Μαθαίνω για τα Ηφαίστεια

Με αφορμή την Παγκόσμια Ημέρα κατά των Φυσικών Καταστροφών στις 13 Οκτωβρίου η Συνεργασία Εκπαιδευτικών Σελίδων ένωσε τις δυνάμεις της και δημιουργήσαμε πλούσιο υλικό με πληροφορίες, βίντεο, χάρτες και φύλλα εργασίας, χρήσιμα επίσης και για τα Εργαστήρια Δεξιοτήτων στην ενότητα των Φυσικών Καταστροφών.

Κατεβάστε το ebook με όλο το υλικό συγκεντρωμένο.

Τι Είναι Τα Ηφαίστεια;

Παρακολουθείστε τα παρακάτω βίντεο με πληροφορίες για τα ηφαίστεια:

Ηφαίστεια και ο τρόπος που λειτουργούν

Ένα ηφαίστειο συνήθως μοιάζει με ένα βουνό σε σχήμα κώνου. Είναι ένα άνοιγμα στην επιφάνεια της Γης προς τα κάτω σε μια πηγή εξαιρετικά ζεστής, τηγμένης πέτρας (μάγμα).

Τα ηφαίστεια είναι θέσεις όπου δημιουργείται καινούργια Γη. Μερικές φορές οι διεργασίες μπορεί να είναι πολύ αργές, και άλλες φορές είναι πολύ γρήγορες και δραστικές, με τη μορφή εκρήξεων και σεισμών.

Όταν συσσωρεύεται η πίεση, προκύπτουν εκρήξεις. Τα προϊόντα των εκρήξεων αποτελούνται από λάβα (μάγμα που φτάνει στην επιφάνεια της Γης) και αέρια που ανέρχονται και χύνονται από τα πλαϊνά του ηφαιστείου ή γεμίζουν την ατμόσφαιρα με ηφαιστειακό υλικό. Ως αποτέλεσμα της ηφαιστειακής έκρηξης, μπορεί κανείς να συναντήσει ροές λάβας, ροές λάσπης, πτώση στάχτης και πολλά ακόμα.

πηγή πληροφοριών: esa

Προτεινόμενη Δραστηριότητα

Βγείτε στην αυλή και παίξτε “Το Πάτωμα Είναι Λάβα”! Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είτε φύλλα Α4 για το “ασφαλές” πάτωμα, είτε στεφάνια γυμναστικής μέσα στα οποία οι μαθητές μπορούν να παραμένουν ασφαλείς! Φυσικά μπορείτε να παίξετε το ομώνυμο επιτραπέζιο αν βρίσκεται στο σχολείο.

Η δομή του εσωτερικού της Γης

Η Γη έχει τέσσερα κελύφη (γεώσφαιρα): το φλοιό, το μανδύα, τον εξωτερικό πυρήνα και τον εσωτερικό πυρήνα.

Ο φλοιός της Γης

Ο φλοιός είναι το εξωτερικό στρώμα πετρωμάτων και το πάχος του κυμαίνεται από 25 έως 60 km κάτω από τις ηπείρους και 4 έως 6 km κάτω από τους ωκεανούς, σε μεγάλα βάθη. Έχει περίεργη εσωτερική δομή σε πολλά σημεία που αποτελούν τεκτονικά ενεργές και μεταβατικές περιοχές σε ολόκληρο τον πλανήτη.

Ο μανδύας της Γης

Ο μανδύας εκτείνεται από τη βάση του φλοιού σε βάθος 2.885 km και αποτελείται από πυριτικά πετρώματα μεγάλης πυκνότητας. Είναι στερεός και συνεκτικός αν και τα πετρώματα του μανδύα «ρέουν» αργά σε μακροχρόνιες γεωλογικές περιόδους εκατομμυρίων ετών, λόγω των μεγάλων θερμοκρασιών και πιέσεων που επικρατούν σ' αυτόν (ρεύματα μεταφοράς).

