تحت أقدامنا، تنبض قوى هائلة بصمت، لتذكرنا بأن استقرار الأرض وهمٌ زائل. تمثل البراكين العملاقة أقصى درجات النشاط البركاني، فهي قادرة على تغيير المناخ واختبار قدرة الحضارة الإنسانية على الصمود في غضون أيام. ورغم أنها غالباً ما تمر دون أن يلاحظها أحد، إلا أن التقدم العلمي قد سلط الضوء عليها بشكل كبير، لا سيما في مناطق مثل يلوستون في الولايات المتحدة وحقول فليغريان في إيطاليا.
إن مخاوف المجتمع الجيولوجي ليست بلا أساس: فإعادة تنشيط أحد هذه البراكين العملاقة ستُسبب اضطرابات على نطاق عالمي ، بدءًا من ظلام دامس طويل الأمد بسبب الرماد البركاني وصولًا إلى خسائر فادحة في التنوع البيولوجي والاقتصاد. ومع ذلك، لا يزال العلم يفتقر إلى صيغة مضمونة للتنبؤ بموعد حدوث الثوران البركاني الكبير التالي.
ما الذي يميز البراكين العملاقة؟
تتشابه البراكين العملاقة والبراكين العادية في جوهرها، لكنها تختلف اختلافًا جذريًا في حجمها. فبينما يستطيع البركان العادي قذف عشرات الملايين من الأمتار المكعبة من المواد، يمتلك البركان العملاق القدرة على إطلاق أكثر من 1.000 كيلومتر مكعب من الرماد والحمم البركانية في ثوران واحد. ويمكن لمثل هذا الانفجار أن يُحدث منخفضات هائلة في الأرض، تُسمى كالديرا، ويُغير البيئة لقرون.
تشمل أبرز آثار ثوران بركاني كبير ما يلي: انخفاض الإشعاع الشمسي ، مما يُسبب ما يُعرف بالشتاء البركاني، وآثار وخيمة على الزراعة وصحة الإنسان، وتغييرات جذرية في النظم البيئية العالمية. وقد يبقى الغلاف الجوي مُحملاً بالجسيمات لسنوات، مما يُغير أنماط هطول الأمطار ودرجات الحرارة في جميع أنحاء الكوكب.
حقول فليجرا: مختبر طبيعي تحت المراقبة
في جنوب إيطاليا، تُشكّل حقول فليغريان تحدياً لهدوء نابولي. هذا التكوين البركاني الشاسع، الذي يتألف من العديد من الفوهات البركانية، يُعدّ من بين أكثر التكوينات البركانية خضوعاً للمراقبة في العالم. تشهد المنطقة نشاطاً حرارياً مائياً مستمراً ، يُطلق غازات وأبخرة تُشير إلى وجود صهارة تحت سطح الأرض.
شهدت المنطقة مؤخراً عدة زلازل سطحية بلغت قوتها مستويات ملحوظة، ما استدعى تعليق خدمات القطارات كإجراء احترازي. ويربط خبراء من المعهد الوطني للجيوفيزياء وعلم البراكين (INGV) هذا النشاط الزلزالي بظاهرة التباطؤ التدريجي، أي الارتفاع التدريجي للأرض الناتج عن تراكم الغازات والصهارة في أعماق الأرض.
وتصر السلطات على أنه لا توجد أي علامات على حدوث ثوران وشيك، لكن المراقبة المستمرة هي المفتاح لإدارة المخاطر في منطقة مكتظة بالسكان ولها تاريخ من الكوارث البركانية.
يلوستون: عملاق نائم أم تهديد كامن؟
في الولايات المتحدة، تتجه الأنظار إلى بركان يلوستون العملاق ، وهو بركان ضخم تمتد فوهته على عدة ولايات، ويتميز تاريخه الجيولوجي بثلاثة ثورات بركانية هائلة خلال الـ 2,1 مليون سنة الماضية. وقد كشفت الأبحاث الحديثة أن حجرة الصهارة تحت يلوستون أكثر نشاطًا بكثير مما كان يُعتقد سابقًا ، حيث تشغل حجرات الصهارة ما يصل إلى 30% من حجمه تحت الفوهة الرئيسية.
