Sumendi

Bolkanismo motak plaken tektonikarekin duten zerikusia kontuan hartuz sailkatzen dira^[1]. Horrela, hiru bolkanismo mota handi bereizten dira: ozeano dortsalekin zerikusia duten sumendiak, plaken subdukzioarekin zerikusia dutenak, eta plaka arteko bolkanismoa:

• Ozeano dortsalekin zerikusia duen bolkanismo motek laurogei mila kilometro inguruko kateak eratzen dituzte, eta hori da Lurreko sumendi sistema garrantzizkoena, ozeano hondo guztiak –Lurraren gainazalaren bi heren, alegia– sumendi sistema honen eraginez eratuak baitira. Plakak bereiztean sortzen den sakongunean mantuaren goiko aldearen zati bat urtu egiten da, eta basaltozko magma eratzen da. Magma hori zutikako pitzaduretatik lur azalean txertatzen da, eta riftaren parean zabaltzen da^[2], izen hori ematen baitzaio ozeano dortsalen erdiguneari^[3].

• Litosferako plaka bat beste baten azpian sartzen denean, lurrazaleko sumendiak sortzen dira eta mendilerro handiak eratzen. Bi subdukzio mota bereizten dira. Lehenbizikoan, kontinente plaka bat eta ozeano plaka bat batzen direnean, ozeano plaka, trinkoa eta hotza, kontinente plakaren azpian hondoratu eta mantuan sartzen da; horrela sortzen dira mendilerroak eta sumendiak, Andeetakoak eta Indonesiakoak, esate baterako. Bigarren motakoetan, bi ozeano plaka batzen dira, eta bata bestearen azpian sartzean, uharteak eratzen dituzten sumendi arkuak sortzen dira, adibidez, Antilla Txikiak, Marianak, Kurilak, Aleutiarrak, etab^[3].

• Plaka artekoa deitzen zaion bolkanismo motan puntu beroak deitutakoak bereizten dira. Puntu bero hauek mantuaren sakonean erroturiko luma batek lurrazalean sortzen duen ondorioa dira, luma horietatik igotzen baitira material goriak mantutik litosferara. Puntu bero horietan sortzen diren sumendietako magma basaltiko alkalino nahiko mehea izaten da, eta laba iturri edo galda moduan isurtzen da. Puntu bero horietako ehun bat aurkitu eta kartografiatu dira: Hawaii, Tahiti eta Reunion dira horietako batzuk^[4]. Magmazko luma horien eraginez, edo zabaldu egin direlako bestela, kontinente plaketan pitzadurak eratzen direnean, hobi hondoratuak eratzen dira batzuetan, bolkanismo alkalinoa duten eskualdeak alegia, Rift Haran Handia edo Rhineko hobia, adibidez^[2].

Sumendien jarduerak oso emari ezberdinak sortzen ditu, materiaren hiru egoeretan: gas egoeran, sumendietako gasak; isurkari egoeran, labak; eta egoera gotorrean, piroklastoak. Kalkulatzen da laurogei bat kilometro kubo direla lehorreko sumendiek azken ehun urteotan jaurtitako materialak. Nahiz eta aintzat hartzeko kopurua den, oso txikia da itsas azpiko sumendiek jaurtitzen duten material kopuru ikaragarriarekin alderatuta.

Sumendi-erupzioen aurretik, bitartean eta ondorenean, gas ugari ateratzen da, sumendia pizten duen magmak galtzen duena, hain zuzen ere. Horrela, gasa ateratzea sumendien jarduerako prozesu maizkoena eta arruntena izaten da. Gasik ugariena ur-lurruna izan ohi da; honen parte bat magmatik bertatik dator (ur gaztea) eta beste parte bat sumendira iragazi den uretatik (meteoro ura). Itsaspeko erupzioetan zati batek itsasoko uretan du jatorria. Ur-lurrunaren ondotik datoz, hurrenez hurren eta ugaritasunaren arabera, karbono dioxidoa eta monoxidoa^[5], nitrogeno dioxidoa, sufre dioxidoa, hidrogenoa, zenbait kloruro lurrunkor, azido klorhidrikoa eta sulfurikoa, metanoa eta amoniakoa.

