كيف يمكن للبراكين ان تلوث الهواء

كيف يمكن للبراكين ان تلوث الهواء

عن طريق الغازات المنبعثة والرماد .

تؤثر البراكين بشكل مباشر وغير مباشر على البيئة عامة وعلى الهواء خاصة، فعندما تتفاعل المواد المكونة للبركان وتأخذ صورة الانفجار، فتنفجر مكونة الكثير من الحمم البركانية والانبعاثات الغازية السامة وغير السامة وكذلك الرماد الذي يعمل الهواء على حمله لمسافات بعيدة، فإنه بلا شك يختلط بالهواء ويؤثر على جودته مما يؤثر على البشرية والنبات والحيوان وكل ما هو حي.

يوجد على الأرض ما يقرب من 1500 بركان نشط في جميع أنحاء العالم مما يهدد حياة الناس المحيطين بهذه البراكين لمسافات معينة بسبب الغازات المنبعثة والرماد المنبعث من

الانفجارات البركانية

، حيث أنه من الانبعاثات البركانية والتي عندما تتفاعل تصبح بطريقة ما سامة هي مزيج متغير من رماد السيليكات والغازات أشهرها CO CO2و SO2و H2S والأبخرة المعدنية المتطايرة بالإضافة إلى هباء الكبريتات.[1]

ما هو البركان

فوهة في باطن الأرض تخرج منها اللافا .

البركان هو عبارة عن فتحة في القشرة الأرضية تخرج منها حمم بركانية ورماد بركاني وبعض الغازات السامة والأبخرة، والانفجارات البركانية التي تحدث من آن لآخر في بعض البراكين النشطة ناتجة عن ضغط الغاز المذاب داخل البركان.

ترتفع الحمم البركانية السائلة داخل البركان من خلال الشقوق الموجودة في الأرض فيؤدي هذا لخفض الضغط فتكون الغازات الموجودة في الحمم فقاعات ولكن تختلف طرق خروج الحمم من فوهة البركان اعتمادًا على محتوى الغاز والتركيب الكيميائي.[2]

ا


لصور المختلفة للسلوك البركاني

• 
  نوافير نار على فترات قصيرة.
  
• 
  نوافير نار على فترات كبيرة.
  
• 
  قباب الحمم.
  
• 
  الانفجار البركاني.
  

تختلف الصورة التي يوجد عليها البركان بسبب اختلاف محتوى الغازات داخل البركان والتركيب الكيميائي الخاص بها وكذلك طرق تفاعل الغاز مع بعضها لذلك تنتج صور مختلفة للبراكين، ومن هذه الصور:

نوافير نار على فترات قصيرة:

عندما تكون الحمم البركانية السائلة المكونة للبركان منخفضة اللزوجة أي تحتوي على مواد منخفضة اللزوجة مثل البازلت والذي يحتوي على الكثير من الغازات، فإنه يشكل حممًا على شكل نوافير من النار والتي تقذف الحمم بشكلٍ عجيب في الهواء مما يؤدي إلى تطاير بعض الحمم على هيئة كرات والتي تتصلب عندما تسقط على الأرض مباشرة، وتكون هذه النوافير أشكال المخاريط فيما بعد.

نوافير نار على فترات كبيرة:

يمكن أن تحتوي الحمم البركانية السائلة المكونة من السيليكا عالية اللزوجة وبعض المعادن الأخرى على كميات قليلة من الغازات، فإن هذه الغازات تؤدي إلى تدفق الحمم البركانية على شكل نوافير من النار وثوران من تدفق الحمم ولكن قد تكون متكررة ولكن على مدى فترات زمنية طويلة مثل براكين جزر هاواي.

قباب الحمم:

عندما تزداد لزوجة الحمم البركانية بالمعادن داخلها مثل الريوليت وهو المعروف بـ لزوجته المرتفعة أكثر من السيليكا، لا تتمكن الغازات من الهرب، ولكن إذا كانت تحتوي على نسبة عالية من السيليكا فهذا قد يؤدي لتسرب بعض الغازات ببطء إلى السطح وبتأثير البرودة تتشكل قباب من الحمم وتكون شديدة الانحدار.

الانفجار البركاني:

تحدث الانفجارات البركانية بسبب الحمم البركانية التي تحتوي على كميات كبيرة من السيليكا والتي تحتوي على كميات كبيرة من الغاز المحبوس، فيتراكم الضغط وتنفجر البراكين مخلفة انبعاثات غازية ورماد بركاني والذي ينقل بواسطة الرياح لمسافات بعيدة.[2]

ما هي الغازات المنبعثة وما هي تأثيراتها

• 
  غاز ثاني أكسيد الكربون.
  
• 
  غاز ثاني أكسيد الكبريت.
  
• 
  غاز كبريتيد الهيدروجين.
  
• 
  هاليدات الهيدروجين.
  

تحتوي اللافا أو الحمم البركانية كما هو معروف على كميات من الغازات المذابة التي تشكل القوة الدافعة للحمم لحدوث الانفجارات البركانية، ومع انخفاض الضغط وارتفاع الحمم لأعلى ينخفض الضغط وتتسرب الغازات للغلاف الجوي، وتكون هذه الغازات بكميات كبيرة هائلة تندفع في وقت قصير، حيث أن بركان جبل بيناتوبو عندما ثار عام 1991 قد ضخ ما يقرب من 250 ميجا طن من الغاز في الغلاف الجوي وذلك في يوم واحد.