أنشأ متخصصو هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية خرائط ثلاثية الأبعاد للمنطقة، كاشفين عن تراكم للصهارة اللزجة أسفل شمال شرق منتزه يلوستون الوطني. وقد أُتيح هذا الاكتشاف، الذي يتجاوز حجمه حجم الصهارة المقذوفة في الانفجارات البركانية السابقة، بفضل استخدام تقنيات القياس الكهربائي والتعلم الآلي المتقدمة، ما أدى إلى تحديد زلازل أكثر بعشر مرات من تلك المسجلة سابقًا بين عامي ٢٠٠٨ و٢٠٢٢.
من بين العوامل التي تُثير قلق العلماء، الهزات الأرضية المتكررة والتشوهات الأرضية، وكلاهما مرتبط بالنشاط الصهاري تحت الأرض. مع ذلك، ووفقًا لهيئة المتنزهات الوطنية وعلماء الأحياء المستقلين، فإن تحركات الحيوانات الأخيرة في المنطقة لها تفسيرات هجرة طبيعية ، بعيدة كل البعد عن أي نذير كارثي.
عواقب الثوران البركاني الهائل
في حال حدوث ثوران أحد هذه البراكين العملاقة، ستُشعر آثاره في جميع أنحاء العالم . فعلى سبيل المثال، سيبدأ ثوران بركان يلوستون بانفجار عنيف، يتبعه تصاعد أعمدة من الرماد إلى طبقة الستراتوسفير وتدفقات بركانية فتاتية تُدمر مئات الكيلومترات المحيطة.
سيغطي الرماد معظم أنحاء أمريكا الشمالية في غضون ساعات، مما سيؤدي إلى شلّ شبكات الكهرباء، وتلويث مصادر المياه، وتعطيل النقل البري والجوي. وستتعرض مدن بعيدة مثل شيكاغو وسان فرانسيسكو، وحتى نيويورك، لطبقة سميكة من الرماد، مع تدمير المناطق المحيطة بها تدميراً كاملاً. وستكون العواقب الزراعية والصحية فورية ، مع خسائر فادحة في المحاصيل وانتشار مشاكل الجهاز التنفسي.
علاوة على ذلك، فإن حجب أشعة الشمس عقب الثوران البركاني سيؤدي إلى انخفاض عالمي في درجات الحرارة. وقد يستمر ما يُسمى بالشتاء البركاني لعدة سنوات، مما يؤثر على إنتاج الغذاء ويُسبب أزمات اقتصادية واجتماعية على مستوى الكوكب.
هل نحن مستعدون لاستيقاظ بركان هائل؟
على الرغم من التقدم المحرز في الرصد والتنبؤ، لا يزال عدم اليقين هو السائد في مراقبة البراكين العملاقة . فمع أن العلماء يأملون في رصد مؤشرات تحذيرية مثل التغيرات في النشاط الزلزالي، وتشوه سطح الأرض، والتغيرات الكيميائية في الغازات، تشير الدراسات الحديثة في يلوستون وغيرها من البراكين العملاقة إلى أن هذه المؤشرات قد تكون ضئيلة أو متأخرة جدًا بحيث لا تسمح بالإخلاء الفعال.
من الواضح أن الوقاية والبحوث المستمرة ضروريتان للحد من الأضرار المحتملة. وقد أتاحت المشاريع العلمية في يلوستون تحسين أنظمة الإنذار المبكر والاستخدام الآمن للطاقة الحرارية الأرضية، إلا أن الطبيعة غير المتوقعة لهذه الظواهر الهائلة تتطلب الاستعداد لأي سيناريو.