Ο μανδύας χωρίζεται σε κελύφη και περιοχές ανωμαλιών, οι οποίες είναι στενά συνδεδεμένες με τις δυναμικές γεωλογικές διεργασίες που προκαλούν τις μορφολογικές και τεκτονικές μεταβολές στην επιφάνεια. Τα 100 εξωτερικά χιλιόμετρα μαζί με το φλοιό ονομάζονται λιθόσφαιρα. Αυτό είναι σχετικά στερεό, ενώ κάτω απ' αυτά υπάρχει ένα μαλακότερο στρώμα 400 km περίπου που ονομάζεται ασθενόσφαιρα.

Ο εξωτερικός πυρήνας της Γης

Κάτω από το στερεό μανδύα, προχωρώντας προς το εσωτερικό της Γης, υπάρχει ο εξωτερικός πυρήνας της Γης. Αυτός παρουσιάζεται υγρός και η σύνθεσή του είναι κυρίως σίδηρος, οξυγόνο και πυρίτιο.

Ο εσωτερικός πυρήνας της Γης

Έχει διαπιστωθεί ότι μέσα στον πυρήνα υπάρχει ένας εσωτερικός πυρήνας στον οποίο η ταχύτητα είναι μεγαλύτερη απ΄ αυτή του εξωτερικού πυρήνα. Η ακτίνα του εσωτερικού πυρήνα λαμβάνεται ως το 0.2205 της γήινης ακτίνας. Ο πυρήνας αποτελείται από ένα μείγμα 40% περίπου νικέλιο και 60% περίπου σίδηρο.

πηγή: geo.auth.gr

Προτεινόμενη Δραστηριότητα

Φύλλο εργασίας σχετικά με τα στρώματα του εσωτερικού της Γης.

Κατεβάστε όλα τα φύλλα εργασίας

Τα Τρία Είδη Των Ηφαιστείων

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ηφαιστείων. Βασικά διαφέρουν στο σχήμα, τη σύνθεση και τον τύπο έκρηξης.

Τα στρωματοηφαίστεια (stratovolcanoes) γνωστά και ως σύνθετα ηφαίστεια (composite volcanoes) είναι τα πιο εντυπωσιακά αλλά και τα πιο επικίνδυνα. Το σχήμα τους είναι κωνικό, με τις χαμηλότερες πλευρές να είναι ομαλές και να γίνονται απότομες προς την κορυφή, όπου συνήθως βρίσκεται ένας απροσδόκητα μικρός κρατήρας. Κλασικά παραδείγματα στρωματοηφαιστείων είναι τα πολύ γνωστά ηφαίστεια Fuji (Ιαπωνία), Mayon (Φιλιππίνες), Agua (Γουατεμάλα) κ.ά.

Εντούτοις, σε πολλά στρωματοηφαίστεια το σχήμα δεν είναι τόσο συμμετρικό όπως στα κλασικά παραδείγματα, κυρίως λόγω των μεγάλων διαφορών στην ηφαιστειακή δράση και τη σύστασή τους. Έτσι πολλά έχουν πολλαπλά ηφαιστειακά κέντρα ή καλδέρα ή ίσως να λείπει η μία πλευρά τους λόγω μιας πλευρικής έκρηξης (πχ. Αγία Ελένη, ΗΠΑ).

πηγή πληροφοριών: geo.auth.gr

Τα ασπιδόμορφα ηφαίστεια (shield volcanoes) έχουν χαμηλό ανάγλυφο και πλατιά βάση με διάμετρο που κυμαίνεται από μερικά km έως πάνω από 100 km (πχ. ηφαίστειο Mauna Loa, Χαβάη). Το ύψος τους είναι περίπου το 1/20 του πλάτους. Οι κατώτερες πλευρές είναι συνήθως ομαλές (2-3 μοίρες), όμως προχωρώντας προς την κορυφή οι μεσαίες πλευρές είναι πιο απότομες (~10 μοίρες) και στην κορυφή το οικοδόμημα γίνεται επίπεδο. Δηλαδή, η μορφή των ασπιδόμορφων ηφαιστείων είναι κυρτή προς τα πάνω.

