Nikolay Shapiro, Doktor Ilmu Geologi dan Mineralogi, peneliti terkemuka di Institut Fisika Bumi (Paris) dan Institut Vulkanologi dan Seismologi, Cabang Timur Jauh dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Profesor dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia
Evgeniy Gordeev, Doktor Ilmu Fisika dan Matematika, Direktur Institut Vulkanologi dan Seismologi, Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Cabang Timur Jauh, Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia
Danila Chebrov, Kandidat Ilmu Fisika dan Matematika, Direktur Cabang Kamchatka dari Layanan Geofisika Terpadu Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia
"Ilmu Pengetahuan Kommersant" No. 5, Juli 2017

Pengamatan unik terhadap gempa bumi dalam berfrekuensi rendah yang diperoleh ilmuwan Rusia di Kamchatka memungkinkan kita menelusuri proses magmatik di lapisan bawah kerak bumi. Pemrosesan komputer atas catatan seismik sebelumnya letusan besar Gunung berapi Tolbachik, memperjelas polanya aktivitas vulkanik dan akan memungkinkan prediksi letusan yang lebih andal.

Tujuan praktis utama vulkanologi adalah pengembangan metode pemantauan aktivitas gunung berapi agar dapat memprediksi letusan secara tepat waktu dan andal. Ada lebih dari 1.500 gunung berapi di Bumi yang telah meletus setidaknya sekali selama 10 ribu tahun terakhir, dimana sekitar 600 di antaranya berada di zaman sejarah. Setiap tahun terjadi 50 hingga 70 letusan.

Sebagian besar gunung berapi aktif terletak di zona subduksi Cincin Api Pasifik, tempat litosfer samudera tenggelam ke dalam mantel. Pada kedalaman antara 100 dan 200 km, interaksi antara tenggelamnya litosfer laut dan mantel menghasilkan lelehan magmatik, yang kemudian naik ke permukaan bumi dan menyebabkan terjadinya vulkanisme.

Proses vulkanik lambat dan cepat

Kekuatan utama yang mendorong magma ke permukaan adalah perbedaan kepadatan antara batuan mantel dan kerak yang relatif “dingin” dan berat serta lelehan magmatik yang dipanaskan, mengandung cairan, dan relatif ringan. Selain itu, di sebagian besar jalur menuju permukaan, lelehan magmatik tidak langsung naik, tetapi merembes melalui media berpori. Oleh karena itu, kecepatan kenaikannya bergantung pada sifat berpori mantel dan kerak bumi serta pada viskositas magma itu sendiri. Komposisi kimia dan properti fisik(kepadatan, viskositas) lelehan magmatik saat naik dapat berubah secara signifikan karena interaksi dengan batuan di sekitarnya dan karena perubahan tekanan dan suhu. Kepadatan dan porositas batuan di sekitarnya juga berubah seiring dengan kedalaman.

Sebagian besar gunung berapi aktif terletak di zona subduksi Cincin Api Pasifik, tempat litosfer samudera tenggelam ke dalam mantel.

Akibatnya, proses naiknya magma ke permukaan bersifat heterogen. Secara keseluruhan hal ini terjadi dengan sangat lambat. Sistem vulkanik individual dapat berkembang selama ribuan atau bahkan jutaan tahun. Selama waktu ini, magma secara bertahap terakumulasi di ruang perantara, yang terdekat terletak di kedalaman beberapa kilometer. Namun proses ini sangat nonlinier, dan tahap-tahap tertentu dapat terjadi dengan sangat cepat, menyebabkan percepatan pergerakan magma lokal yang tajam dan lonjakan tekanan yang tajam. Percepatan seperti itu bisa disebabkan perubahan mendadak sifat fisik dan kimia (transisi fase), yang antara lain sering menyebabkan keluarnya sebagian gas di dalam magma. Aktivasi proses tersebut dapat dimulai dari beberapa hari hingga beberapa tahun sebelum letusan.

Metode untuk mempelajari gunung berapi

Kesulitan utama dalam mempelajari gunung berapi adalah bahwa proses geologi yang menyebabkan letusan terjadi pada kedalaman yang sangat dalam. Para ilmuwan memperoleh sejumlah besar informasi tentang asal usul dan sejarah gunung berapi dengan menggunakan metode geologi - melalui studi batuan vulkanik yang meletus, serta batuan vulkanik yang sudah punah. sistem vulkanik, bagian dalamnya muncul ke permukaan setelah batuan mengalami pelapukan.

