Volkanik Emisyon Tehlikeleri

  • ABD’nin Hawaii adasındaki Kilauea yanardağı : 5 Ocak 2023’ten beri patlıyor ve Hawaii Volkanları Milli Parkı’nın kapalı bir alanında bulunuyor. Su buharı, karbondioksit ve kükürt dioksit karışımından oluşan volkanik gazlar, nüfus için ana tehlikedir. USGS (Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırması) “8 Ocak 2023’te günde yaklaşık 4.000 tona ulaşan bir kükürt dioksit emisyon oranı ölçtük” dedi. Kraterin dünyayı sarsabilecek dengesizliği, 2008’den beri bölgenin halka kapatılmasına neden oldu.
  • Orta Ekvador’daki Cotopaxi yanardağı : dünyanın en tehlikeli yanardağı olarak kabul edilir. 2015’ten beri aktiftir ve Ekim 2022’de uyanmıştır. Kraterin 2 km yukarısına kadar fumarol ürettiği için bugün sıkı bir şekilde izlenmektedir. Volkanologlar ayrıca yanardağın etrafındaki birkaç bölgede kül yağışı gördüler.

Farklı tipte volkanlar

Coğrafi konumu ve erimiş aktivitenin ardındaki kimyayı takip ederek, birkaç tür volkanik patlamayı ayırt edebiliriz. Hepsinin nüfus ve çevre üzerinde aynı sonuçları yoktur.

  • Patlayıcı püskürmeler : gaz, füzyonda volkanın kayasında yakalanır. Bu, şiddetli bir şekilde serbest bırakılıncaya kadar basıncın yükselmesine neden olur ve lav patlamaları ve çeşitli volkanik emisyonlar yaratır (örneğin, 1991’deki Pinatubo Dağı)
  • Efüzif püskürmeler : Magma daha az yapışkan hale geldiğinde gaz çıkarır ve magma yanardağın yamaçlarından aşağı akar (yani, 2018’de Hawaii’deki Kilauea yanardağı)
  • Çatlaklı püskürmeler (aşırı püskürmelere dahil edilebilir): yanardağın her yerinde bulunan büyük çatlaklar açılır ve büyük miktarlarda sıvı lavın birkaç kilometre uzunluğunda fışkırmasına neden olur (örneğin, Ağustos 2022’de İzlanda’daki Grindavik yanardağı)

Sözcük

Daha az bilgi sahibi olanlar için, yanardağlar konusunu daha iyi anlayabilmek adına bazı tanımları belirtmeyi ilginç bulduk.

Duman : Aktif bir yanardağın yüzeyinden çıkan magma içinde bulunan gazlar.

Magma : “magma odaları” dediğimiz, Dünya’nın birkaç kilometre derinliklerinde bulunan erimiş kaya. Çözünmüş gazlardan, sıvılardan ve kristaller gibi katı elementlerden oluşur. Yer altında kaldığı sürece “plütonik kaya” olarak bilinir.

Kaldera : Düz tabanlı, uçurumlarla sınırlı ve çapı 2 km’den büyük, geniş, neredeyse dairesel volkanik krater. Kalderaların kökeni kraterlerinkinden farklıdır.

Piroklastik akış veya akış : Parlayan bir bulutun tabanında bulunan ve yerden az yükselen akış. Volkanik küllerden bir evden daha büyük kayalara kadar çeşitli boyutlardaki volkanik gazlardan ve parçacıklardan oluşan yoğun bir aerosoldür.

Cüruf : Lavın soğuyup parçalanmasıyla oluşan katı kalıntı.

Halojenürler : Metallerin klor, flor, brom ve iyotla birleşmesiyle oluşan zehirli asitlerdir .

CAMS (Copernicus Atmosfer Hizmetleri İzleme): Dünya çapında hava kirliliği, güneş enerjisi, sera gazları ve iklim hakkında bilgi sağlayan bir izleme hizmeti

Volkanik gaz emisyonları

1815’te Endonezya’daki Tambora Dağı 6 km çapında ve 1000 m derinliğinde bir kaldera oluşturdu; gazlarla karışmış küllerin kaynaması göğe 45 km yükseldi; geri düştüğünde piroklastik akıntılar Dünya’ya çarptı ve 10.000’den fazla insanı öldürdü. Atmosfere giren küller ve gazlar güneş ışığını kararttı ve Dünya’nın yansıtıcılığını artırdı, bunun sonucunda yaz mevsimi yaşanmadı. Patlama kendi başına 10.000’den fazla insanı öldürdü, ancak sonrasında atmosferdeki gazların getirdiği açlık ve hastalıktan yaklaşık 80.000 kişi öldü.