Αυτό το πλατύ σχήμα οφείλεται στην έκχυση ρευστής (χαμηλού ιξώδους) βασαλτικής λάβας (basaltic lava), η οποία, μετά την έξοδό της από τον κρατήρα του ηφαιστείου, απλώνεται πλευρικά. Αντίθετα, οι άλλοι δύο τύποι ηφαιστείων έχουν απότομο κωνικό σχήμα που οφείλεται στην κατακόρυφη πτώση και συγκέντρωση υλικών τέφρας πέριξ του ηφαιστειακού πόρου (κώνοι σκωριών) και έκχυση και συγκέντρωση παχύρρευστης λάβας και τέφρας γύρω από τον ηφαιστειακό πόρο (στρωματοηφαίστεια).

πηγή πληροφοριών: geo.auth.gr

Οι κώνοι σκωριών (scoria cones, cinder cones) είναι ο συνηθέστερος τύπος ηφαιστείου. Επίσης είναι ο μικρότερος τύπος με ύψος συνήθως κάτω από 300 μέτρα. Βρίσκονται είτε ως ξεχωριστά ηφαίστεια σε πεδία βασαλτικών λαβών ή ως παρασιτικοί κώνοι στις πλευρές ασπιδόμορφων ηφαιστείων και στρωματοηφαιστείων.

Οι κώνοι σκωριών αποτελούνται κυρίως από βασαλτική τέφρα (basaltic tephra) που εκτοξεύθηκε από το ηφαίστειο. Η τέφρα περιέχει κατά κανόνα λιθάρια που συνοδεύονται επίσης από ηφαιστειακές βολίδες και θραύσματα συγκολλημένης λάβας. Τα λιθάρια και οι βολίδες εμφανίζουν συνήθως σκωριώδη υφή λόγω των άφθονων φυσαλίδων. Η τέφρα συσσωρεύεται γύρω από τον ηφαιστειακό πόρο ως υλικό πτώσης και έτσι σχηματίζεται το ηφαιστειακό οικοδόμημα.

Οι κώνοι σκωριών εμφανίζουν απότομες πλευρές, έως 35 μοίρες, μολονότι στους παλαιότερους και πιο διαβρωμένους κώνους οι πλευρές είναι πιο ομαλές, από 15-20 μοίρες. Οι κώνοι σκωριών, αντίθετα από τους άλλους δύο τύπους ηφαιστείων, έχουν ευθείες πλευρές και πολύ μεγάλους κρατήρες σε σχέση με το μικρό μέγεθός τους.

Είναι συνήθως συμμετρικοί, αν και πολλοί κώνοι σκωριών έχουν ασύμμετρο σχήμα που οφείλεται στο ότι:

α) η τέφρα συγκεντρώνεται στη μία πλευρά του κώνου λόγω του πνέοντος ανέμου

β) ο πόρος είναι κάποια ηφαιστειακή ρωγμή με αποτέλεσμα ο κώνος να έχει επίμηκες σχήμα ή

γ) κάποια από τις πλευρές του κώνου διογκώνεται ή διαρρηγνύεται λόγω της διείσδυσης βασαλτικής λάβας. Συχνά το εσωτερικό τους έχει κόκκινο χρώμα λόγω της οξείδωσης.

πηγή πληροφοριών: geo.auth.gr

Τα Μέρη Ενός Ηφαιστείου

πηγή: geo.auth.gr

Προτεινόμενη δραστηριότητα

Φύλλα εργασίας σχετικά με τα μέρη του ηφαιστείου.

Πότε Ένα Ηφαίστειο Θεωρείται Ενεργό, Ανενεργό ή Σβησμένο;

Τα ηφαίστεια, ανάλογα με την εκδήλωση ηφαιστειακής δράσης, χαρακτηρίζονται ως ενεργά (active), ανενεργά (inactive, dormant) ή εσβεσμένα (extinct). Εντούτοις, αυτή η κατάταξη μπορεί να είναι σχετικά υποκειμενική και ίσως ανακριβής.

