A+ A A-

Opady piroklastyczne tworzą materiały piroklastyczne transportowane przez atmosferę (lub wodę) w suspensji lub balistycznie i osadzane grawitacyjnie na lądzie lub w wodzie.

Transport w zawieszeniu jest możliwy dzięki eksplozywnemu wyrzutowi gazów z komina wulkanicznego oraz wznoszeniu się do góry gorącego powietrza w kolumnie erupcyjnej, a następnie działalności wiatru. Transportowi temu podlega drobno uziarniona tefra (głównie popioły wulkaniczne), która wypada z kolumn erupcyjnych lub z fal i spływów piroklastycznych po zakończeniu oddziaływania czynników podtrzymujących jej unoszenie się.

Rozprzestrzenienie tefry jest uwarunkowane nie tylko eksplozywnością erupcji (czyli wysokością kolumny erupcyjnej i ilością wyrzuconych materiałów piroklastycznych), lecz także kierunkiem wiatru, zwłaszcza na wysokości 4-13 km, do której sięga większość współczesnych kolumn erupcyjnych. Jeśli kolumna erupcyjna dotrze do tropopauzy (na wysokość kilkunastu km), popioły wraz z aerozolami kwasów i soli powstałych wskutek reakcji gazów wulkanicznych z otoczeniem, mogą rozprzestrzenić się globalnie, hamując dopływ promieni słonecznych do powierzchni ziemi. W 1883 r. kolumna erupcyjna z wulkanu Krakatau (Indonezja), osiągnęła wysokość ponad 50 km, a jej popioły i aerozole w ciągu 13 dni okrążyły całą ziemię, obniżając globalną temperaturę powietrza o 0,5°C na kolejnych 5 lat. Osady popiołów po tej erupcji zidentyfikowano na obszarze 800 tys. km2.

Zniszczenia budynków i roślinności przez opad popiołu po erupcji Pinatubo (Filipiny, 1991). Fot. Willie Scott. Źródło: Wikimedia CommonsZniszczenia budynków i roślinności przez opad popiołu po erupcji Pinatubo (Filipiny, 1991). Fot. Willie Scott. Źródło: Wikimedia Commons

Transport balistyczny obejmuje głównie bomby i bloki wulkaniczne. Materiały te spadają blisko wulkanu tylko w czasie erupcji, w odróżnieniu od drobnej tefry (popiołów i drobno uziarnionych lapilli), której największy wysyp przypada zazwyczaj na czas erupcji, lecz ich dalszy opad jest rozciągnięty w czasie.

Temperatura opadów piroklastycznych jest na ogół niższa od temperatury spływów piroklastycznych i towarzyszących im fal, lecz czasami tefra bywa na tyle gorąca, że po depozycji ulega spieczeniu. Opady niszczą zatem roślinność i glebę, niekiedy wywołują pożary, uszkadzają mechanicznie pojazdy oraz niszczą ich części wewnętrzne, co wraz z ograniczeniem widoczności przez rozprzestrzeniającą się chmurę erupcyjną stanowi szczególne zagrożenie dla lotnictwa. Popiół może uszkodzić, a nawet zablokować silnik, zniszczyć poszycie samolotu oraz zakłócić działanie czujników prędkości. W 2010 r., po erupcjach wulkanu Eyjafjallajökull (Islandia), olbrzymia chmura popiołu wulkanicznego pokryła obszar prawie całej Europy, a także dotarła do Archipelagu Azorów na Atlantyku i wschodniej Kanady, a z drugiej strony do Kazachstanu i jeszcze dalej, jednakże już w stanie dość rozrzedzonym. Prawie wszystkie państwa europejskie zamknęły na kilka dni całkowicie lub częściowo przestrzeń powietrzną, bądź też ograniczyły loty pasażerskie, podobnie jak Kanada, Rosja i Kazachstan. 

