Gunung berapi terkenal dengan kekuatan merosakkannya. Sebenarnya, ada sedikit kekuatan alam yang menyaingi kekuatan mereka yang luar biasa, atau meninggalkan kesan yang besar pada jiwa manusia. Siapa yang belum pernah mendengar kisah Mt. Vesuvius meletus dan mengebumikan Pompeii? Terdapat juga Minoan Erupsi, letusan yang berlaku pada milenium ke-2 SM di pulau Santorini dan menghancurkan penempatan Minoan di sana.
Di Jepun, Hawaii, Amerika Selatan dan seluruh Pasifik, terdapat banyak kejadian letusan yang mengakibatkan korban jiwa. Dan siapa yang boleh melupakan letusan moden seperti Gunung St. Helens? Tetapi adakah anda mengejutkan untuk mengetahui bahawa walaupun kekuatannya merosakkan, gunung berapi benar-benar datang dengan kelebihannya? Dari memperkaya tanah hingga membuat daratan baru, gunung berapi sebenarnya merupakan kekuatan produktif juga.
Pengayaan Tanah:
Letusan gunung berapi mengakibatkan abu tersebar di kawasan luas di sekitar kawasan letusan. Dan bergantung pada kimia magma dari mana ia meletus, abu ini akan mengandungi sejumlah nutrien tanah. Walaupun unsur-unsur yang paling banyak terdapat dalam magma adalah silika dan oksigen, letusan juga mengakibatkan pembebasan air, karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), hidrogen sulfida (H²S), dan hidrogen klorida (HCl), antara lain.
Selain itu, letusan melepaskan serpihan batuan seperti potolivin, piroksena, amfibol, dan feldspar, yang pada gilirannya kaya akan zat besi, magnesium, dan kalium. Akibatnya, wilayah yang memiliki endapan tanah vulkanik yang besar (iaitu lereng gunung dan lembah dekat tempat letusan) cukup subur. Sebagai contoh, sebahagian besar Itali mempunyai tanah miskin yang terdiri daripada batu kapur.
Tetapi di wilayah sekitar Naples (lokasi Gunung Vesuvius), terdapat sebidang tanah yang subur yang diciptakan oleh letusan gunung berapi yang terjadi 35.000 dan 12.000 tahun yang lalu. Tanah di wilayah ini kaya kerana letusan gunung berapi menyimpan mineral yang diperlukan, yang kemudian diluluhawa dan dipecah oleh hujan. Setelah diserap ke dalam tanah, mereka menjadi bekalan nutrien yang berterusan untuk kehidupan tumbuhan.
Hawaii adalah lokasi lain di mana gunung berapi menyebabkan tanah yang kaya, yang seterusnya memungkinkan munculnya masyarakat pertanian yang berkembang pesat. Antara abad ke-15 dan ke-18 di kepulauan Kauai, O'ahu dan Molokai, penanaman tanaman seperti taro dan ubi jalar memungkinkan munculnya wilayah yang kuat dan berkembangnya budaya yang kita kaitkan dengan Hawaii hari ini.
Pembentukan Tanah Berapi:
Selain menghamburkan abu di kawasan daratan yang luas, gunung berapi juga mendorong bahan ke permukaan yang dapat mengakibatkan pembentukan pulau baru. Sebagai contoh, seluruh rantai pulau Hawaii diciptakan oleh letusan berterusan dari satu titik panas gunung berapi. Selama beratus-ratus ribu tahun, gunung berapi ini melanggar permukaan lautan menjadi pulau yang dapat didiami, dan istirahat berhenti semasa perjalanan laut yang panjang.
Ini berlaku di seluruh Pasifik, adalah rantai pulau seperti Mikronesia, Kepulauan Ryukyu (antara Taiwan dan Jepun), Kepulauan Aleutian (di luar pesisir Alaska), Kepulauan Mariana, dan Kepulauan Bismark semuanya terbentuk di sepanjang busur yang selari dan hampir dengan batas antara dua plat tektonik yang saling bertumpu.
Sama seperti yang berlaku di Mediterranean. Di sepanjang Arc Hellenic (di timur Mediterranean), letusan gunung berapi membawa kepada penciptaan Kepulauan Ionian, Cyprus dan Crete. Sementara itu, Arc Selatan Aegean yang berdekatan menyebabkan pembentukan Aegina, Methana, Milos, Santorini dan Kolumbo, dan Kos, Nisyros dan Yali. Dan di Caribbean, aktiviti gunung berapi menyebabkan terciptanya kepulauan Antillen.
