چه میشود اگر دهانه کوه آتشفشان را با بتن مسدود کنیم؟
زومیت: اگرچه بتن در برابر دمای گدازه مقاومت بالایی دارد، اما به گفته دانشمندان، استفاده از آن برای خاموش کردن آتشفشان ها ایده بسیار خطرناکی است.
در هفته های اخیر سوالی عجیب اما ظاهرا منطقی در شبکه های اجتماعی مطرح شده است: چرا انسان ها برای جلوگیری از فوران آتشفشان ها در دهانه آتشفشان ها بتن نمی ریزند؟ بسیاری از کاربران در X، فیسبوک و ردیت این ایده را مطرح کرده اند که ممکن است به مهر و موم کردن دهانه از فوران های مرگبار جلوگیری کرد و جان هزاران نفر را نجات داد.
در نگاه اول، این پیشنهاد چندان غیر منطقی به نظر نمی رسد. بتن ماده ای مقاوم در برابر حرارت است و نقطه ذوب آن در حدود 1500 درجه سانتیگراد تخمین زده می شود. در حالی که دمای اکثر گدازه های آتشفشانی معمولاً حدود 700 تا 1200 درجه سانتیگراد است. به بیان ساده، بیشتر گدازه ها خنک تر از دمای ذوب بتن هستند. بنابراین ممکن است تصور شود که اگر مقدار بسیار زیادی بتن در دریچه آتشفشان ریخته شود، می توان خروجی گدازه را مسدود کرد.
اما مشکل اینجاست که آتشفشان ها فقط «رودخانه های سنگ مذاب» نیستند. آنچه باعث فوران های خطرناک می شود، بیشتر به فشار گازهای محبوس شده در زیر زمین مربوط می شود تا خود گدازه. به همین دلیل بستن دهانه خروجی آتشفشان نه تنها مشکلی را حل نمی کند، بلکه می تواند وضعیت را بسیار خطرناک تر کند.
برای درک بهتر موضوع باید دانست که ماگما یعنی سنگ مذاب زیر سطح زمین حاوی مقدار زیادی گازهای محلول مانند بخار آب است. دی کربن دی اکسید و دی اکسید گوگرد است. هنگامی که ماگما به سطح نزدیک می شود، فشار محیط کاهش می یابد و این گازها شروع به آزاد شدن می کنند. این فرآیند شبیه به باز کردن یک نوشابه گازدار است.
ریختن بتن در دهانه احتمالاً فوران را متوقف نمی کند، اما می تواند آن را انفجاری تر و خطرناک تر کند.
اگر ماگما نازک و سیال باشد، گازها می توانند به آرامی فرار کنند. در چنین شرایطی، آتشفشان معمولاً فوران کندتری دارد و گدازه ها به تدریج از دهانه آتشفشان خارج می شوند. اگرچه جریان گدازه میتواند ساختمانها، جادهها و جنگلها را از بین ببرد، اما در بیشتر موارد سرعت آن نسبتاً پایین است و فرصتی برای فرار وجود دارد.
اما در برخی از آتشفشان ها، ماگما غلیظ و چسبنده است. در این حالت گازها به راحتی نمی توانند خارج شوند و به تدریج فشار در زیر زمین افزایش می یابد. هنگامی که این فشار بیش از حد می شود، آتشفشان به صورت انفجاری فوران می کند.
سازمان زمینشناسی ایالات متحده با اشاره به آتشفشان سنت هلن توضیح میدهد که فورانهای انفجاری میتوانند ابرهای عظیمی از خاکستر، سنگ داغ و گازهای بسیار سوزان تولید کنند. این جریان های مرگبار که «جریان های آواری» نامیده می شوند، با سرعت زیادی از دامنه کوه پایین می آیند و تقریباً هر چیزی را که در مسیرشان باشد از بین می برند.
در چنین شرایطی، ریختن بتن در یک دهانه عملاً مانند قرار دادن درب روی یک زودپز غول پیکر است. اگر دریچه بسته شود، گازها و ماگما به تجمع در اعماق زمین ادامه می دهند و فشار بیشتری ایجاد می کنند. در نتیجه، زمانی که فوران در نهایت رخ می دهد، ممکن است بسیار شدیدتر و انفجاری تر از حد معمول باشد.
حتی اگر بتن بتواند برای مدتی گرما را تحمل کند، فشار عظیم ناشی از فوران به راحتی می تواند آن را شکسته و به اطراف پرتاب کند. در واقع بتن در چنین شرایطی جزئی از خطر می شود. قطعات سنگین بتن را می توان مانند ترکش به اطراف پرتاب کرد و گرد و غبار حاصل از آن برای سلامتی انسان نیز خطرناک است.
کانال علمی واتف در یکی از ویدئوهای خود اشاره می کند که استنشاق گرد و غبار بتن می تواند منجر به بیماری های شدید ریوی و حتی سرطان شود. این گرد و غبار معمولا حاوی ذرات بسیار ریز سیلیس است که ورود طولانی مدت آن به ریه ها می تواند باعث سیلیکوزیس شود که باعث آسیب دائمی به بافت ریه می شود.
علاوه بر این، آتشفشان ها فقط یک دهانه ساده ندارند. بسیاری از آنها دارای شبکه پیچیده ای از تونل ها و شکاف های زیر زمینی هستند. بنابراین حتی اگر دریچه اصلی بسته باشد، ماگما و گازها ممکن است از مسیر دیگری به سطح زمین راه پیدا کنند. در برخی موارد، این می تواند باعث ایجاد شکاف یا فوران جدید در مناطق غیرمنتظره شود.
به گفته دانشمندان، به جای تلاش برای “توقف” یک آتشفشان، راه حل های واقع بینانه تر معمولاً بر کاهش خطر تمرکز می کنند. یکی از این روش ها منحرف کردن جریان گدازه از مناطق مسکونی است. برای مثال، در یکی از فورانهای کوه اتنا در ایتالیا، مهندسان از بلوکهای بتنی و خاکریزها برای هدایت جریان گدازهها به مسیرهای کم خطرتر استفاده کردند. هدف از این اقدامات متوقف کردن آتشفشان نبود، بلکه خرید زمان بیشتر برای تخلیه مردم و حفاظت از زیرساخت ها بود.
در صورت مسدود شدن خروجی گاز، فشار داخل آتشفشان افزایش یافته و احتمال فوران های شدید و مرگبار افزایش می یابد.
البته این روش ها هم همیشه موفق نیستند. سازمان زمین شناسی ایالات متحده می گوید که اگر فوران بسیار بزرگ باشد، ممکن است موانع بتنی نتوانند جریان گدازه را متوقف کنند. با این حال، این روش حداقل فشار داخل آتشفشان را افزایش نمی دهد و خطر انفجار را افزایش نمی دهد.
در نهایت، اگرچه ایده پر کردن دهانه آتشفشان با بتن ممکن است در نگاه اول ساده و جذاب به نظر برسد، دانش زمین شناسی نشان می دهد که چنین اقدامی می تواند عواقب بسیار خطرناکی داشته باشد. آتشفشانها سیستمهای پیچیده و بسیار قدرتمندی هستند و تلاش برای مسدود کردن خروجی طبیعی فشار، احتمالاً تنها انفجاری شدیدتر و غیرقابل پیشبینی ایجاد میکند.
