كتب – باسل يوسف:
بدأت حقول فليجرايان، التي تعتبر الآن بركانًا عملاقًا هائلًا، في التحرك، ما يجعل المجتمع العلمي يشعر بالقلق.
تعد هذه الحقول البركانية، الواقعة غرب نابولي بإيطاليا، من بين أكبر 8 مصادر لثاني أكسيد الكربون البركاني في جميع أنحاء العالم.
منذ عام 2005، كانت هناك بقعة واحدة على وجه الخصوص – فوهة سولفاتارا – تطلق كميات متزايدة من الغاز، ما لفت انتباه الباحثين والسكان المحليين على حد سواء.
انبعاثات الغاز في فوهة سولفاتارا
يقود جيانماركو بونو، عالم البراكين في المعهد الوطني الإيطالي للجيوفيزياء وعلم البراكين (INGV)، دراسة لفهم ما وراء هذه الزيادة في انبعاثات الغاز.
يقول بونو: “إن تقدير مصدر ثاني أكسيد الكربون مهم لإعادة بناء ما يحدث في النظام الصخري والنظام الحراري المائي بشكل صحيح”.
يهدف فريقه إلى توفير أداة يمكنها التمييز بين ثاني أكسيد الكربون القادم من الصهارة وثاني أكسيد الكربون المنبعث من عمليات أخرى، وهي الطريقة التي يمكن أن تكون مفيدة في المناطق البركانية حول العالم.
ما هو البركان العملاق بالضبط؟
بعبارة مبسطة، البركان العملاق هو في الأساس نظام بركاني ضخم قادر على إنتاج ثورات أقوى بآلاف المرات من البركان العادي.
يمكن لهذه الثورات أن تقذف أكثر من 1000 كيلومتر مكعب من المواد إلى الغلاف الجوي، ما قد تكون له آثار كارثية على المناخ والبيئة العالمية.
ربما سمعت عن أماكن مثل منتزه يلوستون الوطني في الولايات المتحدة – وهو أحد أشهر البراكين العملاقة.
عندما ينفجر بركان عملاق، يمكن أن يشكل كالديرا عملاقة، وهي حفرة ضخمة يمكن أن تمتد لعشرات الكيلومترات.
اليوم، ينبعث من فوهة سولفاتارا ما بين 4000 و 5000 طن من ثاني أكسيد الكربون كل يوم. ولوضع ذلك في المنظور، فإن هذا يعادل الانبعاثات من حرق حوالي 500 ألف جالون من البنزين يوميًا.
في بحثهم الأخير المنشور في مجلة جيولوجيا، يقدر بونو وزملاؤه أن 20% إلى 40% من ثاني أكسيد الكربون هذا يأتي من إذابة الكالسيت في الصخور المحيطة. أما النسبة المتبقية 60% إلى 80% فتعود إلى الصهارة تحت الأرض.
من أين يأتي غاز فوهة سولفاتارا
عندما تقترب الصهارة من سطح الأرض، ينخفض الضغط، ما يتسبب في هروب الغازات المحاصرة بالداخل. وتشمل هذه الغازات بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت.
يراقب العلماء البراكين عن كثب من خلال مراقبة الزلازل وقياس تشوه الأرض وتحليل الغازات المنبعثة من الفتحات البركانية – وهي فتحات في قشرة الأرض تطلق البخار والغازات.
يمكن أن تكون الزيادة في انبعاثات الغاز علامة على نشاط بركاني محتمل. ومع ذلك، لا تؤدي كل زيادة إلى ثوران بركاني.
أحيانا، ينطلق ثاني أكسيد الكربون عندما تتفاعل السوائل الجوفية الساخنة مع الصخور أعلاه، وليس من الصهارة نفسها.
منذ عام 1983، كان المعهد الوطني الإيطالي للجيوفيزياء وعلم البراكين يراقب انبعاثات الغاز من فوهة سولفاتارا.
من خلال دراسة نسب النيتروجين والهيليوم وثاني أكسيد الكربون، استنتج الباحثون في البداية أن الغازات كانت في المقام الأول من مصادر الصهارة العميقة.
“ركزنا بشكل أساسي على التباين الجيوكيميائي، وخاصة ثاني أكسيد الكربون والهيليوم والنيتروجين، لأنها أنواع غير تفاعلية. وهي تحتوي على معلومات حول ما يحدث في الصهارة”، كما يوضح بونو.
لكن الأمور بدأت تتغير في عام 2005. بدأت البيانات تنحرف عن التوقيعات الكيميائية النموذجية للغازات المشتقة من الصهارة. واستمر هذا التحول بمرور الوقت، مصحوبًا بارتفاع درجات الحرارة في النظام الحراري المائي الضحل.
بحلول عام 2012، تقرر رفع مستوى التأهب للمنطقة من الأخضر إلى الأصفر، ما يشير إلى نشاط متزايد ولكن ليس تهديدًا مباشرًا للثوران.
أدلة من حركات الأرض
لم تشهد المنطقة تغييرات تحت الأرض فحسب، فقد لوحظت أيضًا زلازل صغيرة وتشوهات أرضية ملحوظة.
أشارت هذه العلامات إلى دوران السوائل الساخنة تحت السطح. عندما تتفاعل هذه السوائل الساخنة والحمضية مع الكالسيت في الصخور، يمكنها إطلاق ثاني أكسيد الكربون الإضافي.
وكشفت دراسات سابقة شملت حفر عينات من الصخور المحلية أن الكالسيت الموجود له تركيبة مشابهة للغازات المنبعثة.
وبناءً على هذه المعلومات، قدر فريق بونو أن 20% إلى 40% من ثاني أكسيد الكربون في فوهة سولفاتارا يأتي من تحلل الكالسيت في الصخور المضيفة.
تتمتع حقول فليجرا بتاريخ بركاني طويل، حيث يعود النشاط إلى ما يقرب من 40 ألف عام. وكان آخر ثوران في عام 1538.
منذ الخمسينيات من القرن العشرين، شهدت المنطقة عدة مراحل من الاضطرابات، ما يذكرنا بأن جيولوجيا الأرض في حركة دائمة.
باختصار، فإن معرفة ما يحدث حقًا تحت حقول فليجرا وفوهة سولفاتارا أمر مهم للغاية – ليس فقط لعشاق العلوم ولكن لكل من يعيش على الأرض.
إن حقول فليجرا هي تذكير واضح بأن كوكبنا يتحرك دائمًا. وسشوف يستمر العلماء مثل بونو في كشف الألغاز تحت أقدامنا، ما يساعدنا على فهم الكوكب الديناميكي الذي نسميه موطننا.
نشرت الدراسة كاملة في مجلة الجيولوجيا.
اقرأ أيضا:
