struka(e):
ilustracija
VULKAN, najpoznatiji vulkani na svijetu
ilustracija
VULKAN, Anak Krakatau, Indonezija (svibanj 2009)
ilustracija
VULKAN, Etna, Italija (studeni 2006)
ilustracija
VULKAN, Etna, Italija (studeni 2006)
ilustracija
VULKAN, Fuji, Japan
ilustracija
VULKAN, Kilauea, Hawaii, SAD
ilustracija
VULKAN, Mount Saint Helens, SAD (listopad 2004)
ilustracija
VULKAN, Nyragongo, DR Kongo (1972)
ilustracija
VULKAN, Popocatépetl, Meksiko
ilustracija
VULKAN, Stromboli, Italija (2007)
ilustracija
VULKAN, Vezuv, Italija

vulkan (prema Vulkanu, rimskome bogu vatre), mjesto na kojem iz unutrašnjosti Zemlje ili nekoga drugoga svemirskog tijela izbijaju na površinu tekuća lava, krute stijene, užareno kamenje i pepeo, te različiti plinovi i pare. Vulkan je najčešće stožasta uzvisina s ljevkastim udubljenjem na vrhu (krater), koje se nastavlja u odušak, žilu ili dimnjak kroz koje užareni materijal iz unutrašnjosti izbija prema površini. Ponekad pukotine na bokovima vulkanskoga stošca postaju novi otvori za erupcije (parazitski stošci) ili omogućavaju otpuštanje vulkanskih plinova (→ fumarole).

Vulkani su se u pojedinim geološkim razdobljima pojavljivali i nakon duljeg ili kraćega vremena ponovno nestajali, a kao posljedica njihova djelovanja ostali su u litosferi različiti reljefni oblici (kaldere, intruzivne i efuzivne magmatske stijene, topla vrela, fumarole, solfatare, mofete i gejziri.

Vulkanska aktivnost

Duboko u Zemlji, zbog visoke temperature (do 1300 °C), neke stijene tale se i pretvaraju u magmu. Taljenjem se iz stijena oslobađaju plinovi od kojih se u magmi oblikuju mjehurići. Mjehurići se, ovisno o temperaturi i kemijskom sastavu magme, brže ili sporije gibaju prema Zemljinoj površini i međusobno spajaju. Tekuća magma lakše oslobađa plinove i lava istječe iz kratera poput potoka. Ako je magma gusta i ljepljiva, plinovi se ne mogu lako osloboditi, njihov tlak u magmi raste sve dok ne nastane eksplozija.

Aktivni vulkani nalaze se na kopnu, otocima i morskom dnu. Smatra se da je na Zemlji u posljednjih 12 000 godina aktivno oko 1400 vulkana, a 2020. erumpiralo je 68 vulkana. Povijesne zabilješke postoje za erupcije 560 vulkana.

Vulkanska aktivnost najizraženija je na rubovima tektonskih ploča, gdje se one međusobno udaljavaju (npr. Atlantski greben), približavaju ili podvlače (→ tektonika ploča). Vulkani postoje i daleko od rubova tektonskih ploča, npr. na Havajima. Aktivnost takvih vulkana pripisuje se postojanju konvekcijskih ćelija (područja miješanja magme) unutar Zemljina plašta. Raspoređeni su u više pojaseva oko Tihoga (Tihooceanski ili Cirkumpacifički vatreni prsten) i Atlantskog oceana, Sredozemnog i Crvenoga mora te u istočnoj Africi, dakle u području mladoga nabranoga gorja i velikih tektonskih lomova. U vrijeme jednog eruptivnog ciklusa nekog vulkana erupcije se mogu ponavljati i trajati danima, mjesecima ili godinama, manje erupcije mogu biti najava većih, način erumpiranja može se promijeniti. Kada eksplodira dio ili cijeli vulkanski krater, stijene bivaju daleko odbačene a vulkanski pepeo diže se u velike visine i potom pada na udaljenosti od nekoliko tisuća kilometara. Među najpoznatijim su vulkanima Etna, Kilauea, Mauna Loa, Erebus, Pelée, Popocatépetl, Stromboli, Tambora i Vezuv. Mauna Loa najveći je aktivni vulkan na Zemlji: vrh mu je oko 17 km iznad baze, veći dio vulkanskoga stošca mu je ispod morske površine, a samo 4170 m iznad nje.

Pritajeni vulkani nisu aktivni u povijesno doba, ali su njihovi stošci očuvani, neerodirani, a aktivnost im je geološki recentna. Postoje tisuće takvih vulkana, npr. Ararat, Chimborazo, Erciyes Dağı, Mauna Kea i Mount Hood. Zbog mogućnosti njihovih iznenadnih, obično razornih erupcija, pogrešno je smatrati ih ugaslima. Primjerice, Ontake se smatrao ugaslim do niza erupcija 1979–80. Većina pritajenih vulkana aktivira se neperiodično, a razdoblja njihove neaktivnosti mjere se tisućama, pa i milijunima godina.

