitenskapelig forklaring på vulkaner ble foretatt av den greske filosofen Empedokles (ca. 490–430 f.Kr.), som delte verden opp i fire elementer – Jord, vann, luft og ild. Han hevdet at vulkaner var manifestasjoner av elementærkraften ild. Platon hevdet på sin side at det fantes underjordiske elver der varmt og kaldt vann flommet i uutømmelige mengder. Aristoteles anså underjordisk ild som et resultat av «friksjonen skapt av vinden når den styrter ned i trange passasjer.»
Vind kom til å spille en sentral rolle i forklaringer rundt vulkaner fram til 1500-tallet. Lucretius, en romersk filisof, hevdet at Etna var fullstendig hul, og at ilden under jorden ble drevet av en voldsom vind som sirkulerte nær havnivå. Ovid mente at flammene fikk næring fra «fettholdig mat», og at utbruddene opphørte når maten gikk tom. Vitruvius mente at svovel, alun og asfalt ga næring til de type flammene. Plinius den eldre merket seg at det ofte var jordskjelv forut for etvulkanutbrudd – han døde i et slikt i Stabiae.

Kristen mytologi

Vulkanologi som studium hadde så ikke så mye fremgang fra tiden rundt Platon fram til Hutton. Det kristne verdensbildet forklarte vulkaner utfra en rekke forutvitende begrep, men det ble også trodd at det kunne være Satans håndverk eller Guds vrede, og at bare helgen-mirakler kunne forhindre vreden deres. Av denne grunn ble relikvier fra helgenen Agata vist foran lava som strømmet mot byen Catania i 253, og på mirakuløst vis delte lavastrømmen seg i to (ned to dalfører) og unngikk å treffe byen. Uheldigvis hadde ikke relikviene like stor effekt i 1669 da mye av byen gikk tapt til lava fra Etna.
I 1660 medførte utbruddet på Vesuv at det regnet tvillingdannede pyroksenkrystaller og aske på landsbyene i nærheten. Pyroksenkrystallene liknet på krusifikser, og dette ble tolket dithet at det var St. Januarius' verk. I Napoli vandrer befolkningen rundt med relikviene etter St. Januarius ved hvert nytt utbrudd fra Vesuv. Nedtegningene om disse prosesjonene gjorde det mulig for den britiske diplomaten og naturforsker Sir William Hamilton å dokumentere utbruddene til Vesuv, noe som var en av de første "vitenskapelige" studiene av utbruddshistorikken til en vulkan.

Observasjoner under renessansen

Beskrivelser av vulkaner under renessansen økte dramatisk kunnskapsnivået, på tross av den motstanden Kirken hadde mot vitenskapelige undersøkelser av den verdslige verden, spesielt de som gikk på tvers av bibelsk lære. Ikke desto mindre ble nuées ardentes (hurigbevegende pyroklastiske skyer) beskrevet på Azorene i 1580. Georgius Agricola mente at stråling fra sola, som siden ble foreslått av Descartes, ikke hadde noe å gjøre med vulkaner. Agricola trodde at vann under trykk forårsaket utbrudd av «fjellolje» og basalt.
Johannes Kepler anså at vulkaner var kanaler for jordas tårer og ekskrementer, noe som ugyldiggjorde asfalt, tjære og svovel. Descartes, som uttalte at Gud hadde skapt jorden på et øyeblikk, sa at dette hadde blitt gjort i tre lag – det flammende dypet, et lag av vann, og luften. Vulkaner, sa han, ble dannet der stråler fra sola gjennomboret bakken.
Vitenskapen slet med idéene om forbrenning av pyritt med vann, at berg var størknet asfalt, og med begrepet rundt at bergarter ble skapt fra vann (Neptunisme). Alle vulkaner som var kjent på den tiden, lå nær vann, og herav fulgte at havets interaksjon med land ble brukt som forklaring på vulkansk aktivitet.