خطوة للاستعداد بشكل أفضل.. دراسة جديدة تكشف دور ثاني أكسيد الكربون في انفجار البراكين البازلتية
تاريخ النشر: 9th, August 2023 GMT
لطالما اعتقد علماء الجيولوجيا أن الماء -جنبا إلى جنب مع الصهارة الضحلة المخزنة في القشرة الأرضية- يدفعان البراكين إلى الانفجار. لكن الآن، وبفضل أدوات البحث المطورة حديثا في جامعة كورنيل الأميركية، أدرك العلماء أن غاز ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يؤدي إلى ثوران بركاني.
ويشير بحث جديد إلى أن البراكين البازلتية، الموجودة عادةً في الجزء الداخلي من الصفائح التكتونية، تتغذى بواسطة صهارة عميقة داخل الوشاح، مخزنة على بعد حوالي 20 إلى 30 كيلومترا تحت سطح الأرض.
ونُشر البحث الذي يقدم صورة أوضح للديناميكيات والتكوين الداخلي العميق لكوكبنا، مع ما يترتب على ذلك من تحسين التخطيط للمخاطر البركانية؛ في السابع من أغسطس/آب الجاري في دورية "بروسيدنجز أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينسز".
تغيير المفهوم السائدوقال "إستيبان جازيل" كبير مؤلفي الدراسة والأستاذ في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي في جامعة كورنيل "لقد اعتدنا أن نعتقد أن كل الأحداث حدثت في القشرة الأرضية"، بينما "تشير بياناتنا إلى أن الصهارة تأتي مباشرة من الوشاح وتمر بسرعة عبر القشرة مدفوعة بمرحلة عملية ينفصل فيها غاز ثاني أكسيد الكربون عن السوائل الموجودة".
ويشير جازيل في البيان الصحفي المنشور على موقع "فيز دوت أورغ" إلى أن هذا يغير تماما من المفهوم السائد عن كيفية حدوث الانفجارات البركانية، والذي تسيطر فيه فكرة أن الماء هو المحرك الرئيسي للثوران، لكن الماء ليس له علاقة تذكر بهذه البراكين، لأن ثاني أكسيد الكربون هو الذي يجلب هذه الصهارة من أعماق الأرض.
وتبدأ قصة الوصول لتلك النتائج الجديدة منذ حوالي 4 سنوات حينما طور جازيل ومجموعته البحثية مقياسا لكثافة ثاني أكسيد الكربون عالي الدقة، واستخدموه لقياس العينات الطبيعية مثل الفقاعات الغنية بثاني أكسيد الكربون بحجم مجهري محاصرة في بلورات منبثقة من الانفجار البركاني، لتقديم تأريخ للصهارة.
وهذه التقنية الجديدة ضرورية للقيام بتقديرات دقيقة حول الوقت الفعلي لتخزين الصهارة، وقد تم اختبارها من قبل مجموعة جازيل خلال ثوران بركان في لاس بالماس بجزر الكناري خلال 2021.
علاوة على ذلك، طوّر العلماء طرقا لتقييم تأثير تسخين الليزر على شوائب غنية بثاني أكسيد الكربون وجدت مغموسة في البلورات، ولتقييم محتوى الذوبان وأحجام الفقاعات بدقة. كما طوروا طريقة إعادة تسخين تجريبية لزيادة الدقة وحساب ثاني أكسيد الكربون المحاصر على شكل بلورات كربونات داخل الفقاعات بشكل صحيح.
باستخدام هذه الأدوات الجديدة، فحص العلماء الرواسب البركانية من بركان فوغو في كابو فيردي، غرب السنغال في المحيط الأطلسي. ووجدوا تركيزا عاليا من المواد المتطايرة في شوائب الذوبان صغيرة الحجم المغطاة ببلورات سيليكات الحديد والمغنيسيوم. وتشير الكمية الأكبر من ثاني أكسيد الكربون الموجودة في البلورات إلى أن الصهارة كانت مخزنة عشرات الكيلومترات تحت السطح داخل وشاح الأرض. واكتشفت المجموعة أيضا أن هذه العملية مرتبطة بمصدر الوشاح العميق الذي يغذي هذه البراكين.
ويشير هذا إلى أن الانفجارات البركانية، مثل اندلاع فوغو البركاني، تبدأ وتتغذى من الوشاح، متجاوزة بشكل فعال التخزين في قشرة الأرض ويدفعها ثاني أكسيد الكربون العميق إلى الانفجار.
وتقول شارلوت ديفيتر -وهي من أعضاء المجموعة البحثية- "هذه الصهارة لها لزوجة منخفضة للغاية وتأتي مباشرة من الوشاح، لذلك هنا، لا يمكن أن تلعب اللزوجة والماء الأدوار الشائعة التي تؤديها في الأنظمة البركانية الضحلة أو الغنية بالسيليكا".
