عندما نفكر في الشقوق الموجودة في الأرض، نتخيلها غالبًا كمسارات بسيطة ترتفع من خلالها حرارة الكوكب الداخلية دون عائق. إلا أن الحقيقة أكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام، إذ اتضح أن... الصدوع الجيولوجية الرئيسية لا تعمل هذه الفتحات دائمًا كممر حر؛ ففي بعض الأحيان، تعمل كجدار غير مرئي يمنع الصهارة من الوصول إلى السطح.
وقد شكّل هذا السلوك المتناقض محورًا للبحوث الحديثة، ولا سيما دراسة أجراها المجلس الأعلى للبحوث العلمية (CSIC) الإسباني، والتي ركزت على ما يحدث تحت أقدامنا. إن فهم هذه الآلية أمر بالغ الأهمية، لأنه يسمح لنا تعديل توقعات المخاطر y كيفية الوقاية من الكوارث الطبيعية ولفهم لماذا ينتهي المطاف ببعض البراكين، على الرغم من إظهارها علامات واضحة على النشاط، إلى أن تكون بلا شيء.
لغز الثوران البركاني الذي لم يحدث في ساو جورج
في مارس 2022، شهد سكان جزيرة ساو جورج في جزر الأزور لحظات من التوتر الشديد. اهتزت الأرض بشكل مستمر، وتم تسجيل زلازل. آلاف الزلازل مما وضع الجميع في حالة تأهب. كل شيء كان يشير إلى أن البركان على وشك الاستيقاظ، ولكن، ولدهشة الكثيرين، لم يحدث الثوران ببساطة.
بعد تحليل البيانات، اكتشف العلماء أن الصهارة قطعت رحلة مذهلة. فقد ارتفعت من عمق حوالي 20 كيلومترًا إلى ما دون ذلك. 1,6 كيلومتر تحت الجزيرةوقد حدث ذلك عبر سد، وهو عبارة عن قناة مسطحة، لكن العملية توقفت هناك، مما أدى إلى ما يسميه الخبراء بـ ثوران فاشل.
كان الجانب الأكثر إثارة للقلق في هذه الحادثة هو أن حركة الصهارة كانت، إلى حد كبير، التسلل الخفيوأشار ستيفن هيكس، من جامعة كوليدج لندن، إلى أن جزءًا كبيرًا من الصعود كان صامتًا، مما يعني عدم وجود إشارات زلزالية قوية لتوفير إنذار مبكر بشأن ما إذا كانت الصهارة ستنفجر أم لا.
صدع بيكو دو كارفاو: طريق سريع أم مخرج؟
يكمن سر هذه الظاهرة في صدع بيكو دو كارفاو. يُعرف هذا الصدع بتسببه في زلازل قوية في الماضي، لكنه في هذه الحالة تصرف بشكل مختلف، مُولِّدًا عددًا كبيرًا من الزلازل. هزات صغيرة مركزة بدلاً من حدث مدمر كبير.
هنا يبرز مفهوم الدور المزدوج. فمن جهة، يعمل الصدع كقناة تساعد الصهارة على الصعود بسرعة. ولكن من جهة أخرى، يسمح بـ الغازات والسوائل المتطايرة يتسرب السائل جانبياً. تخيل الأمر كأنبوب به شقوق صغيرة: يرتفع السائل، لكنه يفقد ضغطه على طول الطريق، مما يؤدي في النهاية إلى... يمنع الصهارة من الصعود قبل أن يخترق السطح.
يلخص بابلو ج. غونزاليس، الباحث في المجلس الأعلى للبحوث العلمية، الأمر ببساطة شديدة: لقد عمل العطل في الوقت نفسه كـ الطريق السريع ومثل التسريبإن القدرة على تخفيف الضغط هي المفتاح لبقاء الصهارة محصورة تحت الأرض، مما يساهم في النمو التدريجي للجزر دون الحاجة إلى انفجار بركاني.
التناقض مع النشاط في جزر الكناري
ليست كل الحالات متشابهة. فبينما شهدنا عملية اعتقال في جزر الأزور، حدث العكس في لا بالما. وقد رصد باحثون من معهد IGME-CSIC هذه الحالة لأول مرة. الصدوع التكتونية النشطة في أرخبيل جزر الكناري التي كانت أساسية لثوران بركان تاجوجايت في عام 2021.
كانت مجموعات الفالاس المعروفة باسم تازاكورتي ومازو مسؤولة عن لإثارة الانفجارأدى ذلك إلى تكوين شقوق سطحية عملت كمنافذ للحمم البركانية. وعلى عكس حالة ساو جورج، سهّلت هذه الشقوق خروج الصهارة إلى السطح، مما يدل على أن الجيولوجيا المحلية تحدد نتيجة الحدث.
لم تؤثر هذه الصدوع على البركان فحسب، بل ألحقت أضرارًا جسيمة بالبنية التحتية البشرية. وقد ثبت أنها نشطة منذ عام 1980 على الأقل، وتسببت في... تُركت عشرات المنازل متصدعة أو حتى غير صالحة للسكن، قبل وصول الحمم البركانية بفترة طويلة. في الواقع، تم تركيب محطات قياس في الهياكل الخرسانية المتضررة لرصد هذه التحركات المتقطعة.
أدوات تكنولوجية لقراءة باطن الأرض
للوصول إلى هذه الاستنتاجات، اضطر العلم إلى استخدام ترسانة تكنولوجية مذهلة. لقد استخدموا محطات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأقمار الرادار الصناعية لقياس تشوه سطح الأرض، اكتشفوا أن سطح البركان في جزر الأزور قد ارتفع بنحو 6 سنتيمترات. وكانت هذه البيانات دليلاً قاطعاً على أن الصهارة قد اخترقت القشرة الأرضية العليا.
بالإضافة إلى ذلك، تم دمج شبكات أجهزة قياس الزلازل الأرضية مع أجهزة استشعار قاع المحيطأتاح هذا التعاون الدولي بين إسبانيا والمملكة المتحدة والبرتغال تحديد الموقع الدقيق للزلازل، وهو أمر ضروري للسلطات المحلية لتقييم التهديد الحقيقي في الوقت الفعلي واتخاذ قرارات مستنيرة.
يمكن تطبيق هذا الإطار على مناطق أخرى. على الرغم من أن ليس كل المناطق البركانية تحتوي على صدوع ضخمة كتلك الموجودة في جزر الأزور، إلا أن مبدأ كيفية... تؤثر البنى القشرية يمكن تطبيق تقنية الصهارة على العديد من البراكين الأخرى، بما في ذلك تلك الموجودة في جزر الكناري، مما يحسن سلامة السكان.
يُعد التفاعل بين تكتونية الصفائح وديناميكيات الصهارة عملية معقدة، حيث يمكن أن تكون الصدوع حليفًا أو عدوًا لاستقرار سطح الأرض. من قدرة تحويل الضغط من تسربات الغاز إلى الدفع المباشر للثوران عبر الشقوق النشطة، تعمل باطن الأرض وفق قواعد يواصل العلم فك شفرتها من أجل التنبؤ بشكل أفضل بالكوارث الطبيعية وفهم التطور الجيولوجي لكوكبنا.