De structuur van de aarde: Vulkanen

Een werkende vulkaan die zwaveldampen en vlammen uitbraakt, is een van de meest dramatische natuurverschijnselen. Hoewel het merendeel van de nog werkende vulkanen gelegen is langs de gordel die aan de Stille Oceaan grenst, kunnen ze overal voorkomen. De enige nog vrij actieve vulkaan in Europa is de Etna op Sicilië. De meest verwoestende uitbarsting was die van de Krakatau in Indonesië in 1883.

De werking van een vulkaan

Een vulkaan is in principe een speet of kloof in het aardoppervlak, veroorzaakt door de sterke stijging van de druk eronder tengevolge van de beweging van gesmolten gesteente en hete gassen op veel grotere diepte. Radioactiviteit in de mantel van de aarde produceert zoveel warmte dat gesteenten smelten en samenkomen in de vorm van een zware vloeibare massa, die stoom en andere gassen bevat en magma wordt genoemd. Terwijl het magma naar boven komt, komen deze gassen, waartoe behoren kooldioxide, stikstof, waterstof, zwavel en chloor, vrij en reageren met elkaar bij toenemende druk totdat het punt van de ontploffing is bereikt. Als het gesmolten materiaal naar buiten komt en begint af te koelen, wordt het lava genoemd. De aard van het land rondom de vulkaan vertelt ons wat voor lava het was: of ze dik en taai was of meer vloeibaar; hoe snel ze is afgekoeld; de druk waaraan ze was blootgesteld en wat haar chemische samenstelling was.

Soorten lava:

• Lava die snel stolt, vormt een harde glassoort, obsidiaan geheten, een zwarte glaslava.
• Schuimende lava, die nog zoveel gas bevat dat ze vol gasbellen zit, gaat over in puimsteen, dat zo licht is dat het drijft.
• Wanneer een lavastroom dik is en langzaam afkoelt, treedt kristallisatie op, waarbij gesteente wordt gevormd dat holten bevat die met kristallen gevuld zijn, het zogenaamde porfier, bruine of rode graniet. Magma dat veel kiezel bevat levert de fraaie kwartskristallen die in graniet voorkomen, terwijl het gesteente dat rijk is aan ijzer en andere mineralen, afkomstig is van magma dat weinig kiezel bevat.

De krater

Werkende vulkanen kunnen twee soorten kegels doen ontstaan:

1. Wanneer de lava zich een uitweg moet zoeken door dikke lagen gesteente, zullen kleine deeltjes steen als as bij de krater neervallen, waardoor een hoge kegel met scherpe rand wordt gevormd.
2. Is de steenlaag minder dik, dan zal de lava omhoog wellen en overlopen, waardoor een kegel met gladdere en afgeronde vorm ontstaat.

De krater van een kegelvormige vulkaan ontstaat wanneer de wanden instorten. In het midden wordt dan een diepe kom gevormd, terwijl de kegel zelf hoog wordt opgebouwd, vaak tot een hoogte van honderd meter of meer in enkele maanden tijd, door opeenstapeling van vele lagen as. Op de bodem van sommige kraters bevindt zich een meer, vooral bij vulkanen die al jaren niet meer hebben gewerkt.

Grote vulkaanuitbarstingen

Vesuvius
Toen de Romeinen in het jaar 79 tijdens de grootste uitbarsting van de Vesuvius uit Pompeii en Herculaneum vluchtten, zagen ze stromen gesmolten lava uit de krater lopen die dreigden hen te verzwelgen, terwijl enorm hete asregens neerkwamen die kilometers hoog de lucht in waren geworpen door ontploffingen in de vulkaan. Beide steden werden vokomen bedolven onder een dikke aslaag en daardoor geconserveerd voor het nageslacht.

Martinique
In 1902 werd de stad St.-Pierre op dit eiland met haar bevolking van 30.000 zielen verwoest door een wolk gloeiende deeltjes, die als een kanonschot werd afgevuurd door de vulkaan Mont Peléé.

IJsland
Een grote stroom vloeibare lava trad uit op IJsland in 1783. Daarbij werd het magma door diepe kloven in de bodem naar buiten geperst en verspreidde zich over meer dan 500 km² alvorens te stollen.

Krakatau
Explosies op grote schaal, zoals die van de Krakatau (op een eiland tussen Sumatra en Java) in 1883 hebben grote hoeveelheden as in de dampkring gestoten en hebben het klimaat beïnvloed in vele delen van de wereld. Bij die uitbarsting ontstond een 22 m. hoge tsunami, werden 33.000 mensen gedood en verdween de vulkaan vrijwel helemaal onder de zeespiegel. Bij latere kleinere uitbarstingen werd Anak Krakatau (kind van Krakatau) weer een eiland.

Geothermische energie

Heden ten dage wordt steeds meer gebruik gemaakt van de geothermische energie van vulkanen om warmte en electriciteit te leveren. Op plaatsen waar vulkanische activiteit is, zijn vaak aan het aardoppervlak of niet ver daaronder voorraden water of stoom van enkele honderden graden Celsius te vinden. Deze voorraden kunnen opgepompt worden, maar vaak komen ze door de enorme hitte en druk ook al (bijna) spontaan naar boven, bijvoorbeeld op IJsland. Ook hier geldt dat dit warme water gebruikt kan worden voor het verwarmen van huizen en gebouwen of voor het opwekken van stroom. Het niet gebruikte water wordt weer terug de grond in gepompt, zodat het opnieuw verwarmd en weer opgepompt kan worden. © 2008 Staal, gepubliceerd in Diversen (Wetenschap) op 07-04-2008. Het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van Staal is vermenigvuldiging van dit artikel verboden. Meer...

Verwante artikelen

• Spreekbeurt Vulkanen: Een vulkaan is een opening in de aardkorst, waar heet magma uit komt. Als de magma uit de vulkaan komt heet het lava. Als een vulkaan ontploft heet dat een uitbarsting. Bij een vulkaanu…
• Vulkanen op aarde: Deze spectaculaire en verwoestende uitbarstingen hebben veel bijgedragen aan onze kennis van het binnenste van de aarde, dit artikel is daarom onmisbaar in de speciaal ‘het ontstaan van de…
• Wat is een vulkaan uitbarsting: Het is een prachtig gezicht om te zien hoe een vulkaan tot uitbarsting komt en gelukkig kan tegenwoordig al worden aangegeven dat er een vulkaan tot leven komt. De bewoners ui…
• Vulkanen (stromende lava): Een vulkaan heeft de vorm van een berg waarbij uit de top heet magma kan ontsnappen tijdens een uitbarsting. Vulkanen ontstaan doordat continentale platen tegen elkaar omhoog duwen…
• Anak Krakatau, kind van Krakatau: Opmerkelijk hoe een onbekend woord in korte tijd volledig ingeburgerd raakt in onze taal. Wie trekt er nog de wenkbrauwen op bij het horen van het woord Tsunami. Vers in ons…