Ugasli vulkani plitka su vulkanska udubljenja ispunjena vodom (→ maar), npr. u Švapskoj Juri i Eifelu (Njemačka), u Auvergnei (Francuska), ili suhi erodirani krateri Afrike, Indije, Japana, Sjeverne i Južne Amerike (dijatremi). Ti se vulkanski oblici nalaze u području starih nabranih gorja, a nastali su u završnoj fazi vulkanske, odnosno tektonske aktivnosti.

Podjela vulkana prema obliku

Štitasti vulkani odlikuju se blagim erupcijama, u kojima lava niske viskoznosti teče do velikih udaljenosti od središta erupcije te tako izgrađuje vulkan velike površine s blagim obroncima; širina im je obično oko 20 puta veća od visine. Donji nagibi često su blagi (2 do 3°), srednji nagibi postaju strmiji (oko 10°), a vrh je ravan (npr. havajski vulkani Mauna Loa i Mauna Kea; galapagoški Alcedo, Fernandina, Genovesa; islandski Theistareykir; kamčatski Boljšoj Pajalpan, Boljšoj Kekuknajskij, Elovskij, Leutongej, Ozernoj).

Stožasti vulkani (stratovulkani, slojeviti vulkani) visoka su i stožasta uzvišenja strmih obronaka, građena od slojeva skrućene lave, tufa (skrućeni pepeo i vulkanska prašina) i piroklastičnoga materijala – pepela (vulkanske stijene promjera do 4 mm), lapila (komadi stvrdnute lave veličine šljunka, plovućac), vulkanskih blokova (eksplozijom izbačene krute stijene) i vulkanskih bombi (veliki dijelovi lave koji su tijekom gibanja zrakom aerodinamički zaobljeni pa potom skrutnuti). Na vrhu se obično nalazi mali krater. Njihovi su bokovi često probijeni bočnim žilama, oko kojih nastaju parazitski stošci. Primjeri su takvih vulkana Mayon, Fuji, Mount Saint Helens i Tambora. Najviši vulkani nalaze se na graničnome području između Čilea i Argentine: Ojos del Salado (6891 m) i Llullaillaco (6739).

Podmorski vulkani pukotine su u Zemljinoj kori koje se nalaze u blizini mjesta sraza tektonskih ploča. Voda utječe na tijek i posljedice erupcija: lava se brže hladi i skrutnjuje, često se pretvara u vulkansko staklo, nastaju jastučasti oblici. Zagrijavaju mora i mijenjaju topografiju morskoga dna. Primjerice, u Tihom oceanu nalaze se Axial Seamount, Cleft Segment, CoAxial Segment, Endeavour Segment, Galapagos Rift, Macdonald, Moua Pihaa, Rocard i Teahitia.

Vulkani složenog oblika imaju svojstva različitih vrsta vulkana; tako je Etna na Siciliji prijelazni oblik između štitastog i stožastoga vulkana, a njezini bokovi prepuni su parazitskih stožaca. Zabilježeno je da je erumpirala više od 150 puta (prvi put 1500 godina pr. Kr.).

Jakost erupcije

Pri erupcijama najmanje snage vrela lava jednolično istječe iz vulkanskoga kratera ili iz bočnih pukotina. Lava lakše teče što joj je temperatura viša. Na nižoj temperaturi lava je viskoznija i veća je vjerojatnost da će njezin protok biti zaustavljen, što može dovesti do povećanja tlaka plinova i vodene pare i eksplozivne erupcije. Viskoznost lave ovisi i o njezinu kemijskome sastavu. Općenito, neeksplozivno erumpiraju bazaltne i andezitske lave niske viskoznosti i malog udjela plina, dok eksplozivno erumpiraju andezitske i riolitske lave visoke viskoznosti i velikog udjela plina.

Indeks vulkanske eksplozivnosti broj je na ljestvici od 0 do 8 kojim se označava jakost vulkanske erupcije, pri čem je broj nula dodijeljen najmanjim neeksplozivnim (efuzivnim) erupcijama, a svaki sljedeći broj označava deset puta jaču erupciju.

Vrste erupcije

Vrste erupcija nazvane su uglavnom prema vulkanima koji uobičajeno erumpiraju na takav način.

Havajskim erupcijama (prema vulkanima na otoku Hawaii: Mauna Loa, Kilauea i Mauna Kea) svojstveno je izbijanje vrlo tekuće bazaltne lave te vrlo male količine plina i krute tvari. Lava može izbijati iz vrha vulkanskoga stošca, kao npr. u erupciji vulkana Kilauea 1959., ali i duž pukotina i rasjeda, poput erupcije vulkana Mauna Loa 1950. Mlazovi lave mogu biti izbačeni i više od 1000 m uvis. Kada padnu na tlo, mlazovi lave stapaju se u potoke lave koji satima teku brzo, poput vodenoga toka, mogu prijeći i desetke kilometara prije nego što se ohlade i stvrdnu. Razlivena lava tvori štitasto oblikovane vulkane velike površine, u starim kraterima mogu nastati jezera lave.