Kompozisyon

Magma , volkanik patlamaların itici gücü olan çözünmüş gazlardan (kükürt dioksit, karbon dioksit, hidrojen sülfür ve halojenürler) oluşur . Magma yüzeye çıktıkça basınç azalır ve volkan gazları atmosfere güçlü bir şekilde salar.

Volkanların yılda 180 ila 440 milyon ton arasında yaydığı karbondioksit renksiz ve kokusuzdur, bu nedenle gazı tespit etmek zordur. Bu nedenle, insanların korunmasını önlemek ve önceden tahmin etmek için aktif volkanların olduğu bölgelere gaz dedektörleri kurulabilir. Araştırmacılar ayrıca, volkanik emisyonlarla doğrudan temas halindeyken taşınabilir gaz dedektörleri takabilirler. Bu gaz çok küçük konsantrasyonlara çözünse bile, CO2 soğuduğunda havadan daha ağır hale gelir. Bu nedenle yüksek konsantrasyonlar bulabileceğimiz alçak bölgelere hareket edebilir.

Yoğun SO2 emisyonları çevreye olduğu kadar insanlara da zararlıdır çünkü asit yağmurlarına dönüşerek havayı korkunç derecede kirletebilir.

Hidrojen sülfür, hoş olmayan kokusu nedeniyle en çok tanınan gazdır. Bu gaz spesifikasyonu, H2S ile temas eden herkesin kendi mukoza zarlarını korumasına yardımcı olur.

Flor, klor ve brom halojenlerinden oluşan hidrojen halojenürler son derece tehlikeli toksik asitlerdir. Suda veya atmosferde hızla çözünürler ve asit çökelmesine neden olabilirler.

İklim ve çevre sorunları

 

Bunu fark etmiyoruz çünkü volkanlar dünyanın her yerinde, ancak iklimi değiştirmede önemli bir rol oynuyorlar. Patladıklarında atmosfere kül, metal ve ayrıca büyük miktarda gaz ve parçacık (veya aerosol ) salıyorlar ve bu da patlama süresince yerel olarak veya patlamanın gücünden sonra daha geniş bir alanda iklimi değiştirecek. Bu etkiler volkanın gücüne ve coğrafi konumuna göre değişiyor. Bu nedenle tropikal bölgelerde bulunan volkanlar, tüm dünyaya yayılacak volkanik emisyonlar üretebilir. Örneğin, 1991’de Pinatubo Dağı’nın patlaması, 20 km’den daha yüksekte fışkıran parçacıklara ve gazlara neden oldu ve üç hafta boyunca dünyanın etrafında dönerek küresel bir meteorolojik değişikliğe neden oldu.

” Büyük volkanik patlamaların iklimimiz üzerindeki etkisi […] esas olarak ince küller ve sülfatlar olmak üzere güneş radyasyonunu etkili bir şekilde dağıtan parçacıkların emisyonundan kaynaklanır ” diye açıklıyor Santiago Arellano. Böylece güneş ışınları yıldızın gücünü azaltan bir toz filtresinden geçer. Böylece patlamalar ne kadar güçlüyse emisyonlar o kadar yüksek olur ve güneş ışınları yeryüzüne o kadar az ulaşır. Bir volkanın patlaması nedeniyle 0,5°C’lik bir düşüş gözlemledik.

Öte yandan, küçük püskürmeler düşük irtifalarda kalan emisyonlara neden olur. Bu nedenle yağışla daha kolay sürüklenirler ve atmosferde kalmazlar. İklim üzerinde hiçbir etkileri yoktur.

Bazı araştırmacılar küresel ısınmanın ters bir etkiye sahip olma olasılığını ve volkanik patlamaların çoğalmasının kaynağı olabileceğini araştırıyorlar. Örnek olarak, bugün aktif olmayan ancak bu bloklar ortadan kalktığında aktif olabilecek volkanların altında bulunan buzulların erimesini ele alabiliriz. Bu, buz örtüsünün ortadan kalkması ve dolayısıyla volkanik heyelanların ortaya çıkması muhtemel olan yüksekliklerde bulunan volkanlar için de geçerli olabilir.

