3.5.1. Πυρακτωμένα νέφη

ΓΕΝΙΚΑ
Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΟΥ ΗΦΑΙΣΤΕΙΟΥ UNZEN

ΓΕΝΙΚΑ
 
Το πυρακτωμένο νέφος (nuee ardente) από την έκρηξη του ηφαιστείου Πελέ (Μαρτινίκα) στις 16 Δεκεμβρίου 1902. Photo: Lacroix A.
Το όνομα πυρακτωμένο νέφος (nuee ardente) αποδίδεται στο Γάλλο γεωλόγο Alfred Lacroix, ο οποίος ονόμασε έτσι την πυροκλαστική ροή του ηφαιστείου Πελέ (Μαρτινίκα) που κατέστρεψε την πόλη St. Pierre το 1902. Η πυροκλαστική ροή δημιουργήθηκε από την εκρηκτική κατάρρευση ενός αναπτυσσόμενου θόλου λάβας στην κορυφή του ηφαιστείου και στη συνέχεια σκέπασε και σάρωσε την πόλη. Έτσι, οι εκρήξεις που δημιουργούν πυρακτωμένα νέφη καλούνται συχνά και εκρήξεις τύπου Πελέ. Εντούτοις αυτή η σύνδεση δεν μπορεί να καθοριστεί αυστηρά, διότι πυρακτωμένα νέφη παράγονται και από Πλινιακή ή Βουλκάνια ηφαιστειακή δράση.

Ο όρος πυρακτωμένο νέφος έχει επικρατήσει σήμερα να εφαρμόζεται σε όλες τις περιπτώσεις πυροκλαστικών ροών που δημιουργούνται από κατάρρευση θόλων. Ωστόσο ή λέξη νέφος δεν περιγράφει ακριβώς το πραγματικό φαινόμενο. Ο σωστότερος όρος θα ήταν πυρακτωμένη ροοστιβάδα (glowing avalanche). Στην πραγματικότητα αυτού του είδους οι πυροκλαστικές ροές αποτελούνται από τεμάχη και στάχτη, όμως αυτό που φαίνεται είναι μόνο το νέφος της στάχτης, η οποία διαχωρίζεται (elutriation) κατά την κίνηση της ροής. Επομένως τα πυρακτωμένα νέφη αποτελούνται από δύο μέρη: από ένα νέφος στάχτης (ash cloud) και από μία υποκείμενη πυροκλαστική στιβάδα (pyroclastic avalanche), η οποία όμως κρύβεται από το νέφος στάχτης και δεν φαίνεται.

Οι αποθέσεις των πυρακτωμένων νεφών αποτελούνται από συμπαγή θραύσματα που προήλθαν από την κατάρρευση του θόλου λάβας. Επομένως, διαφέρουν κατά πολύ από τους έντονα φυσαλιδοποιημένους ιγκνιμβρίτες που προέρχονται από την κατάρρευση της εκρηκτικής στήλης. Οι αποθέσεις των πυρακτωμένων νεφών περιέχουν τεμάχη και στάχτη. Γι΄αυτό ονομάζονται αποθέσεις τεμαχών και στάχτης (block and ash deposits). Έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από τους ιγκνιμβρίτες και εκτείνονται σε μικρότερες εκτάσεις.

Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΟΥ ΗΦΑΙΣΤΕΙΟΥ UNZEN
 
Το ηφαίστειο Unzen είναι ένα ενεργό ηφαιστειακό σύμπλεγμα αποτελούμενο από διάφορα στρωματοηφαίστεια. Βρίσκεται στο νησί Kyushu της Ιαπωνίας κοντά στην πόλη Shimambara. Το 1792 η κατάρρευση ενός από τους θόλους του προκάλεσε ένα τσουνάμι που σκότωσε 15.000 ανθρώπους στη μεγαλύτερη ηφαιστειακή καταστροφή της Ιαπωνίας.

Μετά το 1792 το ηφαίστειο παρέμεινε σε ηρεμία μέχρι το 1989 οπότε και ξεκίνησαν οι πρώτοι σεισμοί. Το Νοέμβριο 1990 άρχισαν οι πρώτες φρεατικές εκρήξεις.