Magmak gas gehiago edo gutxiago eduki, hala ariko da modu batera ala bestera. Dentsitatea gutxiarazten baitu, gas edukiak erraztu egiten du lurrazaleko zirrikituetatik magma igotzea. Era berean, gasak mehetu egiten du magma; beraz, gasa azkar galtzeak bizkortu egiten du magmaren gotortze prozesua.

Azterketa xehakatuagoa eginez, hastapeneko basalto-magmetan ura, eta neurri txikiagoan, gas karbonikoa egon izana, argudiotzat erabili izan da petrologiako zenbait hipotesi justifikatzeko, hartaraino ezen teoria horiek berriro planteatu beharko baitira, frogatzen bada ura ez dela erupzio gasetako osagai lurrunkor nagusia. Hawaiiko Kilauea sumendian mende honen lehen laurdenean bildutako emaitzek eta, geroago, 950 °C eta 1.200 °C bitarteko gas erakuskariei egindako azterketek erakusten dutenez, zenbait kasutan gas karbonikoa ugariagoa izaten da ur-lurruna baino. Bestalde, hidrogenoa, karbono monoxidoa eta hidrogeno sulfurosoa batzuetan multzo osoaren bosten bat ere izaten da.

Gas hodeiak lurraren azalera (atmosferara edo hidrosferara) iritsi eta bat-batean hozten direnean, zenbait gatz –sulfatoak, kloruroak eta sulfuroak–, oxidoak eta sufrea jalki egiten dira eta, gehienetan, urtu edo higatzen direlako desagertzen badira ere, batzuetan tokian bertan geratzen dira. Dirudienez, metal hobi asko itsaspeko sumendien eraginez eratu dira.

Bestalde, gasik gabe, ziur aski ez legoke erupziorik, ez eta sumendietako eztandarik ere. Magmak inguruan dituen harkaitzek baino dentsitate handiagoa du. Lurrazalera helduko bada, gora bultza egingo dion prozesuren baten premia du. Prozesu hori, kasurik gehienetan, gasen eraginez gertatzen da, eta bi modutara izaten da: presioa eta kontzentrazioa egokiak direnean, magman eratzen diren burbuilek gainean dauzkan harkaitzak baino dentsitate gutxiago ematen diote magma horri berari; edo bestela magmaren azpian metatu diren gas poltsek gaineko magma zatiak iraizten dituzte presioaren eraginez.

Magmak, batik bat, urtutako silikato eta aluminosilikato nahasketak dira, baina kristalak ere izaten dituzte, eta baita, urturik edo konbinaturik, zenbait gai elkartu lurrunkor ere. Erupzio mota batetik besterako alde nagusiak magmak –likatasun handiago edo gutxiago izan dezake– eta elementu lurrunkorrek elkarrengan duten eragin mekanikoak sortuak dira. Elementu lurrunkor horien parametro nagusiak kopurua, kontzentrazioa, presioa eta erreakzio kimikoak dira, eta oinarri-oinarrizko zeregina dute. Elementu lurrunkorrak, eskuarki, ia erabat bereizten dira isurkari fasetik, gotortze prozesuaren aurretik eta bitartean. Zenbaitzuk, hala nola kloroa (Cl), burdina (Fe), sulfuro dioxidoa (SO2) eta karbono dioxidoa (CO2), magma kristalduen barruan geratzen dira preso (esandako elementuen zati bat behintzat) edo mineral jakin batzuk eratzen dituzte.