Maksymalny zasięg chmury popiołów wulkanicznych po erupcji wulkanu Eyjafjallajökull (Islandia, 2010), Źródło: Wikimedia Commons
Maksymalny zasięg chmury popiołów wulkanicznych po erupcji wulkanu Eyjafjallajökull (Islandia, 2010). Źródło: Wikimedia Commons

Wdychanie długo utrzymującego się w powietrzu drobnego popiołu silnie drażni drogi oddechowe i może prowadzić do uszkodzenia płuc, a otaczające popiół toksyczne związki chemiczne są szkodliwe dla ludzi i jeszcze bardziej dla zwierząt. Największym zagrożeniem dla życia zwierząt są fluorki, wywołujące śmiertelną chorobę zw. fluorozą. Do zatrucia zwierząt fluorem dochodzi już przy zawartości powyżej 250 ppm fluoru na suchej trawie; po erupcji Hekli w 1970 r. fluoroza wystąpiła na obszarach pokrytych 1 mm warstwą tefry. Rozwojowi fluorozy sprzyja rozpuszczalność fluorków w wodzie, powodująca szybką absorpcję fluoru przez rośliny.

Jednym z największych zagrożeń związanych z opadami piroklastycznymi jest duży ciężar osadów tefry, zwłaszcza wtedy, gdy staną się mokre, co się często zdarza wskutek skraplania się pary wodnej pozostałej w atmosferze po erupcjach. Przyczyną większości zniszczeń związanych z opadami jest bowiem zapadanie się dachów budynków pod ciężarem zalegającej na nich mokrej tefry.

dr Elżbieta Jackowicz
Państwowy Instytut Geologiczny

Trzęsienia ziemi

Gdzie ziemia trzęsie się najczęściej…

Geograficzne rozmieszczenie epicentrów trzęsień ziemi pozwala na wydzielenie obszarów o różnej aktywności sejsmicznej: sejsmicznych, asejsmicznych i pensejsmicznych.

17-08-2012 Wyświetleń:5218 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Anatomia trzęsienia ziemi

Powierzchnię Ziemi przywykliśmy traktować jak stabilną opokę, której możemy w pełnić zaufać - wznosić na niej wielkie budynki, mosty, drogi...

17-08-2012 Wyświetleń:2489 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Dlaczego ziemia się trzęsie?

Wszystko przez te płyty! Ziemia składa się z kilku warstw, które charakteryzują się różnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Zewnętrzna, sztywna warstwa...

17-08-2012 Wyświetleń:6907 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Osuwiska

Formy osuwiskowe

Każde osuwisko powstaje w sposób indywidualny, zależny od budowy geologicznej podłoża, ukształtowania powierzchni terenu i warunków wodnych – stąd wielka...

17-05-2013 Wyświetleń:5064 Osuwiska Jacek Rubinkiewicz

Jak unikać zagrożeń osuwiskowych?

Obszary, na których występują osuwiska, powinny być całkowicie wyłączone z zabudowy lub zabudowa powinna być zdecydowanie ograniczona. Zasięg występowania osuwisk...

17-05-2013 Wyświetleń:3914 Osuwiska Jacek Rubinkiewicz

wulkany

Zapobieganie skutkom erupcji

wulkan Popocatepetl

Od lat rozwijane są badania umożliwiające prognozowanie terminów i skali przyszłych erupcji oraz ich następstw. Podstawą tych badań jest wszechstronny, ciągły monitoring czynnych obecnie wulkanów i obszarów aktywnych wulkanicznie. Monitoring...

19-04-2013 Wyświetleń:3559 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz

Tsunami

Około 5% ogółu tsunami jest wywołanych działalnością wulkaniczną lub jej bezpośrednimi skutkami, a ofiary wulkanicznych tsunami stanowią 16,9% ofiar tej działalności.

18-04-2013 Wyświetleń:2422 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz

Lahary

Lahary są potokami składającymi się z mieszaniny materiałów skalnych pochodzenia wulkanicznego ze sporą niekiedy domieszką osadów pochodzenia lądowego, gleby, roślinności oraz wody. Składnikami pochodzenia wulkanicznego są osady piroklastyczne (od popiołu...

17-04-2013 Wyświetleń:2176 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz