6.12 Lisätietoa tulivuorista
6.12.1 Kun maa sylkee tulta
Tulivuoren purkauksen näkeminen mahtavine laavavirtoineen ja tuhka- ja savupilvineen on varmasti mieleenpainuvimpia tapahtumia ihmiselämässä. Toimivia tulivuoria löytyy varmimmin litosfäärilaattojen törmäyskohdista, joissa laatta työntyy toisen laatan alle. Tällöin uppoavan laatan reuna sulaa. Tämä kivisula eli magma nousee ylös maanpinnalle kallionraoista ja pitkin purkauskanavaa. Kun magma purkautuu maanpinnalle, sitä kutsutaan laavaksi. Euroopan kuuluisimmat tulivuoret Etna ja Vesuvius ovat syntyneet Afrikan laatan ja Euraasian laatan törmäyskohtaan. Litosfäärilaatat voivat myös liikkua pois päin toisistaan, jolloin magmaa pääsee purkautumaan laattojen välistä. Tällaisia paikkoja ovat merten keskiselänteet, joissa syntyy uutta merenpohjaa ja vulkaanisia saaria. Esimerkiksi Islanti on syntynyt miljoonien vuosien aikana laattojen välistä purkautuneesta laavasta.
Useat valtamerten saariryhmät ovat syntyneet kuumien pisteiden eli hot spotien päälle. Tällaisessa paikassa astenosfäärin kuuma ja sula kiviaines nousee litosfäärin läpi pintaan saakka ja synnyttää tulivuorisaaria meren pohjaan. Aikojen kuluessa tulivuoret sammuvat, koska kuuman pisteen päällä oleva laatta tulivuorineen liikkuu kuuman pisteen päältä pois. Sammuneen tulivuoren tilalle alkaa kuitenkin muodostua uusi vulkaani kuuman pisteen pysyessä paikallaan.
Kanariansaaret ja osaltaan myös Islanti ovat tällaisen hot spotin synnyttämiä tuliperäisiä saaria. Muodoltaan keskiselänteiden ja kuumien pisteiden tulivuoret ovat laakeita ja kilvenmuotoisia, koska ne muodostuvat nopeasti virtaavasta notkeasta laavasta. Näitä kutsutaan kilpitulivuoriksi. Kerrostulivuoret puolestaan syntyvät, kun laava on hidasliikkeistä ja jähmeää.
Tulivuoret voivat purkautua hyvinkin eri tavoin. Purkaukset ovat yleensä silloin rajuimmillaan, kun kraatterin suulle syntyy laavasta tulppa, joka estää kaasujen ja paineen rauhallisen purkautumisen ulos tulivuoresta. Tällöin tulivuori voi räjähtää ja tuhka- ja kaasupilvi voi nousta kilometrien korkeuteen.
Valtavat tuhkapilvet voivat pimentää päivän yöksi sekä aiheuttaa mutavyöryjä tulivuoren rinteiltä sulaneen lumen kanssa. Satoja asteita olevat tuhkan ja kaasujen muodostamat pyroklastiset pilvet polttavat kaiken tieltään kulkiessaan pikajunan nopeudella rinnettä alas. Myrkylliset kaasut ja polttava laavavirta viimeistelevät tuhon. Lopuksi tulivuoren yläosa voi romahtaa tyhjentyneeseen magmapesäkkeeseen. Näin syntyy kaldera.
Tuliperäisillä alueilla voi myös nähdä geysirejä eli kuumia suihkuavia lähteitä, joiden kuuma vesi nousee korkealle tietyin väliajoin. Myös kuumat lähteet eli fumarolit sekä mutalähteet ovat tyypillisiä vulkaanisen alueen luonnon nähtävyyksiä.
6.12.2 Kerrostulivuori
Kerrostulivuoria on paljon esimerkiksi Tyynenmeren ympärillä alityöntövyöhykkeillä, tulirenkaan alueella. Tällaisilla alueilla kerrostulivuoria voi olla useita vierekkäin rivissä. Näitä alueita myötäilevät myös syvänmeren haudat, kuten Perun-Chilen hauta.
Kun toinen laatta menee toisen alle, sen mukana maan sisälle tulee merivettä ja merenpohjan aineksia. Tällöin syntyy runsaasti kaasua sisältävää magmaa, mikä aiheuttaa räjähdysmäisen purkauksen. Purkauksessa laava, ilmaan lentävä tuhka ja erikoiset kivet vuorottelevat tulivuoren kerroksissa. Näitä vapautuvia aineita voidaan kutsua myös pyroklastisiksi aineksiksi tai tefraksi. Tästä kerroksellisesta rakenteesta tulivuori on saanut nimensäkin, kerrostulivuori.
Kerrostulivuoressa magman purkausaukko voi tukkeutua kymmeniksi vuosiksi. Kerrostulivuoren laavan jäykempi koostumus ja kerrosrakenne antavat kerrostulivuorelle tyypillisen jyrkkärinteisen ja symmetrisen ulkonäön.