Di mana pulau-pulau ini terbentuk, spesies tumbuhan dan haiwan yang unik berkembang menjadi bentuk baru di pulau-pulau ini, mewujudkan ekosistem yang seimbang dan menuju ke tahap keanekaragaman hayati yang baru.
Mineral dan Batu Berapi:
Manfaat lain untuk gunung berapi adalah permata, mineral dan bahan binaan yang berharga yang disediakan oleh letusan. Sebagai contoh, batu seperti abu vulkanik batu apung dan perlite (kaca vulkanik) semuanya dilombong untuk pelbagai kegunaan komersial. Ini termasuk bertindak sebagai pelelas pada sabun dan pembersih rumah tangga. Abu gunung berapi dan batu apung juga digunakan sebagai agregat ringan untuk membuat simen.
Nilai terbaik batuan vulkanik ini digunakan dalam pengilat logam dan untuk kerja kayu. Batu apung hancur dan tanah juga digunakan untuk penebat pengisian longgar, alat penapis, kotoran unggas, perapi tanah, komposisi penyapu, pembawa racun serangga, dan pembalut jalan raya blacktop.
Perlite juga digunakan sebagai agregat dalam plaster, kerana ia berkembang dengan cepat ketika dipanaskan. Di dinding pracetak, ia juga digunakan sebagai agregat dalam konkrit. Basalt dan diasbase yang dihancurkan juga digunakan untuk logam jalan, ballast kereta api, butiran atap, atau sebagai pengaturan pelindung untuk garis pantai (riprap). Agregat basalt dan diabase berketumpatan tinggi digunakan dalam pelindung konkrit reaktor nuklear.
Abu vulkanik yang dikeraskan (disebut tuff) menjadikan bahan binaan yang sangat kuat dan ringan. Orang Rom kuno menggabungkan tuff dan kapur untuk membuat konkrit yang kuat dan ringan untuk dinding dan bangunan. Bumbung Pantheon di Rom diperbuat daripada jenis konkrit ini kerana sangat ringan.
Logam berharga yang sering dijumpai di gunung berapi termasuk belerang, zink, perak, tembaga, emas, dan uranium. Logam ini memiliki berbagai kegunaan dalam ekonomi moden, mulai dari kerja logam, mesin dan elektronik halus hingga tenaga nuklear, penyelidikan dan perubatan. Batu dan mineral berharga yang terdapat di gunung berapi termasuk opal, obsidian, batu akik, tepung tepung, gipsum, onyx, hematit, dan lain-lain.
Penyejukan Global:
Gunung berapi juga memainkan peranan penting dalam penyejukan planet ini secara berkala. Apabila abu vulkanik dan sebatian seperti sulfur dioksida dilepaskan ke atmosfera, ia dapat memantulkan sebilangan sinar Matahari kembali ke angkasa, sehingga mengurangkan jumlah tenaga haba yang diserap oleh atmosfera. Proses ini, yang dikenali sebagai "peredupan global", oleh itu mempunyai kesan penyejukan di planet ini.
Hubungan antara letusan gunung berapi dan penyejukan global telah menjadi subjek kajian saintifik selama beberapa dekad. Pada masa itu, beberapa penurunan telah diperhatikan pada suhu global setelah letusan besar. Dan walaupun kebanyakan awan abu menghilang dengan cepat, suhu suhu yang lebih sejuk yang berpanjangan kadang-kadang dikesan menjadi letusan yang sangat besar.
Kerana hubungan yang mantap ini, beberapa saintis mengesyorkan agar sulfur dioksida dan yang lain dilepaskan ke atmosfer untuk memerangi pemanasan global, suatu proses yang dikenali sebagai kejuruteraan ekologi.
Mata Air Panas Dan Tenaga Panas Bumi:
Manfaat lain dari gunung berapi datang dalam bentuk medan panas bumi, yang merupakan kawasan Bumi yang dicirikan oleh aliran haba yang agak tinggi. Bidang-bidang ini, yang merupakan hasil dari aktiviti magmatik sekarang, atau baru-baru ini, terdapat dalam dua bentuk. Medan suhu rendah (20-100 ° C) disebabkan oleh batu panas di bawah kerosakan aktif, sementara medan suhu tinggi (di atas 100 ° C) dikaitkan dengan gunung berapi aktif.
Ladang panas bumi sering membuat mata air panas, geyser dan kolam lumpur mendidih, yang sering menjadi destinasi pelancongan yang popular. Tetapi mereka juga dapat memanfaatkan tenaga geoterma, suatu bentuk tenaga karbon-neutral di mana paip diletakkan di Bumi dan menyalurkan wap ke atas untuk menghidupkan turbin dan menghasilkan elektrik.