Tapi saat belajar kondisi saat ini gunung berapi dan identifikasi persiapan letusan, observasi geofisika menjadi sumber informasi utama tentang proses mendalam. Metode geofisika terkemuka adalah pemantauan seismologi. Ide utamanya adalah bahwa banyak proses dalam yang terjadi pada sistem vulkanik dapat menghasilkan gelombang seismik. Untuk mengamatinya, seismograf dipasang di dekat gunung berapi - instrumen yang merekam getaran permukaan bumi.

Gempa bumi vulkanik

Manifestasi seismik aktivitas vulkanik dalam, atau biasa disebut gempa vulkanik, sangat banyak dan beragam. Di antara mereka, dua tipe utama dapat dibedakan.

Jenis yang pertama disebut gempa vulkanik-tektonik, karena sifat dan asal usulnya mirip dengan gempa biasa gempa tektonik. Aktivasi gunung berapi terutama terkait dengan peningkatan tekanan di dapur magma dan percepatan naiknya magma ke permukaan. Proses-proses ini meningkatkan tekanan mekanis pada kerak bumi di bawah gunung berapi, yang diikuti dengan aktivasi berbagai kesalahan mikro, yang menghasilkan gempa bumi vulkanik-tektonik.

Jenis gempa vulkanik kedua dihasilkan langsung di saluran pasokan magma. Pada gerakan yang dipercepat magma atau gas vulkanik, lonjakan tekanan yang tajam sering terjadi melalui saluran ini, disertai dengan gelombang seismik. Karakteristik utama dari sumber-sumber tersebut adalah bahwa mereka memancarkan gelombang dengan kecepatan relatif frekuensi rendah- dalam kisaran 1 hingga 5 hertz. Frekuensi khas gelombang yang merupakan karakteristik gempa vulkanik-tektonik adalah 10 hertz atau lebih.

Mayoritas gempa vulkanik sangat lemah dan tidak terasa di permukaan. Namun gempa tersebut terekam dengan baik oleh seismograf sensitif

Mayoritas gempa vulkanik sangat lemah dan tidak terasa di permukaan. Namun gempa tersebut terekam dengan baik oleh seismograf sensitif. Munculnya gempa vulkanik yang terekam dan peningkatan jumlah gempa vulkanik secara progresif merupakan tanda yang paling dapat diandalkan mengenai aktivasi sistem vulkanik. Menghitung rekaman gempa bumi adalah metode paling sederhana dalam pemantauan seismik gunung berapi. Dan jika sistem pengamatan banyak instrumen ditempatkan pada gunung berapi, ahli vulkanologi memiliki kesempatan untuk menentukan lokasi dan besarnya (ini adalah karakteristik energi) gempa vulkanik, yang, pada gilirannya, memungkinkan untuk mengkarakterisasi proses vulkanik yang mendalam secara lebih mendalam. detail.

Dalam beberapa kasus, migrasi dapat dilacak aktivitas seismik dari kedalaman hingga permukaan. Pengamatan seperti ini sangat berharga bila diambil dari gempa bumi berfrekuensi rendah, karena berkaitan dengan perambatan magma di saluran pengumpan di bawah gunung berapi. Dan pergerakan magma ini memainkan peran penting dalam persiapan terjadinya letusan. Dengan menggunakan pengamatan rinci terhadap gempa bumi berfrekuensi rendah, kita dapat lebih memahami proses yang mengontrol pemberian magma ke gunung berapi dari kedalaman.

Laboratorium gunung berapi

Namun observasi berkualitas tinggi terhadap proses yang dijelaskan jarang diperoleh. Sebagian besar gunung berapi aktif tidak memiliki sistem observasi geofisika modern, dan sebaliknya, banyak gunung berapi yang terpantau dengan baik paling sedang beristirahat untuk sementara waktu. Oleh karena itu, untuk pengembangan metode penelitian dan pemantauan geofisika, beberapa gunung berapi sangat penting – laboratorium alam yang sering meletus dan dipelajari secara detail. Bagus contoh terkenal gunung berapi tersebut adalah Kilauea Kepulauan Hawaii, Piton de la Fournaise di pulau Reunion Prancis, Etna dan Stromboli di Italia. Gunung berapi ini meletus hampir terus-menerus (Kīlauea) atau sangat sering, dan letusannya diamati secara rinci oleh observatorium vulkanologi yang memelihara sistem modern pengamatan geofisika.