Ένα ηφαίστειο θεωρείται ενεργό (active) όταν έχει εκραγεί στους ιστορικούς χρόνους. Όμως, ο ορισμός αυτός είναι ασαφής, διότι η καταγεγραμμένη ιστορία ξεκινά, για παράδειγμα, πριν κάποιες χιλιάδες χρόνια στην Ευρώπη και την Ασία, ενώ στις Ηνωμένες Πολιτείες μόνο πριν από κάποιες εκατοντάδες χρόνια. Γενικά, οι επιστήμονες θεωρούν ένα ηφαίστειο ως ενεργό, εάν εμφανίζει σήμερα εκρηκτική δράση, ή κάποια άλλη δραστηριότητα, όπως σεισμική, ή κάποια τοπογραφική ανύψωση ή εκπομπή αερίων. Το ινστιτούτο Smithsonian έχει καταγράψει 539 ηφαίστεια με ιστορικές εκρήξεις στους ιστορικούς χρόνους.

Επιπρόσθετα, υπάρχουν 529 ηφαίστεια που δεν εξερράγησαν κατά τους ιστορικούς χρόνους, υπάρχουν όμως σαφή δεδομένα εκρηκτικής δραστηριότητας κατά τα τελευταία 10.000 χρόνια. Αυτά θεωρούνται ανενεργά (inactive, dormant), αφού είναι σε θέση να εκραγούν ξανά.

Το αν ένα ανενεργό ηφαίστειο είναι πράγματι εσβεσμένο (extinct) ή απλώς βρίσκεται σε περίοδο ηρεμίας (dormant), εξαρτάται εν μέρει από τη μέση περίοδο ηρεμίας μεταξύ των εκρήξεων. Από την άλλη μεριά, μικροί κώνοι σκωριών που σχηματίζονται σήμερα μπορεί να θεωρηθούν εσβεσμένοι μετά την έκρηξή τους, διότι συνήθως εκρήγνυνται μόνο μία φορά.

πηγή πληροφοριών: geo.auth.gr

Πόσα ηφαίστεια είναι ενεργά και επικίνδυνα;

1500 ηφαίστεια είναι δυνητικά ενεργά στη Γη
70 ηφαίστεια είναι προς το παρόν σε κατάσταση έκρηξης
Το 10% του ανθρώπινου πληθυσμού είναι άμεσα εκτεθειμένο στον κίνδυνο ηφαιστείου

Αρκετές μεγάλες πόλεις βρίσκονται κοντά σε ένα ενεργό ή ανενεργό ηφαίστειο.

Ηφαιστειότητα του Ελληνικού χώρου

Δείτε στο χάρτη τα Ελληνικά Ηφαίστεια.

Τα ενεργά ηφαίστεια της Ελλάδας είναι διατεταγμένα σε ένα τόξο (Ελληνικό Ηφαιστειακό Τόξο) και περιλαμβάνουν από Δ προς Α τα εξής ηφαίστεια: Μέθανα, Μήλος, Σαντορίνη, Γυαλί, Νίσυρος και Κως. Είναι Τεταρτογενούς ηλικίας.

Ελαφρώς παλαιότερη (Πλειόκαινο – Τεταρτογενές) και όχι πλέον ενεργή είναι η ηφαιστειότητα στα εξής μέρη: Ν. Βλυχάδες (Β. Ευβοϊκός κόλπος), Μικροθήβες (Ν. Μαγνησίας), Βόρειες Σποράδες και Αλμωπία.

Η τελευταία μεγάλη έκρηξη στη Σαντορίνη («Μινωική») συνέβη περίπου το 1.630 π.Χ. και δημιούργησε τη μεγάλη καλδέρα στο κέντρο του νησιωτικού συγκροτήματος. Άλλες πιο πρόσφατες εκρήξεις πολύ μικρότερης κλίμακας έγιναν το 197 π.Χ., το 46 μ.Χ., το 726 μ.Χ., το 1570-73 μ.Χ., το 1707-11 μ.Χ., το 1866-1870 μ.Χ., το 1925-28 μ.Χ., το 1939-41 μ.Χ. και το 1950. Σήμερα, πιο επικίνδυνο θεωρείται το υποθαλάσσιο ηφαίστειο «Κολούμπος» ανοικτά του ΒΑ άκρου της Σαντορίνης.

