Volcán

Un volcán é unha estrutura xeolóxica pola cal emerxe magma (rocha fundida) e gases do interior dun planeta. O ascenso ocorre xeralmente en episodios de actividade violenta denominados erupcións, nas cales o volcán inxecta altas cantidades de poeira, gas e aerosois na atmosfera, podendo causar arrefriamento climático temporal.
Ao acumularse o material arrastrado do interior fórmase unha estrutura cónica en superficie que pode atinxir alturas dunhas centenas de metros ata varios quilómetros. Ao conduto que comunica o reservorio de magma ou cámara magmática en profundidade coa superficie denomínaselle cheminea. Esta termina na cima do edificio volcánico, o cal esta rematado por unha depresión ou cráter.
Algúns volcáns, logo de sufrir erupcións grandes, colápsanse formando enormes depresións nas súas cimas que superan o quilómetro de diámetro. Estas estruturas reciben o nome de caldeiras.
A viscosidade (fluidez) das lavas guindadas por volcáns esta controlada pola súa composición química. Así, lavas máis fluídas, ou de tipo hawaiano, teñen composicións ricas en ferro e magnesio e teñen un contido baixo en sílice. Estas ó saír da cheminea almacénanse no cráter ou caldeira ata deitar por fóra, formándose ríos de lavas que poden fluír distancias de varias decenas de quilómetros.
As lavas viscosas teñen un alto contido en sílice e vapor de auga. Dado que flúen pobremente, forman un tapón na cheminea o que dá lugar a erupcións explosivas, aumentando o tamaño do cráter. En casos extremos poden destruír completamente o edificio volcánico como sucedeu durante a erupción do Monte Santa Helena en 1980.
A lava non erupciona sempre dende unha cheminea central xa que pode abrirse camiño a través de aberturas nos flancos do volcán. Se estas erupcións son continuas poden dar lugar ao que se coñece como cono parasito. O Monte Etna ten máis de 200 destes conos parasitos e algúns deles só expulsan gases. Estes últimos chámanse fumarolas.
Polo xeral os volcáns están asociados aos límites de placas tectónicas, aínda que hai excepcións como o vulcanismo de puntos quentes ou hot spots situados no interior de placas tectónicas tal como é o caso das illas Hawai, teoría barallada tamén para a orixe do Arquipélago Canario.
No 2020 confirmouse que as erupcións volcánicas poden ser favorecidas por períodos de chuvias intensas.
Os xeólogos clasificaron os volcáns en tres categorías: volcáns en escudo, conos de cinzas e conos compostos (tamén coñecidos como estratovolcáns).
O volcán coñecido máis grande do Sistema Solar é Olympus Mons, situado en Marte e actualmente inactivo, cuns 600 km de base e uns 27 km de altura. Outras estruturas volcánicas salientables poden atoparse na superficie de Ío. Actividade volcánica
A saída de produtos gasosos, líquidos e sólidos lanzados polas explosións constitúe o paroxismo ou erupcións do volcán. A actividade consiste no desprazamento das rocas ígneas ou en estado de fusión, desde o interior da cortiza terrestre cara ao exterior. Estes materiais saen á superficie terrestre como ríos de rocas fundidas.
A actividade volcánica pode supor cambios do clima, chegando a facer que durante un ano non haxa verán (como ocorreu en Europa e os Estados Unidos en 1816). As emisións (gases e cinza) poden afectar á atmosfera facendo que baixan as temperaturas. Se estas emisións á atmosfera ocorren na zona de converxencia intertropical, permite a súa expansión pola atmosfera do planeta.
Os volcáns pódense clasificar de diferentes maneiras tendo en consideración varios factores. Unha maneira popular de clasificar os volcáns magmáticos é pola súa frecuencia eruptiva. Os que teñen erupcións de maneira regular dise que están activos. Os que entraron en erupción en tempos históricos, pero agora non mostran actividade dise que están latentes ou durmidos, e os que non entraron en erupción en tempos históricos considéranse extintos. Con todo, estas clasificacións teñen un carácter popular e, especialmente, supor a extinción dun volcán, non ten unha base demasiada científica. Os científicos usan clasificacións que se refiren aos procesos de formación e erupción dun volcán en particular e ás formas resultantes.
Volcáns activos
Os volcáns activos son aqueles que entran en actividade eruptiva. A maioría dos volcáns tan só de maneira ocasional entran en actividade e permanecen en repouso a maior parte do tempo. Afortunadamente para os seres vivos, que sofren a súa forza destrutiva, só uns poucos están nun proceso de erupción continua. O período de actividade eruptiva pode durar desde unha hora até varios anos. Este foi o caso do Pacaya. Os intervalos de calma entre erupcións poden durar meses, décadas e nalgúns casos, mesmo séculos. Aínda así, non se descubriu aínda un método seguro para predicir as erupcións.