وبدلا من ذلك، في بركان فوغو، تم دفع الصهارة سريعا بواسطة ثاني أكسيد الكربون، ومن المحتمل أن يؤدي ذلك إلى دور مهم في سلوكها المتفجر. وهذه خطوة رئيسية في فهمنا للضوابط التي تتحكم في الانفجارات البازلتية.
يقول جازيل، إن فهم تخزين الصهارة يساعد على إعداد المجتمع بشكل أفضل للانفجارات المستقبلية، ونظرا لأن تخزين الصهارة العميقة لن يتم اكتشافه من خلال تشوه الأرض حتى يقترب الذوبان من السطح، فإن هذا له تداعيات مهمة على فهمنا للمخاطر البركانية.
ويضيف "من خلال القياسات الدقيقة التي تخبرنا أين تبدأ الانفجارات، وأين تذوب الصهارة وأين يتم تخزينها وما الذي يؤدي إلى اندلاع البركان؛ يمكننا تطوير خطة أفضل بكثير للانفجارات المستقبلية".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: ثانی أکسید الکربون إلى أن
إقرأ أيضاً:
دراسة حديثة تكشف العلاقة بين النظام الغذائي وجودة النوم
أميرة خالد
أكدت دراسة جديدة أن هناك علاقة بين النظام الغذائي، بما في ذلك البروتين والكربوهيدرات والألياف والدهون التي يتناولها الشخص، وتحسين أو تفاقم جودة النوم وأشارت النتائج إلى أنه يمكن استخدام التدخلات الغذائية لتعزيز صحة النوم.
وتوصلت الدراسة التي أجراها باحثون من المعهد الدولي لطب النوم المتكامل بجامعة تسوكوبا في اليابان إلى أن العناصر الغذائية الكبرى مثل الكربوهيدرات والبروتينات والدهون يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على جودة النوم.
وركز الباحثون على المكونات الغذائية التي ربطتها الدراسات السابقة بالنوم: إجمالي الطاقة، البروتين، الدهون الكلية (بما في ذلك الدهون المشبعة والأحادية غير المشبعة والمتعددة غير المشبعة)، الكربوهيدرات، الصوديوم، البوتاسيوم، وتناول الألياف الغذائية. جمعت هذه المعلومات عبر تطبيق Asken، واستخدمت بيانات Pokémon Sleep لحساب إجمالي وقت النوم ووقت انتظار بداية النوم (الوقت الذي يستغرقه الشخص للانتقال من اليقظة إلى النوم) ونسبة اليقظة بعد بداية النوم WASO، وهو مقياس لكفاءة النوم.
وعلى سبيل المثال، إذا استيقظ الشخص مرة واحدة أثناء الليل وظل مستيقظًا لمدة 25 دقيقة، فإن WASO الخاص به هو 25 دقيقة ، وتُحسب نسبة WASO بقسمة مدة اليقظة بعد بداية النوم بالدقائق على إجمالي وقت النوم بالدقائق، ثم ضرب الناتج في 100 ، بينما يُعتبر WASO مقياسًا مطلقًا لليقظة بالدقائق، فإن نسبة WASO هي مقياس نسبي لإجمالي وقت النوم، مما يساعد في تقديم صورة أوضح لكفاءة النوم.
وبناءً على تحليلات الباحثين، تبين أن الأشخاص الذين تناولوا المزيد من البروتين يميلون إلى النوم لمدة أطول بحوالي 10 إلى 11 دقيقة في المتوسط مقارنة بأولئك الذين تناولوا كمية أقل من البروتين ، بينما أولئك الذين تناولوا المزيد من الدهون ناموا عمومًا لفترة أقصر، وهي حوالي ست إلى 10 دقائق أقل في المتوسط.
وارتبط النظام الغذائي الذي يحتوي على المزيد من الدهون بنسبة WASO أعلى، مما يعني قضاء المزيد من الوقت مستيقظًا بعد النوم، وخاصةً لدى أولئك الذين تناولوا أكبر قدر من الدهون. وارتبط تناول كمية أكبر من الكربوهيدرات بنسبة WASO أقل، مما يشير إلى استمرارية أفضل للنوم، بينما ارتبط تناول المزيد من الألياف الغذائية بمدة نوم أطول والنوم بشكل أسرع. وارتبط استهلاك المزيد من الصوديوم مقارنة بالبوتاسيوم (نسبة أعلى من الصوديوم إلى البوتاسيوم) بنوم أقل (نام المشاركون الذين لديهم أعلى نسبة من الصوديوم لمدة تتراوح بين ستة إلى 11 دقيقة أقل)، واستغرقوا دقيقة إلى دقيقتين أطول للنوم، ونسبة أعلى من WASO.
موعد طرح تذاكر مباراة العراق والكويت بالبصرة