 

Daha önce de belirtildiği gibi, kükürt dioksit emisyonu çevre için felaket olabilecek asit yağmuruna dönüşebilir. Gerçekten de, H2O (su) + O2 (oksijen) + SO2 (kükürt dioksit) = H2SO4 (sülfürik asit) kombinasyonu toprak ve ürünler için yıkıcı bir asitle sonuçlanır. Çiftçiler, volkanik toprak olan verimli toprağın tadını çıkarmak ile ürünlerinin lav, kül ve gaz püskürmesiyle yok olması arasında kalmışlardır.

Nüfus için tehlikeler

Hava kalitesinin bozulmasına ve dolayısıyla halk sağlığına ve havacılık gibi endüstrilere ( atmosferdeki volkanik gaz emisyonlarından etkilenen ilk sektör ) zarar verebilecek volkanik emisyonların varlığını izlemek esastır. Copernicus (CAMS) adlı izleme programı, bu nedenle püskürmeler sırasında volkanik emisyonlarda bulunan kükürt dioksitin (SO2) hareketini ve davranışını gözlemleyerek atmosferi izlemeyi amaçlamaktadır.

 

CAMS, Aralık 2021’de La Palma’daki Cumbre Vieja yanardağı patlaması sırasında Kuzey Afrika, Avrupa, Atlantik Okyanusu’nun üstünde ve Karayipler’de hava kalitesinin düşük olduğunu tespit edebildi; bu patlama havada çok fazla sülfat aerosolü oluşturdu. CAMS hizmeti, SO2 akışını izlemek için uydular tarafından oluşturulan gözlemleri kullanır ve bu verileri küresel düzeydeki bilgilerle birleştirerek beş gün boyunca hava kalitesi bileşimini tahmin eder. Bazı hassas bireyler, havada düşük seviyelerde toksik gaz olsa bile etkilenebilir.

Patlayıcı olmayan lav püskürmelerine rağmen, içten püsküren volkanlar insanlar için gerçekten tehlikeli olan birçok gaz salacaktır: kükürt dioksit, karbon dioksit, hidrojen sülfür ve halojenürler. Gazlar, volkanın coğrafi konumuna ve hava koşullarına bağlı olarak nüfusa ulaşacaktır.

%3’lük bir CO2 gazı seviyesi bile sakinler için önemli bir tehlikedir ve baş ağrısı, baş dönmesi, kalp atış hızının hızlanması ve nefes darlığı gibi ciddi sağlık sorunları yaşayabilirler. %15’in üzerindeki CO2 bilinç kaybına ve ölüme neden olabilir.

Kükürt dioksit cilt, solunum yolu, gözler, burun ve ağız için çok tahriş edici bir gazdır. Bu nedenle bir araştırmacı, Dräger Pac 6500 gibi SO2’ye adanmış taşınabilir bir tek gaz dedektörü ile donatılmalıdır . En azından gazın konsantrasyon seviyesini tespit etmek ve böylece herhangi bir teması öngörmek için solunum korumasına uygun bir tamamlayıcıdır.

 

Gaz konsantrasyonu ne olursa olsun, hidrojen sülfür solunum yolları için oldukça toksiktir ve ciddi tahrişe neden olur. Gaza uzun süreli maruziyet olursa akciğer yetmezliği, bilinç kaybı veya kalp durması meydana gelebilir.

Hidrojen halojenürler açığa çıkan kül parçacıklarını örterek içme suyu, tarım alanları veya dağ meralarının kirlenmesine neden olmaktadır.

Hareket eden gazın yayılmasıyla gecikmiş riskler ortaya çıkabilir. Bu nedenle, Eylül 2021’de uyanan Kanarya Adaları’ndaki yanardağ, patlamasının başlamasından üç ay sonra bir köyün birkaç saatliğine kendini hapsetmesine neden olan büyük bir zehirli gaz bulutu getirdi.

Mesleklerin işbirliği

İklim bilimciler ve volkanologlar, yaptıkları tespitler ve yaptıkları analizler aracılığıyla korumayı sağlamak için yakın bir şekilde birlikte çalışırlar.