Non existe un consenso real entre os vulcanólogos para definir cando un volcán está activo. A vida útil dun volcán pode variar desde meses até varios millóns de anos. Esta distinción, a miúdo non ten demasiado sentido sobre todo cando se compara coa expectativa de vida dos seres humanos ou, mesmo, das civilizacións. Por exemplo, moitos dos volcáns da Terra activáronse ducias de veces nos últimos mil anos, pero actualmente non están a mostrar signos de erupción. Tendo presente, pois, a longa vida útil dos volcáns estes son moi activos. Pero en comparación coa duración da vida humana, algúns poden facer interpretacións diferentes.
Os científicos adoitan considerar un volcán activo se actualmente está en erupción ou, se non é o caso, porque presentan sinais de inestabilidade, como pode ser unha actividade sísmica infrecuente ou unha emisión significativa de gases. Hai un certo consenso ao considerar que un volcán está activo se entrou en erupción ao longo do período Holoceno. A definición do Smithsonian Global Volcanism Program é que un volcán activo ten que estalar nos últimos 10000 anos (o período Holoceno). Os tempos históricos son un prazo máis concreto para consideralos activos. Con todo, é importante sinalar que o lapso da historia difire de rexión a rexión. Na China e no Mediterráneo, a historia escrita remóntase a máis de 3. 000 anos, pero no Noroeste Pacífico dos Estados Unidos e o Canadá, tan só é duns 300 anos, e en Hawai e Nova Zelandia, ao redor duns 200 anos.
Na actualidade no mundo hai preto de 500 volcáns activos, a gran maioría ao longo do Cinto de lume do Pacífico; e ao redor de 50 deles entran en erupción cada ano. Segundo algunhas estimacións, hai máis de 1500 volcáns potencialmente activos. Só nos Estados Unidos teñen controlados 50 volcáns activos. Estímase que 500 millóns de persoas viven preto de volcáns en actividade.
Volcáns durmidos e extintos
Os volcáns durmidos son aqueles que manteñen certos sinais de actividade, como poden ser a existencia de augas termais, e entraron en actividade de maneira esporádica. Dentro deste tipo de actividade adoitan considerarse as fumarolas e os volcáns cuns longos períodos de inactividade entre erupción e erupción. É difícil distinguir un volcán extinguido dun que está durmido. Os volcáns xeralmente son considerados extintos se non hai rexistros documentados da súa actividade. Con todo, hai volcáns que poden permanecer latentes durante un longo período. Por exemplo, o do Parque Nacional de Yellowstone ten un período de repouso e de actividade periódica de preto de 700 ka; e o volcán de Toba, ao redor de 380 ka. O Vesuvio foi descrito polos escritores romanos como se a súa contorna estivese cuberta de xardíns e viñas antes da súa famosa erupción do ano 79, que destruíu as cidades de Herculano e Pompeia.
Antes da catastrófica erupción do ano 1991, o volcán Pinatubo tiña unha actividade bastante discreta, e era descoñecida pola maioría da xente que vivía na zona. Máis recentemente, o moi inactivo volcán de Soufrière Hills, na illa Montserrat, considerábase que estaba extinguido ata que retomou a actividade no ano 1995. Outro exemplo recente é o Fourpeaked, en Alasca, que até a súa erupción en setembro de 2006, non entrara en erupción dende hai uns 10. 000 anos e creuse durante moito tempo que estaba extinguido.
Os volcáns extintos son aqueles que estiveron en actividade durante períodos moi afastados e non hai indicios de que poidan reactivarse no futuro. Son moi frecuentes, aínda que a inactividade que os describe pódese reactivar novamente en moi raras ocasións, estes volcáns xeralmente deixaron de mostrar actividade dende hai moitos séculos antes de ser considerados extintos.
A actividade eruptiva é case sempre intermitente, posto que os períodos de paroxismo son seguidos por outros de repouso, durante os cales o volcán parece extinguido; pódense citar os casos do monte Vesuvio, o Teide, o Teneguía ou o monte Fuji. Efectos
A erupción dun volcán é considerada unha grave catástrofe natural, por veces de consecuencias planetarias. Así como outros desastres desa natureza son imprevisíbeis e causan danos indiscriminados.
Por outro lado, os arredores dos volcáns, formados de lava arrefriada, tenden a estar formados por chans bastante fértiles para a agricultura.