Kebanyakan karya ilmiah, yang bertujuan untuk memahami gempa vulkanik dan proses mendalam terkait, didasarkan pada pengamatan yang diperoleh secara tepat di laboratorium gunung berapi tersebut.

Data unik dari gunung berapi Rusia

Rusia adalah negara dengan jumlah besar gunung berapi aktif. Hampir semuanya aktif Timur Jauh di zona subduksi Kuril-Kamchatka. Tempat spesial Di antara sistem vulkanik Rusia dan dunia, Klyuchevskaya menempati peringkat teratas kelompok utara, di mana empat gunung berapi yang sangat aktif terletak tidak jauh dari satu sama lain: Klyuchevskoy telah aktif selama beberapa ribu tahun; Shiveluch - sejak Agustus 1980 (sejak dimulainya tumbuhnya kubah lava di kawah yang terbentuk akibat letusan dahsyat pada 12 November 1964); Tanpa Nama - mulai 22 Oktober 1955 (sejak saat kebangkitan setelah seribu tahun hening); Di gunung berapi Tolbachik, letusan retakan besar terjadi pada tahun 1975–1976 dan pada tahun 2012–2013. Daerah ini juga memiliki 12 gunung berapi yang aktif atau sudah punah dan sekitar 400 formasi gunung berapi yang lebih kecil.

Pengamatan sistematis di kawasan ini dimulai dengan pembuatan stasiun vulkanologi Kamchatka di desa Klyuchi pada tahun 1935. Seismograf pertama yang beroperasi secara permanen di stasiun ini dipasang pada tahun 1946. Saat ini, kelompok gunung berapi Klyuchevskaya sedang diamati oleh unit ilmiah Institut Vulkanologi dan Seismologi (IViS) dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Cabang Timur Jauh dan Federal Cabang Kamchatka. Pusat Penelitian"Layanan Geofisika Terpadu dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia" (Pusat Penelitian Federal KF Survei Geofisika Terpadu dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia). Mereka mendukung jaringan 18 seismograf permanen.

Sejak pertengahan tahun 1990-an, informasi seismik telah diubah ke dalam format digital dan, atas dasar ini, arsip catatan seismik berkelanjutan telah dibuat selama lebih dari 20 tahun, di mana puluhan letusan terjadi. Rangkaian pengamatan aktivitas seismik gunung berapi ini tidak ada bandingannya di dunia. Salah satu ciri uniknya adalah pengamatan simultan terhadap gunung berapi yang sangat berbeda, sehingga memungkinkan untuk menjalin hubungan antara aktivitasnya. Lainnya ciri khas - sejumlah besar gempa vulkanik frekuensi rendah pada kedalaman yang sesuai dengan batas kerak-mantel.

Baru-baru ini, kelompok ilmiah gabungan kami yang terdiri dari IViS dan KF FRC EGS RAS, yang dibentuk dengan dukungan dari Yayasan Sains Rusia, melakukan analisis rinci data yang diterima. Untuk melakukan ini, kami melakukan pemrosesan komputer secara intensif terhadap catatan seismik selama dua tahun sebelum letusan besar terakhir gunung berapi Tolbachik.

Hasilnya ditemukan bahwa aktivitas kejadian dalam berfrekuensi rendah meningkat pada dua tahun sebelum letusan. Hal ini berhubungan dengan aktivasi bertahap dan peningkatan tekanan di ruang magma dalam, yang terletak di kedalaman sekitar 30 km, yaitu di perbatasan kerak dan mantel bumi. Aktivitas seismik maksimum di kedalaman dicapai lima bulan sebelum letusan. Jumlah maksimum gempa bumi frekuensi rendah di ruang magma dekat permukaan tercatat beberapa bulan kemudian. Kami menafsirkan penundaan ini sebagai waktu yang diperlukan tekanan magmatik untuk merambat dari kedalaman 30 km ke permukaan. Penyebaran tekanan yang agak lambat dapat dijelaskan oleh fakta bahwa di bagian bawah sistem pemberian makan, magma tidak bermigrasi melalui saluran terbuka (seperti yang sering digambarkan dalam buku teks dan ensiklopedia), tetapi merembes melalui media berpori.

