Μια καλντέρα είναι ένας πολύ μεγάλος κρατήρας που σχηματίζεται μετά από μια πολύ μεγάλη ηφαιστειακή έκρηξη. Η έκρηξη είναι εκρηκτική και εκτοξεύει πολλά υλικά. Τα περισσότερα από αυτά που βγαίνουν από το ηφαίστειο εκτοξεύονται σε μεγάλη απόσταση στην ατμόσφαιρα και σε μια μεγάλη περιοχή, έτσι ώστε ένας τεράστιος όγκος του τοπικού τοπίου απλώς έχει φύγει - έτσι ο μεγάλος κρατήρας.
Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν την Καλντέρα του Yellowstone, επειδή είναι η τοποθεσία πολλών ενδιαφέρουσες συνεχιζόμενες θερμικές και ηφαιστειακές δραστηριότητες, μερικές από τις οποίες παρουσιάστηκαν πρόσφατα και έχει μάλιστα εμφανιστεί σε μια πρόσφατη επική ταινία φαντασίας καταστροφών που ονομάζεται 2012, στην οποία η εκ νέου έκρηξη της Καλντέρας του Yellowstone είναι μόνο ένα πρόβλημα πολλών που αντιμετωπίζουν οι ήρωες και οι ηρωίδες της ταινίας.
Κάπως λιγότερο γνωστό αλλά ακόμα διάσημο είναι η Καλντέρα της Σαντορίνης. Βρίσκεται στο Αιγαίο, στην Ελλάδα, κοντά στο νησί της Κρήτης. Η Σαντορίνη ανατίναξε περίπου το 1.600 π.Χ. και φαίνεται να έχει προκαλέσει το τέλος του Μινωικού Πολιτισμού. η άκρη της καλντέρας του ηφαιστείου είναι τώρα ένας δακτύλιος νησιών. Σε σύγκριση με το Yellowstone, η Σαντορίνη είναι μικρή. Η Yellowstone Caldera είναι περίπου 55 με 72 χιλιόμετρα σε μέγεθος, ενώ η Σαντορίνη είναι περίπου 7 με 12 χιλιόμετρα.
Η Σαντορίνη είναι το αντικείμενο έρευνας που μόλις αναφέρθηκε στο περιοδικό Nature . Το ηφαίστειο έχει καεί πολλές φορές στο παρελθόν. Η έρευνα δείχνει ότι η τελευταία έκρηξη, η οποία ήταν περίπου 1.600 π.Χ., προηγήθηκε από μια εκπληκτικά σύντομη περίοδο συσσώρευσης υπόγειου μάγματος. Φαίνεται σαν το μάγμα, αρκετό για μια πολύ μεγάλη έκρηξη, μεταφέρθηκε στη ζώνη κάτω από την καλντέρα σε δύο ή περισσότερα γεγονότα, λιγότερο από 100 χρόνια πριν από την έκρηξη, με ένα σημαντικό μέρος του μάγματος να κινείται στη θέση του μόλις λίγα χρόνια πριν την έκρηξη.
Εάν επιστρέψουμε περίπου μια δεκαετία, οι ηφαιστειολόγοι πίστευαν ότι η συσσώρευση σε μια μεγάλη έκρηξη όπως αυτή θα χρειαζόταν περισσότερο χρόνο, ίσως πολλούς αιώνες. Διάφορες σειρές αποδεικτικών στοιχείων έχουν προκαλέσει οι επιστήμονες να αρχίσουν να πιστεύουν ότι η συσσώρευση σε χρόνο έκρηξης μπορεί να είναι μικρότερη από αυτή και η παρούσα έκθεση είναι μια εξαιρετική άμεση μέτρηση του χρόνου που φαίνεται να επιβεβαιώνει αυτές τις αυξανόμενες υποψίες.
Πώς μπορούν οι επιστήμονες να πούμε ότι συνέβη έτσι; Χρησιμοποιώντας εγκληματολόγιο ηφαιστείου, βέβαια! Εδώ είναι η βασική ιδέα:
Όταν συμβαίνουν συγκλονιστικά γεγονότα, όπως η διείσδυση ενός τσαμπιού μάγματος σε μια περιοχή βράχου ή συναφείς σεισμικές δραστηριότητες, οι διάφορες χημικές ουσίες στο μάγμα γίνονται "ζώνες". Κύματα ενέργειας που περνούν μέσα από τη λειωμένη πέτρα προκαλούν ζώνες συγκεκριμένων τύπων χημικών ουσιών σχηματίζω. Κατά τη διάρκεια μιας περιόδου χωρίς σοκ, εάν η θερμοκρασία είναι αρκετά υψηλή, αυτές οι ζώνες διαλύονται. Ορισμένες μπάντες διαλύονται σε πολύ σύντομες χρονικές περιόδους, άλλες σε πολύ μεγάλες χρονικές περιόδους. Αν σε οποιοδήποτε σημείο το μάγμα απελευθερωθεί σε μια ηφαιστειακή έκρηξη όπως ο τύπος που σχηματίζει μια καλδέρα, το υλικό ψύχεται ξαφνικά και η κατάσταση των ζωνών, διασκορπισμένη σε κάποιο βαθμό, διατηρείται. Αργότερα, μερικές φορές χιλιάδες χρόνια αργότερα, οι γεωλόγοι μπορούν να μελετήσουν τους βράχους και να εκτιμήσουν το χρονικό διάστημα μεταξύ του σοκ και της ηφαιστειακής έκρηξης, μετρώντας πόση απώλεια έχει συμβεί. Είναι ένα είδος ρολογιού με βάση το μάγμα.
Στην περίπτωση της Σαντορίνης, όλα φαίνεται να έχουν συμβεί μέσα σε έναν αιώνα. Αυτός ο σχηματισμός ενός θαλάμου μάγματος αρκετά μεγάλης ώστε να προκαλέσει σημαντική έκρηξη συνέβη μετά από μια αδρανή περίοδο 18.000 ετών. Έτσι, αν σκεφτόμασταν ότι η μακρά περίοδος μεταξύ των εκρήξεων της καλντέρας χαρακτηριζόταν από αργή και σταθερή συσσώρευση μάγματος, πιθανότατα ήταν λάθος. Η πραγματική σημασία αυτού είναι ότι δεν μπορούμε να κοιτάξουμε μια καλντέρα που είναι γνωστό ότι έχει ξεσπάσει πολλές φορές και αποκλείει μια μελλοντική έκρηξη απλά με βάση ένα χαμηλό επίπεδο της τρέχουσας δραστηριότητας. Και βέβαια, αναρωτιόμαστε τι προκαλεί αυτή τη μάλλον γρήγορη επαναφόρτιση του μάγματος κάτω από μια καλντέρα.
Είναι καλό που οι επιστήμονες μελετούν και παρακολουθούν αυτά τα ηφαίστεια!
Druitt, Τ., Costa, F., Deloule, Ε., Dungan, Μ., & Scaillet, Β. (2012). Απόκλιση σε μηνιαία χρονοδιαγράμματα μεταφοράς μάγματος και ανάπτυξη δεξαμενών σε ηφαιστειακό ηφαίστειο Καλντέρα, 482 (7383), 77-80 DOI: 10.1038 / nature10706