Frecuentemente considéranse causantes de contaminación natural. Clasificación de volcáns
Os volcáns xeralmente clasifícanse nas seguintes categorías: Volcán de escudo: volcáns que expulsan cantidades enormes de lava que gradualmente van alongando o seu cráter e arredores. Os volcáns das Illas Hawai son exemplos dese tipo, e alongan as illas a cada erupción. Os seus fluxos de lava son xeralmente moi quentes e fluídos.
Conos volcánicos: resultan de erupcións que descartan basicamente anacos pequenos de pedras, que se acumulan arredor da abertura. As súas erupcións son relativamente pequenas e breves, e producen unha cuíña (cono) de 30 a 300 metros de altura.
Volcáns compostos (ou estratovolcáns): son montañas altas en cono, compostas de fluxos de lava e material expelido. Exemplos: o Monte Fuji no Xapón, o Vesuvio na Italia, e o Erebus na Antártida).
Super volcáns: son unha clase de volcáns que teñen un caldeira grande e que potencialmente poden producir devastacións en escala continental, e causar mudanzas climáticas globais importantes.
Volcán de escudo ou en escudo
Cando a lava expulsada polo volcán é fluída, do tipo hawaiano, o volcán adquire unha forma dunha estrutura ampla e abovedada, que pola súa aparencia son denominados “en escudo”. Un volcán en escudo está formado principalmente por lavas basálticas (ricas en ferro) e pouco material piroclástico. O maior volcán da Terra é o Mauna Loa, un volcán en escudo nas illas Hawai. O Mauna Loa nace nas profundidades do mar a uns 5000 metros e elévase sobre o nivel do mar por uns 4. 170 metros, cuns 9, 5 km de altura é maior que o Monte Everest. Os volcáns en escudo como o Mauna Loa fórmanse ao longo de millóns de anos grazas a ciclos de erupcións de lava que se van superpondo unhas con outras.
O volcán de escudo máis activo é o Kilauea, localizado na Illa de Hawai á beira de Mauna Loa. No período histórico o Kilauea entrou unhas 50 veces en erupción e é, polo tanto, o volcán deste tipo máis estudado. O resultado das erupcións constantes por millóns de anos deu lugar á creación das montañas máis grandes da Terra (se se ten en conta a altura contando dende a base no leito mariño).
Os xeólogos cren que as primeiras etapas de formación dos volcáns en escudo consisten en erupcións frecuentes de delgadas coadas de basaltos moi líquidos. A medida que proseguen as erupcións tamén se producen erupcións laterais. Normalmente co cesamento de cada fase eruptiva prodúcese o afundimento da área da cima. Nas últimas fases, as erupcións son máis esporádicas e a erupción piroclástica faise máis frecuente. A medida que isto sucede, as coadas de lava tenden a ser máis viscosas, o que provoca que sexan máis curtas e potentes. Todo isto á súa vez axuda a aumentar a pendente da ladeira da área da cima.
Os volcáns en escudo son moi comúns e tamén existen exemplares no Sistema Solar. O Monte Olimpo, en Marte é o máis grande coñecido ata a data e tamén se atoparon varios destes volcáns sobre a superficie de Venus aínda que de aparencia máis achatada.
Cono de cinzas
Os conos de cinzas están formados por fragmentos da lava expelida. O material piroclástico ten un grande ángulo de repouso, entre uns 30 e 40 graos. O ángulo de repouso é o ángulo máis alto polo cal o material mantense estable.
Os conos de cinzas son moi pequenos; só alcanzan ata 300 metros de altura e adoitan estar asociados a volcáns máis grandes e a miúdo atópanse en grupos.
O cono de cinzas máis estudado é o Paricutín, situado a uns 320 quilómetros a oeste da cidade de México. O Paricutín xurdiu en 1943 nun campo de millo. En poucas semanas o cono de cinzas emerxeu do chan acompañado de explosións e cinzas. En dous anos alcanzou a súa altura final duns 400 metros e é actualmente inactivo.
Cono composto ou estratovolcán
Un cono composto ou estratovolcán é unha grande estrutura de aparencia case simétrica composta da alternancia de coadas de lava e depósitos piroclásticos que son emitidos a partir dunha cheminea principal.
A maioría destes volcáns atópanse nunha estreita zona que rodea o océano Pacífico, á que se denomina anel de lume. Nesta zona atópanse o Monte Fuji do Xapón, o monte Maion de Filipinas e os volcáns da cordilleira Cascade do noroeste dos Estados Unidos, entre eles os montes Saint Helens, Rainer e Shasta.