Το ηφαίστειο της Νισύρου αποτελείται από μία μεγάλη καλδέρα μέσα στην οποία υπάρχουν 5 μικρότεροι κρατήρες. Η πιο πρόσφατη έκρηξη έγινε το 1888.

πηγή πληροφοριών: geo.auth.gr

Ηφαιστειακή Δραστηριότητα Στον Υπόλοιπο Κόσμο

πηγή: esa

Προτεινόμενη δραστηριότητα

Φύλλο εργασίας (2 σελίδων): τοποθετήστε τα ηφαίστεια στον χάρτη. Μπορείτε φυσικά να τον χρωματίσετε.

Διαφορετικά χρησιμοποιήστε έναν παγκόσμιο χάρτη μεγαλύτερου μεγέθους (μπορείτε να βρείτε στο σχολείο σας) και σημειώστε επάνω του τα ηφαίστεια είτε με πιόνια από κάποιο επιτραπέζιο, είτε με αυτοκόλλητα χαρτάκια τύπου post-it.

Κατεβάστε όλα τα φύλλα εργασίας

Προστασία Από Τα Ηφαίστεια

Ο ηφαιστειακός κίνδυνος στον Ελλαδικό χώρο περιορίζεται στα ενεργά ηφαίστεια της Σαντορίνης και της Νισύρου και σε ακτίνα μερικών δεκάδων χιλιομέτρων από αυτά.

ΠΡΙΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΚΡΗΞΗ

Να είστε προετοιμασμένοι για τα φαινόμενα που συνοδεύουν τις ηφαιστειακές εκρήξεις, όπως, εκτίναξη αναβλημάτων, πυροκλαστικές ροές (συμπυκνωμένη ηφαιστειακή τέφρα που κινείται με μεγάλες ταχύτητες), λασποροές, κατολισθήσεις, σεισμούς, έκλυση τοξικών αερίων, πτώση ηφαιστειακής στάχτης και τσουνάμι.
Εάν κατοικείτε σε περιοχή κοντά σε ηφαίστειο καταστρώστε οικογενειακό σχέδιο εκκένωσης και επιλέξτε κατάλληλη οδό διαφυγής σύμφωνα με τις οδηγίες των Αρχών.

ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΕΚΡΗΞΗΣ

Εάν βρεθείτε σε μικρή απόσταση από την έκρηξη:

Απομακρυνθείτε άμεσα και κινηθείτε σε περιοχές με σχετικά υψηλό υψόμετρο, διότι είναι πολύ πιθανό να συμβούν εκτινάξεις αναβλημάτων, ροές λάβας και πυροκλαστικές ροές καθώς και έκλυση τοξικών αερίων.
Ακολουθήστε πιστά τις οδηγίες εκκένωσης της περιοχής που δίδονται από τις Αρχές.

Εάν βρεθείτε σε ικανή απόσταση από την έκρηξη αλλά υπάρχει πτώση ηφαιστειακής τέφρας:

α) εάν βρίσκεστε σε κλειστό χώρο:

Ενημερωθείτε από τα μέσα μαζικής ενημέρωσης και το διαδίκτυο σχετικά με το αν πρέπει να εκκενώσετε την περιοχή ή να παραμείνετε εντός στεγασμένων χώρων.
Κλείστε όλες τις πόρτες και τα παράθυρα. Τοποθετήστε βρεγμένες πετσέτες κάτω από τις πόρτες και σφραγίστε με κολλητική ταινία πόρτες και παράθυρα που δεν κλείνουν αεροστεγώς
Εάν πάσχετε από χρόνια αναπνευστικά προβλήματα, μείνετε μέσα και αποφύγετε την άσκοπη έκθεση στην ηφαιστειακή τέφρα. Φορέστε μάσκα μιας χρήσεως για να προστατευθείτε από την ηφαιστειακή τέφρα που τυχόν έχει εισχωρήσει στον εσωτερικό χώρο.
Εάν αισθανθείτε ερεθισμό στα μάτια, την μύτη ή τον λαιμό απομακρυνθείτε αμέσως από την περιοχή, διότι ο ερεθισμός αυτός οφείλεται πιθανότατα στην παρουσία τοξικών αερίων. Όταν βρεθείτε σε περιοχή χωρίς υψηλή συγκέντρωση τοξικών αερίων ο ερεθισμός παύει να υφίσταται.
Αν μπορείτε αποφύγετε την οδήγηση. Η ηφαιστειακή τέφρα δημιουργεί προβλήματα στους κινητήρες εσωτερικής καύσης και κάνει το οδόστρωμα ιδιαιτέρα ολισθηρό. Εάν η οδήγηση είναι απαραίτητη, οδηγείτε με μειωμένη ταχύτητα, ανεβασμένα παράθυρα και χωρίς κλιματισμό. Χρησιμοποιήστε προβολείς ομίχλης και άφθονο υγρό στους υαλοκαθαριστήρες.
Εάν βρίσκεστε σε παράκτια περιοχή μετακινηθείτε προς περιοχές με υψηλότερο υψόμετρο καθώς διάφορα φαινόμενα που συνοδεύουν μια ηφαιστειακή έκρηξη μπορεί να προκαλέσουν θαλάσσια κύματα βαρύτητας (τσουνάμι).