Lurraren barruan zenbat eta sakonago joan, orduan eta gehiago igotzen da tenperatura. 100 kilometroko sakoneran 1300 °Cko tenperatura dago, batez beste^{[erreferentzia behar]}. Gainazalean, tenperatura hori nahikoa da harriak urtzeko baina sakonera horretan ez da horrela gertatzen, presio handiak daudelako. Mende honen hasieratik nagusi izan den hipotesia, magma guztiak litosfera azpian fusio egoeran legokeen geruza bakar batetik datozela, alegia, zalantzan jarria edo baztertua izan da gaur egun, geofisika, geokimika eta petrologiatik egindako ekarpenen argitan. Gaurko ezagupenen arabera, berriz, uste izatekoa da magma mota asko daudela, presio eta tenperatura oso desberdinetan sortuak, hainbat gai ezberdin zati batean edo osorik urtu izanaren ondorioz. Magmaren urtzearen erabatekotasuna tokiko baldintza termikoen eta tektonikoen mende dago, eta material urtuaren nolakotasuna, berriz, eskualde bakoitzak geologiaren aldetik dituen ezaugarrien mende.

Hiru magma mota bereizten dira:

• Lurrazal azpiko magmak. Ugarienak dira. Mantuaren goiko aldean dute jatorria, Mohorivicic etenaren azpian, ozeanopean berrogeitik hirurogei kilometrora bitarteko sakoneran, eta are beherago kontinente azpian. Pirolita da magma mota honetako mineral nagusia; dunitaz (% 75) eta basalto alkalinoz (% 25) dago osatua, eta mineral hauek ditu: ortopiroxenoa, klinopiroxenoa, olibinoa, eta granatea.

• Arku tektonikoetako magmak. Honetatik eratzen diren harkaitzak aluminio asko duten basaltoz, andesitaz, dazitaz eta riodazitaz osatuak egoten dira, eta batzuetan baita riolitaz ere. Magma hauek litosfera azpian eratzen dira, sakonera handian. Orogenikoak deitzen zaie mendi lerroen eraketarekin duten harreman estuagatik. Magma hauen jatorrizko materiala ez da oraindik ongi ezagutzen, eta beraz ikerkuntza betean ari dira petrologia eta geokimika arloetan.

• Lurrazal arteko magmak. Kontinenteen parean eratzen dira, tokian tokiko baldintza geologikoak egokiak direnean maila geotermikoa asko igotzen baita leku jakin batean edo eskualde zabalago batean. Magma hauek, eskuarki, lurrazal kontinentaleko zenbait gune asko berotu izanaren eraginez urtzen direnean eratzen dira. Magma mota honek askoz aluminio eta potasio gehiago izaten du lurrazal azpikoak baino.

Labak gas batzuk galdu dituzten magmak dira, eta haien tenperatura 600-1.200 gradu zentigradu bitartekoa izaten da. Erupzioan duten indarra, bizitasuna eta eragina likatasunaren araberakoa izaten da gehienbat. Eta likatasuna eta tenperatura, berriz, silize edukiak mugatzen ditu. Laba jarioa hozten denean, oso mota morfologiko desberdinak eratzen dira^[6]:

• Bloke labak (ingelesez: blocks-lava, hawaieraz: aa, islandieraz: apalhraun) oso hotzak eta likatsuak dira, eta berehalaxe gotortzen dira. Azala aldez gotortuta egoten da, eta handik, bat-batean eta eztanda eginez, gasak ateratzen dira, eta bloke irregularrezko nahas-mahas batean zatikatzen dute labazko galda.

• Soka itxurako labak (ingelesez: ropy-lava, hawaieraz: pahoehoe, islandieraz: heluhraun) laba bero eta jariakorrak dira, eta distantzia handiak egiten dituzte batzuetan gorputz gotor bat bihurtu aurretik. Azala, hura gotortzen baita lehenik, zimurtu egiten da barrenetik doan laba likidoaren eraginez, eta oso itxura berezia hartzen dute orduan, soka lerrokatuen itxura, alegia.

• Kuxin itxurako labak (ingelesez: pillow-lava) itsaspeko erupzioetan eratzen dira. Ura ukitzean azkar hozten direnez, kuxinen antzeko multzo txiki batzuk agertzen zaizkie.