Os conos compostos prodúcense cando se extrúen lavas relativamente viscosas de composición andesítica. Un cono composto pode expulsar lava viscosa por longos períodos, pero nun determinado momento poden cambiar o estilo de erupción e lanzar materiais piroclásticos.
Os conos compostos producen algunhas das actividades volcánicas máis violentas. O Vesuvio é un claro exemplo do poder de devastación deste tipo de volcáns. En efecto, o Vesuvio erupcionou no ano 79 dC logo de estar por varios séculos inactivo. O 24 de agosto, así a todo, e durante tres días a cidade de Pompeia (preto de Nápoles) e máis de 2000 dos seus 20000 habitantes foron soterrados baixo unha capa de cinzas de 6 metros de grosor. 17 séculos despois os restos de Pompeia foron descubertos brindando os aspectos de vida dos romanos.
Nube ardente
Cando as erupcións dun volcán están acompañadas de gases quentes e cinzas prodúcese o que se coñece como fluxo piroclástico ou nube ardente. Tamén coñecida como avalancha incandescente, a nube ardente desprázanse pendente abaixo a velocidades próximas aos 200 km/h. A sección basal destas nubes conteñen gases quentes e partículas que flotan neles. Desta forma, as nubes transportan fragmentos de rochas que grazas ao rebote dos gases quentes en expansión deposítanse ao longo de máis de 100 km dende o seu punto de orixe.
En 1902 unha nube ardente dun pequeno volcán chamado Monte Pelée na illa caribeña de Martinica destruíu á cidade portuaria de Saint Pierre. A destrución foi tan devastadora que morreu case toda a poboación (uns 28000 habitantes). A diferenza de Pompeia, que quedou soterrada nun manto de cinzas nun período de tres días e as casas quedaron intactas (agás os teitos polo peso das cinzas), a vila de Saint Pierre foi destruída só en minutos e a enerxía liberada foi tal que as árbores foron arrincados de raíz, as paredes das casas desapareceron e as monturas dos canóns se desintegraron. A erupción de Pelée mostra o distintos que poden ser dous volcáns do mesmo tipo.
Lahar
Os conos compostos tamén producen coadas de barro chamadas lahar, unha palabra de orixe indonesio. Estes fluxos prodúcense cando as cinzas e derrubamentos volcánicos se saturan de auga e descenden pendente abaixo, normalmente seguindo os vales dos ríos. Algúns dos lahares prodúcense cando a saturación é provocada pola choiva, mentres que noutros casos cando grandes volumes de xeo e neve se derreten por unha erupción volcánica. En Islandia ao último caso denomínaselle jökulhlaup e son devastadores.
Destrucións importantes por lahares déronse en 1980 coa erupción do monte Saint Helens, nos Estados Unidos, que malia as desfeitas producidas, non produciu moitas vítimas debido a que a rexión é pouco poboada. Outro foi en 1985 coa erupción do Nevado do Ruíz, en Colombia, a cal xerou un lahar que matou a case 20000 persoas. Formas volcánicas relacionadas
Caldeiras
A maioría dos volcáns presentan na súa cima un cráter de paredes empinadas. Cando o cráter supera o quilómetro de diámetro denomínase caldeira volcánica.
As caldeiras son estruturas de forma circular e a maioría fórmase cando a estrutura volcánica se afunde sobre a cámara magmática parcialmente baleira que se sitúa por baixo. Aínda que a maioría das caldeiras se crea polo afundimento producido logo dunha erupción explosiva, isto non é así en tódolos casos.
No caso dos enormes volcáns en escudo de Hawai, as caldeiras creáronse pola continua subsidencia a medida que o magma se drenaba dende a cámara magmática durante as erupcións laterais.
As caldeiras de gran tamaño fórmanse cando un corpo magmático granítico (félsico) se sitúa preto da superficie curvando deste xeito as rochas superiores. Posteriormente, unha fractura no teito permite ao magma rico en gases e moi viscoso ascender ata a superficie, onde expulsa, de xeito explosivo, enormes volumes de material piroclástico, fundamentalmente cinzas e fragmentos de pumita. Estes materiais denomínanse coadas piroclásticas e poden atinxir velocidades de 100 km/h. Cando estes materiais se deteñen, os fragmentos quentes fusiónanse para formar unha toba soldada que se asemella a unha coada de lava solidificada. Finalmente, o teito derrúbase dando lugar a unha caldeira. Este procedemento pode repetirse varias veces no mesmo lugar.