Di negara-negara seperti Kenya, Iceland, New Zealand, Phillipines, Costa Rica dan El Salvador, tenaga panas bumi bertanggung jawab untuk menyediakan sebahagian besar bekalan kuasa negara - antara 14% di Costa Rica hingga 51% di Kenya. Dalam semua keadaan, ini disebabkan oleh negara-negara yang berada dan berada di sekitar kawasan gunung berapi aktif yang memungkinkan adanya medan panas bumi yang melimpah.
Pembentukan Outgassing dan Atmosfera:
Tetapi sejauh ini, aspek gunung berapi yang paling bermanfaat adalah peranan yang mereka mainkan dalam pembentukan atmosfer planet. Ringkasnya, atmosfer Bumi mula terbentuk setelah terbentuknya 4,6 miliar mata yang lalu, ketika gas keluar gunung berapi menyebabkan penciptaan gas yang tersimpan di pedalaman Bumi untuk mengumpulkan di sekitar permukaan planet ini. Pada mulanya, atmosfera ini terdiri daripada hidrogen sulfida, metana, dan 10 hingga 200 kali lebih banyak karbon dioksida daripada atmosfera hari ini.
Setelah kira-kira setengah bilion tahun, permukaan Bumi disejukkan dan cukup padat untuk mengumpulkan air di atasnya. Pada ketika ini, atmosfer beralih ke atmosfera yang terdiri daripada wap air, karbon dioksida dan amonia (NH³). Sebilangan besar karbon dioksida larut ke lautan, di mana cyanobacteria berkembang untuk memakannya dan melepaskan oksigen sebagai produk sampingan. Sementara itu, amonia mula dipecah oleh fotolisis, melepaskan hidrogen ke angkasa dan meninggalkan nitrogen di belakang.
Peranan utama lain yang dimainkan oleh gunung berapi berlaku 2.5 bilion tahun yang lalu, semasa perbatasan antara Zaman Arkeologi dan Proterozoik. Pada ketika inilah oksigen mulai muncul di oksigen kita akibat fotosintesis - yang disebut sebagai "Kejadian Pengoksidaan Hebat". Namun, menurut kajian geologi baru-baru ini, biomarker menunjukkan bahawa cyanobacteria penghasil oksigen melepaskan oksigen pada tahap yang sama seperti sekarang. Singkatnya, oksigen yang dihasilkan harus pergi ke suatu tempat agar tidak muncul di atmosfera.
Kekurangan gunung berapi dipercayai bertanggungjawab. Semasa Era Archaean, hanya ada gunung berapi dasar laut, yang mempunyai kesan menggosok oksigen dari atmosfer, mengikatnya menjadi mineral yang mengandung oksigen. Dengan sempadan Archaean / Proterozoic, timbulnya massa daratan yang stabil, yang menuju ke gunung berapi darat. Dari sudut ini dan seterusnya, penanda menunjukkan bahawa oksigen mula muncul di atmosfera.
Gunung berapi juga memainkan peranan penting dalam atmosfer planet lain. Eksosfera hidrogen, helium, oksigen, natrium, kalsium, kalium dan wap air merkuri disebabkan sebahagian daripada gunung berapi, yang secara berkala mengisinya semula. Suasana Venus yang sangat padat juga dipercayai secara berkala diisi semula oleh gunung berapi di permukaannya.
Dan Io, bulan aktif gunung berapi Jupiter, mempunyai atmosfer sulfur dioksida (SO²), sulfur monoksida (SO), natrium klorida (NaCl), sulfur monoksida (SO), sulfur atom (S) dan oksigen (O). Semua gas ini disediakan dan diisi semula oleh beratus-ratus gunung berapi yang terletak di permukaan bulan.
Seperti yang anda lihat, gunung berapi sebenarnya merupakan daya kreatif yang cukup besar apabila semua itu dikatakan dan selesai. Sebenarnya, kita organisma darat bergantung pada mereka untuk segala sesuatu dari udara yang kita hirup, ke tanah yang kaya yang menghasilkan makanan kita, hingga ke aktiviti geologi yang menimbulkan pembaharuan terestrial dan kepelbagaian biologi.
Kami telah menulis banyak artikel mengenai gunung berapi untuk Space Magazine. Berikut adalah artikel mengenai gunung berapi yang sudah pupus, dan inilah artikel mengenai gunung berapi aktif. Inilah artikel mengenai gunung berapi.
Mahukan lebih banyak sumber di Bumi? Inilah pautan ke halaman Penerbangan Angkasa Manusia NASA, dan inilah Bumi Terlihat NASA.
Astronomy Cast juga mempunyai episod yang relevan pada subjek Bumi, sebagai sebahagian daripada lawatan kami melalui Sistem Suria - Episode 51: Bumi.