Maailman korkein tulivuori, Ojos de Salado, korkeudeltaan lähes 6 900 m, sijaitsee Chilessä. Aktiivisia tulivuoria sijaitsee kaikissa Andien valtioissa. Aktiiviset tulivuoret pitävät ihmisiä jännityksessä, sillä purkautuessaan ne uhkaavat kenties vain muutaman kilometrin säteellä olevia suuriakin kaupunkeja.
Meksikon Popocatépetl on kuuluisa kerrostulivuori, ja se on antanut merkkejä aktiivisuudestaan useita kertoja 2000-luvullakin. Tätä tulivuorta pidetään vaarallisena, koska se sijaitsee vain 70 kilometrin päässä yhdeksän miljoonan asukkaan Mexico Citystä.
Antillien Montserratissa sijaitseva Soufrière Hills -tulivuori oli ollut nukkumassa jo 1600-luvulta alkaen. Vuonna 1995 saarella asui 11 000 ihmistä, eikä aiemmista maanjäristysten sarjoista välitetty, vaan pääkaupunki Plymouthia asutettiin normaalisti tasaiselle tulivuoresta purkautuneen aineksen päälle. Vuonna 1997 tulivuori purkautui koillispuolelta ja seitsemästä kylästä kuoli 20 ihmistä. Uudessa purkauksessa reilua kuukautta myöhemmin noin 1,2 metrin tuhkakerros peitti lopuksi pääkaupungin. Uusia räjähdyksiä tuli vielä useita. Purkauksen tuhkapilvi oli yli kymmenen kilometriä korkea ja siitä kulkeutui tuhkaa yli 40 kilometrin päähän lähisaarille. Ihmiset pakenivat saaren pohjoisosiin ja osa muutti isäntämaa Ison-Britannian raha-avustuksen turvin muille saarille tai Isoon-Britanniaan. Tulivuori on pysynyt näiden tapahtumien jälkeen edelleen aktiivisena ja ihmisiä on jouduttu evakuoimaan, kun tulivuorella on havaittu aktiivisuutta. Tällaisessa räjähdyspurkauksessa syntyy kevyttä hohkakiveä, kun kaasuja sisältävä laava jäähtyy niin nopeasti, että kaasut eivät ehdi poistua. Tämä kivi kelluu vedessä.
Antilleilla on myös kolme muuta Soufriére-nimistä tulivuorta: Guadalupen Soufriére, Grande Soufriére Hills Dominicalla ja Saint Vincentin La Soufriére. Suomeksi soufriére tarkoittaa rikkiä, jota vapautuukin tulivuoren purkauksessa.
6.12.3 Kilpitulivuori
Kilpitulivuori on leveä ja loivarinteinen tulivuorityyppi ja niitä esiintyy erityisten maapallon kuumien pisteiden "hot spotien" alueilla. Näillä alueilla maankuori on heikompi ja laava työntyy helpommin siitä läpi.
Kilpitulivuoret ovat syntyneet miljoonien vuosien aikana virtaavasta ja nopeasti juoksevasta laavasta, minkä vuoksi tulivuorten keilat muodostuvat laajoiksi ja laakeiksi. Kilpitulivuorten purkaukset ovat yleensä rauhallisia.
Kun laatat liikkuvat, ne siirtävät tulivuoren pois kuuman pisteen kohdalta ja laavaa ei enää virtaa. Tällöin kuuma piste ja purkaus siirtyvät eri kohtaan ja uuden saaren syntyminen alkaa. Tällainen tapahtuma saa aikaan saarikaaria, kuten Antillit Väli-Amerikassa ja Aleutit Tyynenmeren luoteisosassa Alaskassa. Saarikaaren päässä on siis aktiivinen tulivuori ja kaaren suunta antaa vihjeen laatan liikkumisesta. Vähitellen vanhimmat kilpitulivuoret alkavat vajota kohti merenpohjaa, ja miljoonien vuosien aikana ne tulevat uppoamaan kokonaan. Hyvä esimerkki kilpitulivuoresta on Havaijin pääsaaren Mauna Loa.
6.12.4 Rakotulivuori ja kaldera
Rakotulivuoret syntyvät erkaantuvien laattojen kohdalle ja ovat tulivuorista yleisimpiä, mutta harvoin nähtyjä merenalaisesta sijainnista johtuen. Atlantin keskiselänteellä ja Islannin kohdalla näitäkin olisi mahdollista havaita.
Myös kalderat ovat tulivuoria. Kaldera syntyy, kun tulivuori on purkautunut ja sen huipulle on jäänyt rakennelma, joka ei enää pysy kasassa, vaan romahtaa tulivuoren sisäosaa kohti. Kalderaan voi kerääntyä myös vettä, jolloin puhutaan kraatterijärvestä. Maapallolla on useita jättiläiskalderoita, kuten esimerkiksi Yellowstonen kaldera ja Kalifornian Long Valley.