Coñécense polo menos 138 caldeiras que superan os 5 quilómetros de diámetro. Moitas destas caldeiras son difíciles de situar, polo que foron identificadas con imaxes de satélite. Entre as máis importantes atópase A Garita cuns 32 km de diámetro e unha lonxitude de 80 que está situada nas montañas de San Xoán ao sur do estado de Colorado.
Erupcións fisurais e chairas de lava
Malia que as erupcións volcánicas están relacionadas a estruturas en forma de cono, isto non é así xa que a maior parte do material volcánico é extruído por fracturas na cortiza denominadas fisuras. Estas fisuras permiten a saída de lavas de baixa viscosidade que recobren grandes áreas. A chaira de Columbia no noroeste dos Estados Unidos formouse deste xeito. As erupcións fisurais expulsaron lava basáltica moi líquida. As coadas seguintes cubriron o relevo e formaron unha chaira de lava (plateau) que nalgúns lugares ten case 1, 5 km. de grosor. A fluidez evidenciase na superficie percorrida pola lava: uns 150 km. dende a súa orixe. A estas coadas denomínaselles basaltos de inundación (flood basalts).
Este tipo de coadas sucede fundamentalmente no chan oceánico onde non poden verse. Ao longo das dorsais oceánicas, onde a expansión do chan oceánico é activa, as erupcións fisurais xeran novo chan oceánico. Islandia está situada enriba da dorsal centroatlántica e experimentou numerosas erupcións fisurais. As erupcións fisurais máis grandes de Islandia ocorreron en 1783 e denomináronas erupcións de Laki. Laki é unha fisura ou volcán fisural de 25 km. de longo que xerou máis de 20 chemineas separadas que expulsaron correntes de lava basáltica moi fluída. O volume total de lava expulsada polas erupcións de Laki foi superior aos 12 km³. Os gases arruinaron as praderías e mataron o gando islandés. A fame subseguinte matou preto de 10000 persoas.
Domo de lava
A lava rica en sílice, é dicir, é viscosa e polo tanto, apenas flúe e que é extruída fose da cheminea pode producir unha masa bulbosa de lava solidificada que se denomina domo de lava. Debido ao seu viscosidade, a maioría está composto por riolitas e outros por obsidianas.
A maioría dos domos volcánicos desenvólvense a partir dunha erupción explosiva dun magma rico en gases.
Aínda que a maioría dos domos volcánicos están asociados a conos compostos, algúns se forman de xeito independente. Tal é o caso da liña de domos riolíticos e de obsidiana nos cráteres Mono en California.
Chemineas e pitóns volcánicos
Os volcáns aliméntanse do magma a través de condutos denominados chemineas. Estas tubaxes poden estenderse ata uns 200 km. de profundidade. Neste caso, as estruturas provén de mostras do manto que experimentaron moi poucas alteracións durante o seu ascenso.
As chemineas volcánicas mellor coñecidas son as surafricanas que están cargadas de diamantes. As rochas que enchen estas chemineas orixináronse a profundidades de 150 km, onde a presión é o bastante elevada como para xerar diamantes e outros minerais de alta presión.
Debido a que os volcáns están sendo rebaixados constantemente pola erosión e a meteorización. Os conos de cinzas son desgastados co tempo, pero non sucede o mesmo con outros volcáns. Conforme a erosión progresa, a rocha que ocupa a cheminea e que é máis resistente, pode permanecer de pé sobre o terreo circundante moito despois de que desapareza o cono que a contén. A estas estruturas chámaselles colo ou pitón volcánico. Shiprock, en Novo México, é un claro exemplo deste tipo de estruturas. Exemplos de volcáns
Monte Vesuvio, preto de Nápoles, Italia, sepultando Pompeia no ano 79
Monte Etna, de actividade ocasional (2001, 2009), e Stromboli, tamén en Italia
Teide, nas illas Canarias
Monte Pinatubo, en Filipinas
Monte Pelée, na Martinica, o máis devastador coñecido (30000 mortos en 1903)
Mauna Loa (o maior do planeta Terra), Mauna Kea e Kilauea, en Hawai, nos Estados Unidos de América
Monte Fuji, no Xapón, extinto
Krakatoa, lugar dunha grande erupción volcánica en 1883
Volcán Socompa, entre a Arxentina e Chile
Monte Saint Helens, WA, EEUU (non confundir coa illa volcánica británica de Santa Helena), en erupción en 1980
Nishinoshima, Xapón, illa volcánica das Ogasawara que pasou de 0, 7 km x 0, 2 km en 1970 a 2, 3 km x 2 km en 2021.