من الغازات التي تنبعث بكثرة من البراكين هو بخار الماء وهو غير سام ولا ضار ولكن هناك غازات أخرى تنبعث قد تشكل خطرًا على الهواء والأشخاص والحيوان والبيئة ومنها:

غاز ثاني أكسيد الكربون:

كما هو معروف أن غاز ثاني أكسيد الكربون يشكل ما يقرب من 0.04% من هواء الغلاف الجوي للأرض، وفي المتوسط تطلق البراكين ما بين 180 و 440 مليون طن من غاز ثاني أكسيد الكربون ولأن الغاز عديم اللون والطعم والرائحة ولأنه يخفف بسرعة إلى تركيزات منخفضة فلا يهدد الحياة، ولكنه يمكن أن يتدفق إلى الأماكن المنخفضة ويمكنه بهذه الطريقة أن يصل إلى تركيزات عالية في ظروف مستقرة، ومن نتائجه أنه يختلط بالهواء فيؤدي إلى تلويثه وليس هذا فقط بل يؤدي إلى التأثير على الإنسان بطريقتين:

إذا زاد معدل خلط غاز ثاني أكسيد الكربون بالهواء فزادت نسبته إلى 3% فيؤدي استنشاق الهواء إلى الإصابة بالصداع والشعور بالدوار وأيضًا زيادة معدل ضربات القلب وصعوبة التنفس.

إذا زادت نسبته في الهواء إلى 15% فإن الغاز يتسبب في سرعة فقدان الوعي والموت في الحال.

غاز ثاني أكسيد الكبريت:

يعتبر غاز ثاني أكسيد الكبريت واحد من الغازات التي تعتبر مضرة وتنبعث من البراكين، فهو غاز عديم اللون ولكن له رائحة نفاذة، فعندما ينبعث الغاز من البركان ويختلط بالهواء، يمكن أن يؤدي لتكوين سحب حمضية ومن ثم أمطار حمضية مضرة تؤدي لتلويث الهواء، كما أن من تأثيراته الخطيرة جدًّا هو تآكل طبقة الأوزون حيث تحدث الكثير من التفاعلات التي تؤدي لتآكلها، ومن تأثيراته أيضًا أنه يؤثر على الأحياء اعتمادًا على نسبته المختلطة مع الهواء فيؤدي إلى تهيج الجلد والأنسجة والأغشية بمختلف أنواعها بالأخص الأغشية المخاطية للعين والأنف والحنجرة.

غاز كبريتيد الهيدروجين:

من الغازات المنبعثة من البراكين هو غاز كبريتيد الهيدروجين وهو غاز عديم اللون وقابل للاشتعال كما أن له رائحة قوية عند تركيزات معينة وعند تركيزات أخرى تختفي هذه الرائحة، فرائحته

مثل رائحة البيض الفاسد

عندما يصل تركيزه في الهواء ل 0.000001% ويستطيع الإنسان شمه أما إذا زادت النسبة ل 0.01% يصبح عديم الرائحة كما يصبح سامًّا للغاية، وعند استنشاق الإنسان له يتهيج الجهاز التنفسي وإذا زادت النسبة عن هذا فإن الإنسان يفقد الوعي ويموت في غضون ساعة.

هاليدات الهيدروجين:

الهاليدات أو الهالوجينات هي أحد الغازات المنبعثة من البراكين ولأن لها القدرة على الذوبان في الماء، فإنها تؤدي إلى تكوين سحب حمضية وبالتالي أمطار حمضية، كما من المفترض أن جسيمات الرماد تكون مغلفة بالهاليدات وعندما تترسب حبيبات الرماد في مجاري الماء والتربة فإنها تؤدي لتسميمها في النهاية لأن الهاليدات هي أحماض سامة.[3]

الجسيمات المنبعثة من البراكين

بجانب الغازات، تنبعث بعض من جزيئات الصخور والمعادن والزجاج في الهواء، وهو الرماد، وتختلف أبعاد هذه الجسيمات وتتنوع بين كبيرة وصغيرة فأما للجسيمات الكبيرة الأكبر من 64 مم فإنها عادة ما تسقط على الأرض بالقرب من البركان، ولكن الأخطر منها هي الجسيمات الصغيرة الأقل من 2 مم والتي تقطع آلاف الأميال ويمكن أن نصل أبعادها إلى 1 ميكرون والتي تسمى ب PM2.5 وهي خطيرة لأنها يمكن أن تصل للغلاف الجوي وأيضًا يمكن أن تصل لمجرى الدم والأعضاء في الإنسان.

لأن الرماد أو الجسيمات الصغيرة منه تنتقل عبر الرياح، فإنها تعلق في الغلاف الجوي لسنوات طويلة كما ثبتت الأبحاث أنها تؤثر على جودة الهواء في مكان البركان بالإضافة للأماكن التي وصلت إليها، كما أنها إذا وصلت لمجاري المياه والمزروعات أدت لتلفها وتلوثها تمامًا حيث تضفي على المياه والمزروعات طعمًا معدنيًّا وألوانًا مختلفة.[1]