“ Volkanologlar, volkanın fiziksel durumunu belirlemek ve aktivitesini tahmin etmek için gaz, lav veya kül emisyonlarının oranını ve ölçeğini izlemek isterler. Meteorologlar, volkanların atmosferle sirkülasyon kalıplarını ve etkileşimini daha iyi anlamak için volkanik püskürmeleri izlemekle ilgilenirler” diye açıklıyor bir araştırmacı. “İklim bilimciler, iklim zorlamasını ölçmek için belirli gazların nerede, ne kadar yüksekte ve ne kadar miktarda yayıldığını bilmek isterler. Havacılık yetkilileri, pilotları uyarmak ve kazaları önlemek için volkanik kül püskürmelerini tespit etmeyi amaçlarlar. ”

 

Volkanologların kullandığı araçlar volkanları izlemek için tasarlanmış cihazlar değildir, ancak tasarımlarında analizler ve tahminler yapmalarına olanak tanıyan başka hedefler (örneğin, ozon tabakasını izleyen cihazlar) vardır. Örneğin, aktif bir volkanın kraterinin kenarındaki bir gazın konsantrasyon oranını analiz etmek için kolorimetrik tüpler kullanabilirler.

Bir yanardağı keşfetmek: Doğru ekipmanı seçin

Aktif ama patlamayan bir yanardağda, fumarol kaçar. Zehirli gazlardan oluşur, bu tür yanardağın tepesindeyken maske takmak esastır . Fumarol su buharından (zararsız ve çoğunluk bileşeni), kükürt dioksitten ve hidrojen sülfürden oluşur. Hızlı bir şekilde uyarılmak ve alanı hızlı bir şekilde boşaltmak için bir gaz dedektörü ( Ventis Pro ) takabilirsiniz.

Bir yanardağı keşfetmek için ısıya, gazlara ve her türlü görünür veya görünmez dumana dayanıklı bir korumaya ihtiyacınız vardır . Yüksek yürüyüş botları, her türlü döküntüyle dolu engeller ve zorlu erişim yolları konusunda endişelenmeden yürümek için sağlam bir temeldir. Rüzgarlık, polar, bere veya şapka ve atkı, temel korumanın olmazsa olmaz tamamlayıcılarıdır.

 

Patlayıcı bir yanardağı ziyaret edecekseniz, kül parçacıkları ne kadar küçük olursa olsun çok zararlı olduğundan bir toz maskesine sahip olmanız gerekir. GVS Elipse 3 maskesi ekipmanınıza mükemmel bir ek olacaktır. Uçup size çarpabilecek olası cüruftan korunmak için kıyafetinizi sert bir kaskla tamamlayın.

Güvenliğinizi en üst düzeye çıkarmak için, gözlerinizi atmosferdeki parçacıklardan korurken gösterinin tadını tam olarak çıkarmak için büyük, sıkıca kapatılmış gözlükler takmanızı öneririz. Bu nedenle GVS Elispe Integra maskesini seçebilirsiniz .

Çok fazla kükürtlü gaz salan bir yanardağın yakınında yapacağınız bir gezi sırasında kendinizi korumak için, özellikle asidik gazları filtreleyen bir ABEK-P filtreli tam yüz gaz maskesi takmanız şarttır. Astımlılar için, hangi yanardağı keşfederseniz keşfedin, bu tür bir filtre alın.

Volkanlardan çıkan gazların çoğu tahriş edicidir, bu nedenle tüm vücudu kaplayan giysiler getirmek gerekir. Maskeleriniz yoksa, nemlendirilmiş bir atkı, beklenmeyen gaz emisyonları durumunda solunum yollarınızı koruyacaktır.

Yamaçlara tırmanırken ellerinizi kullanmanız gerekebilir. Bu nedenle mevcut aşındırıcı ürünlere dayanıklı bahçe eldivenlerine sahip olmak önemlidir.

İklim değişikliği ile volkanik patlamalar arasında karşılıklı olarak var olabilecek ilişkiyi gördük. Unesco gözlemcileri, 30 yıl içinde Akdeniz’in deniz tabanındaki volkanik aktivite nedeniyle bir tsunami yaşayacağını öngörüyor. “Su altı keşfinden popülasyonların önlenmesine kadar, örgüt tehlikeyle yüzleşmek için önlemleri çoğaltıyor “.