Piroklastoak oso tamaina ezberdinetako puska gotorrak dira; bai sumendi barruan gotorturiko labez, bai sumendi barneko paretetatik erauzitako harkaitz zatiz, eta bai aurrez izandako erupzioetatik geratzen diren hondakinez eratuak izaten dira. Lehorreko sumendiek jaurtitako piroklastoei tephra deitzen zaie, eta itsaspekoek jaurtitakoei hialoklastita. Tamainaren arabera, errauts, lapilli edo sumendi bonbatan sailkatzen dira.

• Sumendi-errautsak material xeheak dira, bi milimetro baino txikiagoak, eta laba hauts bihurtzetik sortuak. Lurraren gainean metatzen direnean –askotan, jaurti diren tokitik distantzia handira–, berehala desegiten dira, eta oso lur emankorrak sorrarazten dituzte.
• Lapilli deitzen zaie 2-50 mm bitarteko piroklastoei.
• Sumendi bonbak 50 mmtik gorako piroklastoak –oso nekez metroko diametroa baino handiagoak– dira. Airean hartzen duten errotazio mugimenduaren ondorioz esfera edo ardatz itxura izaten dute.

Piroklastoak metatu eta trinkotzen direnean multzo edo arrakala bolkanikoak eratzen dituzte. Toba bolkanikoak, berriz, neurri ezberdinetako piroklastoak metatzetik eta oinarriak ezartzetik sortzen dira.

Magma oso likatsua denean leherketak izan ohi dira, eta eztanda horietan tamaina guztietako piroklastoak eta oso tenperatura handian dauden gasak nahasten dira elkarrekin. Horrela eratutako nahasketei Alfred Lacroix bolkanologo frantsesak 1902an su hodeiak deitu zien. Abiadura handian zabaltzen dira sumendiaren hegaletan behera, eta bidean harrapatutako guztia erraustuta uzten dute. 1902an, Martinika uharteko Saint Pierre hiria guztiz suntsituta geratu zen Pelée sumendiak iraitzitako su hodei baten eraginez, hogeita hamar mila pertsona hil ziren, eta hura da sumendiek eragindako hondamendi handienetako bat.

Su hodeiko piroklastoak erortzen direnean benetako suzko euria gertatzen da eta toba bolkanikoz osatutako gordailu moduko batzuk eratzen dira, igninbrita izenekoak. Igninbrita gordailu handiak daude Zeelanda Berrian –hogeita hamar bat mila kilometro koadrokoa–, eta Sumatran –hogeita bost mila kilometro koadro ingurukoa–.

Jarduera bolkanikoaren leherkortasun-maila hainbat faktoreren mende dago^[7]:

• Gas-edukia: gasak magma-ganberan edo irteera-hodietan pilatzen badira, handiagoa da jarduera bolkanikoaren leherkortasuna.
• Sumendi-eraikuntzaren forma eta ezaugarriak: Sumendi-eraikuntzak tximinia estua badu, gasak pilatu egingo dira eta, ondorioz, leherketak eragingo dituzte.
• Labaren biskositatea: likido baten biskositateak irrist egitean zenbateko erresistentzia duen adierazten du. Erraz egiten badu irrist, oso jariakorra dela esaten da; aurkako kasuan likatsutzat jotzen da. Faktore hori da jarduera bolkanikoaren ezaugarrietan eragin handiena duena. Aldi berean, beste faktore hauek baldintzatzen dute biskositatea:
  • Labaren konposizioak: silize ugariko labak dira likatsuenak.
  • Tenperatura: zenbat eta handiagoa, orduan eta jariakorragoa izango da laba; aldiz, zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta likatsuagoa.
  • Material solidoen edukiak: esekitako kristalak badaude, handiagoa da biskositatea.

Batzuetan, sumendien jarduera oso bortitzak izaten dira, beste batzuetan, berriz, oso lasaiak izaten dira. Bi jarduera bolkaniko mota bereizten dira: leherkorra eta efusiboa.

Hauek dira ezaugarri nagusiak:

• Laba basaltikoa da eta oso tenperatura handian ateratzen da; hortaz, ez da likatsua.
• Gasak ez dira pilatzen: labaren biskositate txikiari esker, pixkanaka atera daiteke. Ondorioz, murriztu egiten da leherketa kopurua eta horien indarra.