6.12.5 Eyjafjallajökullin purkaus vuonna 2010
Islannissa on runsaat sata aktiivista tulivuorta, joista muutama kymmenen on purkautunut viime vuosisatoina.
Tulivuoret voidaan jakaa aktiivisiin, nukkuviin ja sammuneisiin tulivuoriin. Tulivuoret voivat olla rauhallisia eli nukkuvia satojakin vuosia. Islannissa sijaitseva Eyjafjallajökull-tulivuori oli ollut levossa lähes 200 vuotta, kunnes se purkautui vähän yllättäin 14.4.2010, purkaus kesti yli kuukauden. Eyjafjallajökull oli ollut epävakainen ennen purkautumistaan noin vuoden, mutta purkauksen voimakkuus ja sen seuraukset olivat ennalta arvaamattomat.
Eyjafjallajökull-tulivuori sijaitsee Islannin eteläosassa ja sen huippu ulottuu 1600 m korkeuteen. Tulivuori ja sen kraatteri ovat jäätikön peitossa. Eyjafjallajökullin iäksi on arvioitu vajaa 800 000 vuotta. Viimeisen 1 100 vuoden aikana Eyjafjallajökull on purkautunut kolme kertaa, v. 1612, 1821–1823 ja 2010. Eyjafjallajökullin kanssa samaan aikaan on purkautunut usein myös sen lähellä oleva Katla-tulivuori. Vuonna 2010 näin ei kuitenkaan tapahtunut.
Eyjafjallajökull-tulivuori alkoi purkautua 20.3.2010 ja purkaus jatkui erittäin rauhallisena 12.4.2010 asti tuottaen laavaa, mutta ei juuri tuhkaa. Vasta 14.4.2010 alkoi Eyjafjallajökull-tulivuoren räjähdysmäinen purkautuminen jäähuipun alla. Tätä päivää pidetään yleisesti Eyjafjallajökullin purkauksen alkupäivänä nimenomaan voimakkuuden vuoksi. Ensimmäisten päivien aikana purkaus oli todella voimakas. Purkauksen huippu ylsi parhaimmillaan lähes 9,5 kilometrin korkeuteen. 4–5 päivän kuluttua voimakkuus heikkeni ja tuhkapilvi ylettyi enää noin 3-5 kilometrin korkeuteen. Eriasteista purkautumista kesti 23.5.2010 asti, jolloin purkautumisen katsottiin loppuneen.
Tulivuoren purkautuessa syntyi korkea tuhkapilvi, ikään kuin savupatsas. Tästä on käytetty myös nimitystä pluumi, joka tulee englanninkielen sanasta plume.
Savupatsaiden koko ja muoto vaihtelevat. Eyjafjallajökullin tuhkapilvi oli korkeimmillaan 8,5 km, ja se syöksi ainesta ulos tonneittain. Tuhkapilvi sisälsi paljon myös vesihöyryä, koska kraatterin päällä oli sulavaa jäätikköä. Tuhka koostuu hienojakoisesta kivestä, mineraaleista ja lasinsiruista ja sen osien koko voi vaihdella mikroskooppisen pienistä aina metreihin. Tällainen vulkaaninen tuhka on haitallista lentoliikenteelle.
Eyjafjallajökullin purkautuminen tuhkapilvineen ja korkealla puhaltava voimakas luoteistuuli ohjasivat pilven kohti Eurooppaa, jossa ilman tuhkapitoisuudet olivat pian vaarallisen suuria. Eri valtiot alkoivat kieltää lentämisen ilmatilassaan. Lentokenttiä alettiin sulkea. Pohjois-Euroopan lentoliikenne oli seisahtunut. Tuhkan tiedettiin voivan sammuttaa lentokoneen moottorit.
Euroopassa tehdään 28 000 liikennelentoa päivässä. Tällaisen tapauksen yhteydessä näiden lentojen merkitys kävi selväksi. Lentämällä eivät liiku vain tuhannet matkustajat koteihinsa tai lomilleen, vaan myös valtava määrä erilaisia tuotteita. Jopa luuydinsiirtoja jouduttiin perumaan, koska siirteitä ei saatu tarpeeksi nopeasti niitä tarvitseville. Eurooppaan kuljetettavia tuotteita pilaantui myös muiden maiden kentille, kun niitä ei saatu liikkeelle. Ongelma kosketti Euroopan lisäksi kolmasosaa koko maailman lennoista, koska mannertenvälisetkin lennot pysähtyivät. Lennot sekä Euroopasta että Eurooppaan olivat poikki.
Lentoliikenteen ajauduttua kaaokseen, joutuivat kiireen keskelle auto- ja junaliikenne. Linja-autot ja junat yrittivät parhaansa mukaan kuljettaa ihmisiä ja tavaroita, mutta nopeus ja määrät olivat kohtuuttomia. Osa matkustajista joutui odottamaan jopa viikkokausia kotimatkaansa, ja tilanne pitkien lentomatkojen päässä olevilla helpottui vasta lentoliikenteen normalisoituessa.