Strombolijskim erupcijama (prema vulkanu na talijanskom otoku Stromboliju u skupini Liparskih otoka) svojstvene su periodične, gotovo neprekidne glasne eksplozije kojima se oslobađaju plinovi što su se u obliku mjehura probili kroz lavu. Ponekad lava zajedno s plinom bude izbačena uvis i po nekoliko stotina metara, a rijetko se izlijeva obilno. Ponekad nastaju kugle staklene lave, promjera od nekoliko centimetara do nekoliko metara, ponekad nastaju porozne stijene pune oblih šupljina nalik na pjenu (vezikule).

Vulkanijske erupcije (prema vulkanu na talijanskom otoku Vulcanu u skupini Liparskih otoka) započinju kao niz diskretnih kratkotrajnih eksplozija od nekoliko minuta do nekoliko sati, često s izbacivanjem tvari u krutom stanju, vulkanskih bombi i blokova velikom brzinom. Nastavak erupcije može biti relativno miran i trajan, lava teče sporo, gusta je i brzo se hladi. Količina proizvedene tefre relativno je mala (manje od jednoga kubnoga kilometra).

Plinijske (vezuvske) erupcije (prema Pliniju Mlađem, koji je gledao i opisao erupciju Vezuva 79) karakteriziraju snažne nagle erupcije gustih plinova i para, koji iznimno mogu dosegnuti visinu i od nekoliko tisuća metara, izbacivanje golemih količina tefre, a pepeo se može raznijeti stotinama ili tisućama kilometara od vulkana. Takve su bile erupcije vulkana Mount Saint Helens 1980., Krakatau 1883., Pinatubo 1991.

Peléeanske erupcije (po vulkanu Pelée na francuskom otoku Martiniqueu, na kojem je 1902. erupcija raznijela vrh do tada pritajenoga vulkana) karakterizira: ispuštanje užarenih plinova i pare s nešto vulkanskoga pepela od kojih nastaju užareni oblaci koji se valjaju površinom uništavajući sve na što naiđu i rast stupova iznimno viskozne lave koji se mogu uzdići nekoliko desetaka metara uvis prije nego što se sruše. Primjerice, nakon erupcije Peléea stup lave dosegnuo je visinu od 300 m.

Surtseyske erupcije (po islandskom otoku Surtsey koji se podmorskom vulkanskom erupcijom izdignuo iz pukotine Srednjoatlantskoga oceanskog hrpta između 1963. i 1965) karakterizira eksplozivno djelovanje lave i vode, pri čemu nastaju blistavi oblaci pepela. U većini slučajeva, surtseyske erupcije nastaju kod podmorskih vulkana kada eksplodira voda u dodiru s vrućom lavom.

Predviđanje erupcija

Kako bi mogli predvidjeti erupciju, znanstvenici prate vulkane, precizno mjere deformacije tla koje su često povezane s dizanjem magme, bilježe potrese koji gotovo uvijek prethode erupcijama, uočavaju promjene u emisiji vulkanskih plinova, promjene gravitacijskoga djelovanja i promjene magnetskoga polja. Ali, čak i uz najbolje praćenje i tumačenje, pouzdane je prognoze rijetko moguće postaviti za više od nekoliko dana prije erupcije. Uspješna prognoza erupcije vulkana Pinatubo (Filipini) 1991. spasila je tisuće života.

Popis vulkana prema broju ljudskih žrtava tijekom najveće zabilježene erupcije

vulkan VEI broj poginulih država godina erupcije
Tambora 7 71 000 do 250 000 (smatra se da je erupcija na cijeloj sjevernoj hemisferi uzrokovala godinu bez ljeta, glad i epidemije) Indonezija 1815.
Krakatau 6 36 000 (tsunami koji je slijedio erupciju uzrokovao je dio žrtava) Indonezija 1883.
Pelée 4 30 000 (od ispuštenog užarenog plina i prašine nastao je oblak koji je uništio grad Saint-Pierre) Martinique, Francuska 1902.
Nevado del Ruiz 3 23 000 Kolumbija 1985
Tira ili Tera 6 ili 7 oko 20 000 (pretpostavka) Grčka oko 1600. god. pr. Kr.
Samalas 7 15 000 do 20 000 Indonezija 1257.
Unzen 2 15 000 Japan 1792.
Vezuv 5 13 000 (pretpostavka) Italija 79.
Laki i Grímsvötn 4 10 000 Island 1783.
Citiranje:

vulkan. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2013 – 2024. Pristupljeno 3.3.2024. <https://www.enciklopedija.hr/clanak/65684>.