Labak tenperatura handia duenez, eta leherketa gutxi daudenez, piroklasto gutxi ateratzen dira.

Bi mota daude:

• hawaiiarra: laba oso jariakorra izaten da eta astinaldi bortitzik gabe isurtzen da. Hawaii uharteetako sumendiek horrelako erupzioak izaten dituzte eta hortik datorkie izena.
• stromboliarra: laba ez da hain jariakorra izaten, gasek nekezago ihes egiten dute, eta beraz kolpeka ateratzen dira. Ez dira oso bortitzak izaten, baina piroklasto erauntsi bat jaurtitzen dute sumendiaren hegalera. Tirreno itsasoko Lipari uhartediko Stromboli sumendiak eman die izena.

•  
  Hawaiiarra
•  
  Stromboliarra

Erupzioak oso bortitzak dira. Ezaugarri hauek ditu:

• Laba oso likatsua da, solidotu egiten da eta irteera-hodiak ixten ditu.
• Gasak pilatu egiten dira, presioa egiten da leherketa handiak eragiten dituzte. Ondorioz, piroklasto ugari jaurtitzen dituzte.
• Piroklasto ugari sortzen dira: Hodei behe batzuk eratu daitezke, lurzoruaren gainean azkar mugitu eta parean aurkitutako guztia suntsitzen dutenak.

Lau mota daude:

• vulkaniarra: laba lodiak botatzen dituzte, eta hori dela eta, askotan, bidean gotortu eta sumendiaren tximinia ixten dute; gasen presioa asko igotzen denean, eztanda handiak gertatzen dira; Lipari uhartediko sumendi nagusia den Vulcanogatik deitzen dira horrela;
• peléearra: su hodei handiak airera botatzen dituzte lehenik, gero laba guztiz likatsu ateratzen da, sumendiaren tximinian bertan gotortzen da, eta domoak eratzen ditu, hau da, ganga edo orratz itxurako eraikin handi batzuk; oso leherketa handiak eragiten dituzte. Pelée mendiko erupzioak mota honetakoak dira;
• pliniarra (Plinio Gazteak egin zuen Vesuvio sumendiaren deskribapenaren omenez);
• surtseyarra (Surtsey ur azpiko sumendia, 1970eko hamarkadan azaleratua).

•  
  Vulkaniarra
•  
  Peléearra
•  
  Pliniarra
•  
  Surtseyarra

Leherketa bat gertatzen denean hauts eta aerosol kopuru handiak jaurtitzen dira atmosferaren goren aldera. Behin estratosferara iristen direnean, haizeek garraiatzen dituzte zatiki horiek eta bilduki moduko bat osatzen dute Lurraren inguruan; eguzki izpiak Lurrera iristea eragozten du bilduki horrek, eta hoztea eragiten du erupzioa gertatu eta hurrengo bi urteetan^[8]. Horixe gertatu zen hain zuzen 1815ean, Indonesiako Tanbora sumendia lehertu zenean: hurrengo udan Europa guztian eta Ipar Amerikan 0,4 °C hoztu baitzuen eguraldia. Hozte horrek goseteak sor ditzake, nekazaritzan eragina duen ondorioak sortzen direlako^[9]. Ziklo biogeokimikoetan ere eragina du, adibidez karbonoaren zikloan^[10].

Lurraren sabelean urtutako materialen intrusioak gertatzen direnean, lurpean dabilen ura berotu egiten da. Ur hori azaleratzen denean (batzuetan ur bero eta lurrunezko zurrusta handiak ateratzen dira, geiser izenekoak) ur beroa, ur lurruna, hidrogeno sulfuratua eta azido sulfurosoa ematen duten iturriak eratzen dira. Askotan, mineral disolbatuak ere izaten dituzte, sodio, kaltzio, magnesio eta burdin bikarbonatoak, potasio gatzak, etab.; ura hozten denean, kristaldu egiten dira, eta meak eratzen dituzte.

Sumendien eraginak lur azalari ematen dion beroa (tenperatura mila gradu zentigradutaraino iristen da batzuetan) energia geotermikoa ekoizteko erabil daiteke.