   
A) Το Μάιο 1991 άρχισε να εξέρχεται η πρώτη λάβα από την κορυφή του ηφαιστείου. Σύντομα σχηματίστηκε ένας θόλος λάβας (lava dome) και η λάβα υπερχείλισε τον κρατήρα και κύλισε κατηφορικά προς την ανατολική πλαγιά του ηφαιστείου.

B) Τον Ιούνιο 1991, καθώς η λάβα κινούνταν στην πλαγιά, ξαφνικά ο θόλος "κατέρρευσε" (dome collapse) με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί ένα πυρακτωμένο νέφος.

C) Στην αρχή μία ροοστιβάδα από καυτά τεμάχη λάβας κινήθηκε προς τα χαμηλά και γρήγορα μετατράπηκε σε μία ταχύτατη πυροκλαστική ροή (pyroclastic flow) αποτελούμενη από θραύσματα λάβας, ηφαιστειακά αέρια και ατμοσφαιρικό αέρα. Μέσα σε δευτερόλεπτα, ένα νέφος από λεπτόκοκκη στάχτη, που ονομάζεται μεγακυματισμός νέφους στάχτης (ash-cloud surge), σχηματίστηκε μπροστά και πάνω από την πυροκλαστική ροή.

D) Τέλος, καθώς η ροή απομακρυνόταν από το ηφαίστειο, η στάχτη και τα θερμά αέρια κινήθηκαν ανοδικά και σχημάτισαν μία εκρηκτική στήλη (eruption column). Η ηφαιστειακή στάχτη και τα αέρια της στήλης όταν ανήλθαν αρκετά μετατράπηκαν σε ηφαιστειακό νέφος (eruption cloud).

Η πρώτη λάβα εξέρχεται από τον κρατήρα του ηφαιστείου. Photo: Shimbara.
Σχηματίζεται ο θόλος λάβας. Photo: Pierson T.
Η λάβα κυλά στην πλαγιά του ηφαιστείου. Photo: Brantley SR.
Ο θόλος καταρρέει και δημιουργείται το πυρακτωμένο νέφος . Photo: Nakada S., USGS.
 
Η πυροκλαστική ροή κατέκλυσε την πυκνοκατοικημένη κοιλάδα Mizunashi σε απόσταση 5 km και σκότωσε 43 επιστήμονες και δημοσιογράφους που βρισκόταν εκεί για να παρατηρήσουν το φαινόμενο. Μεταξύ αυτών ήταν και το ζεύγος των περίφημων ηφαιστειολόγων Katia and Maurice Krafft. Αλλα θύματα δεν υπήρξαν διότι οι αρχές πρόλαβαν και εκκένωσαν 12.000 ανθρώπους από την περιοχή.

Μεταξύ 1991-1994 το ηφαίστειο δημιούργησε 10.000 μικρές πυροκλαστικές ροές κασταστρέφοντας 2.000 κατοικίες και αγροτική γη. Από το 1993 και μετά η ηφαιστειακή δράση υποχώρησε και σταμάτησε το 1995. Από τότε οι έντονες βροχοπτώσεις κινητοποιούσαν τις πυροκλαστικές αποθέσεις και δημιουργούσαν λαχάρ.

 
Η γκρίζα ζώνη που ξεκινά από το ηφαίστειο Unzen στο βάθος είναι οι αποθέσεις από τις πυροκλαστικές ροές και τα λαχάρ. Photo: USGS. Οι πυροκλαστικές ροές κάλυψαν την κοιλάδα με στάχτη και συντρίμματα. Διακρίνονται τα μεγάλα μπλόκια λάβας. Ο θόλος φαίνεται στα δεξιά. Photo: Scott K. Βλάστηση και σπίτια κάηκαν από το καυτό μεγακύμα στάχτης. Photo: Scott K.
     
Video: Πυροκλαστική ροή (Unzen, Ιαπωνία, 1991)