β) εάν βρίσκεστε σε ανοιχτό χώρο:

Φορέστε μακριά ρούχα, προστατευτικά γυαλιά ασφαλείας και μάσκα μιας χρήσεως για να προστατευθείτε από την ηφαιστειακή τέφρα.
Προσπαθήστε να καλυφθείτε σε στεγασμένο χώρο. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, καλύψτε το κεφάλι σας για να προστατευθείτε από πτώση ηφαιστειακών υλικών μεγαλύτερου μεγέθους.
Αν μπορείτε αποφύγετε την οδήγηση, διαφορετικά οδηγείτε σύμφωνα με τις οδηγίες που δόθηκαν παραπάνω.

ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΚΡΗΞΗ

Παραμείνετε σε στεγασμένο χώρο, ιδιαίτερα αν υπάρχει χρόνιο αναπνευστικό πρόβλημα.
Συνεχίστε να φοράτε προστατευτικά γυαλιά ασφαλείας καθώς και μάσκα μιας χρήσης.
Συνεχίστε να φοράτε μακριά ρούχα.
Καθαρίστε τις στέγες, των σπιτιών από την ηφαιστειακή τέφρα, η οποία μπορεί να γίνει πολύ βαριά και να προκαλέσει καταπτώσεις.
Καθαρίστε τους εξωτερικούς και εσωτερικούς χώρους των σπιτιών από την ηφαιστειακή τέφρα.

Πληροφορίες από τη σελίδα της Πολιτικής Προστασίας: https://civilprotection.gov.gr/odigies-prostasias/ifaisteia

Κατασκεύασε Ένα Ηφαίστειο

πηγή: edtechteacher

Τα υλικά που θα χρειαστείτε:

Για την κατασκευή:

1 κουτί χάρτινο για βάση

1 πλαστικό μπουκάλι

εφημερίδες και άσπρη κόλλα ή χαρτόνι κάνσον (κάνουμε κώνο)

καφέ τέμπερα ή άλλο χρώμα που θα βάψουμε το ηφαίστειο

Για την έκρηξη:

1 χωνί

100 ml νερό κρύο ή μέχρι τα 3/4 του μπουκαλιού

κόκκινο χρώμα ζαχαροπλαστικής

2 κ.γ. μαγειρική σόδα

5 ml υγρό απορρυπαντικό πιάτων

200 ml ξύδι

Εκτέλεση:

Κατασκευάζουμε το ηφαίστειο με τις εφημερίδες και την κόλλα. Εναλλακτικά μπορούμε να κάνουμε κώνο με χαρτόνι κάνσον και να το προσαρμόσουμε γύρω από το μπουκάλι.

Βάζουμε τα υλικά για την έκρηξη στο μπουκάλι με τη σειρά που είναι γραμμένα παραπάνω. Προσέχουμε όταν βάλουμε τη μαγειρική σόδα με ένα καλαμάκι ανακατεύουμε το μείγμα. Αφήνουμε το ξύδι για το τέλος λίγο πριν την έκρηξη.