Kontinenteko iturri beroei ozeanoko pitzaduretatik sortzen direnak erantsi behar zaizkie. Itsasoko ura ozeano dortsalaren erdi aldeko failetatik sartu, magma ganberen ondotik pasatzen denean berotu, eta hango zenbait metalez aberasten da (manganesoa, hidrogeno sulfuratua eta silizea). Ur bero hori (400 °Ctik 600 °C bitarteko tenperaturan), ozeano dortsalen inguruan sortzen da. Itsasoko ur hotzarekin bat-batean nahasteak eragiten duen talka termikoaren ondorioz, sulfuro metalikoak jalki eta metatu egiten dira (burdina, kobrea, zinka, beruna, zilarra, etab.).

Hamarkada sumendiak IAVCEI elkarteak sailkatutako 16 sumendi dira, zainketa berezi eta jarraitua merezi dutenak, erupzio suntsigarriak eragin dutelako eta biztanle askoko ingurunean kokatua daudelako^[11].

Hauek dira egungo 16 hamarkada sumendiak:

Avatxinski-Koriakski, Kamtxatka, Errusia Volcán de Colima, Jalisco eta Colima, Mexiko Etna, Sizilia, Italia Galeras, Nariño, Kolonbia Mauna Loa, Hawaii, AEB Merapi, Java, Indonesia Nyiragongo, Kongoko Errepublika Demokratikoa Rainier, Washington, AEB

Sakurajima, Kagoshimako prefektura , Japonia Santa María / Santiaguito, Guatemala Santorini, Zikladak, Grezia Taal, Luzon, Filipinak Teide, Kanariak, Espainia Ulawun, Papua Ginea Berria Unzen, Nagasakiko prefektura, Japonia Vesuvio, Campania, Italia

Lurra ez da aktibitate bolkanikoa duen eguzki-sistemako planeta bakarra. Artizarrak sumendi-jarduera handia izan du, eta baliteke bere gainazal guztia sumendien eraginez sortu izana orain dela 500 milioi urte inguru^[12]. Martek eguzki-sistemako gailurrik altuena du: Olympus Mons, 600 km inguruko oinarria eta 27 km baino gehiagoko garaiera duen sumendi iraungia. Hala ere, badirudi planeta honek sumendi aktibitate duela oraindik^[13].

Gure Ilargia basaltozko zelai itzelez estalia dago eta Mons Rümker bezalako ezkutu baten antzeko jatorri bolkanikoko ilargi-kupulak ditu, gaur egun ziurrenik iraungita dagoen aktibitate bolkaniko labur baina handi bat zuela iradokiz^[14].

Espazioaren tenperatura baxuen ondorioz, gure eguzki-sistemako sumendi batzuk izotzez osatuta daude, arroka bezala jokatzen dutenak, eta haien barneko ur likidoak, berriz, magma bezala jokatzen du; hau, adibidez, Europa izeneko Jupiterren ilargi hotzean gertatzen da. Kriosumendi esaten zaie, eta Entzeladon ere badaude kriosumendiak. Voyager 2k kriobulkanismoaren eta geiserren aztarnak aurkitu zituen Tritonen 1989ko abuztuan. Bizi estralurtarraren bilaketak interesa izan du ur likidoa duten sistema kriobolkanikoetan bizi-aztarnak bilatzeko, eta, beraz, bero-erradiazio handia sortzeko; bizitzarako funtsezko elementuak dira.

Sumendiak Lurrekoen antzekoagoak dira Jupiterren beste satelite batzuetan, Ioren kasuan bezala^[15]. Voyager 1 zundak Ioko erupzio baten argazkia atera zuen 1979ko martxoan. Fenomenoaren ezagutza, Lurrean gertatzen den bezala, orain espaziotik aztertzea da.

Eguzki-sistemako sumendien tenperatura eta konposizio kimikoa asko aldatzen dira planeten eta sateliteen artean. Gainera, erupzioetan erabiltzen duten material mota oso desberdina da Lurrean botatakoen aldean.