Pengamatan seismik yang diperoleh di kelompok gunung berapi Klyuchevskaya berisi jumlah yang banyak informasi yang belum dianalisis dan dipahami. Untuk memanfaatkannya secara penuh, perlu dikembangkan metode baru yang fundamental untuk menganalisis data geofisika dengan menggunakan metode modern teknologi komputer, termasuk pembelajaran mesin. Penerapan metode otomatis seperti ini menjadi semakin mendesak untuk memproses aliran data berukuran besar dalam pemantauan geofisika gunung berapi dan gempa bumi. Kemajuan metode modern akan mencegah intensifikasi aktivitas gunung berapi. Dan mencegah letusan adalah salah satunya tugas yang paling penting vulkanologi modern.

Setelah menerbitkan “Principles of Geology,” Charles Lyell menambahkan suaranya ke suara J. Sprinkle. Salah satu yang paling banyak fitur penting Teori J.Sprink tentang aktivitas vulkanik terletak pada kenyataan yang ada di dalamnya sangat penting diberikan oleh komponen gas yang terkandung dalam batuan cair. Pemuaian gas menyebabkan ledakan gunung berapi, jumlah gas menentukan kepadatan lava cair, dan ini pada gilirannya menentukan sifat letusan; kekuatan pemuaian gas menyebabkan magma naik dari kedalaman ke permukaan; penipisan sementara magma dalam gas secara berkala menyebabkan periode tenang di antara letusan. Dalam banyak hal, ide-ide ini terdengar cukup modern.

Fondasi kokoh yang diletakkan oleh J. Taburkan dan C. Lyell berkontribusi terhadapnya perkembangan yang cepat vulkanologi. Kemajuan tersebut difasilitasi oleh akumulasi materi faktual selama pengamatan lapangan dan penafsirannya, dibandingkan dengan kesimpulan teoretis dan pemikiran yang berani. Perkembangan vulkanologi, seperti kebanyakan ilmu pengetahuan, sebagian didorong oleh pengembangan metode dan peralatan baru untuk mempelajari gunung berapi, dan sebagian lagi peningkatan perhatian hingga besar letusan gunung berapi.

Menggambarkan sejarah vulkanologi, kita tidak bisa tidak menyentuh masalah pendirian dan pengoperasian observatorium vulkanologi. Di tahun 50an tahun XIX V. di sejumlah negara untuk penelitian sistematis stasiun permanen, atau observatorium, didirikan di dekat gunung berapi aktif. Observatorium pertama untuk studi berkelanjutan dan pencatatan semua manifestasi aktivitas Vesuvius didirikan pada tahun 1847 di lereng gunung di atas kota Herculaneum. Ini masih berfungsi sampai sekarang.

Namun, dalam banyak kasus, studi tentang gunung berapi, seperti Tambora, dilakukan dengan peralatan istilah yang berbeda ekspedisi yang bertujuan untuk menyusun peta geologi wilayah aktivitas gunung berapi, mengumpulkan sampel dan produk letusan untuk studi lebih lanjut di laboratorium stasioner, serta mempelajari hasil letusan spesifik individu. Ilmuwan spesialis berpengalaman jarang mendapat kesempatan mengamati langsung proses letusan. Selain itu, terdapat keyakinan yang berkembang di kalangan ahli vulkanologi bahwa letusan hanyalah sebagian dari gambaran keseluruhan aktivitas gunung berapi dan banyak informasi berharga yang dapat diperoleh pada periode antar letusan. Kesimpulan terakhir sangat penting bagi pengembangan ilmu prakiraan letusan, yang dirancang untuk melindungi nyawa dan harta benda ribuan orang. Pemesanan harus dilakukan sebelum letusan dimulai. Selain itu, perlu adanya pemantauan terus menerus terhadap gunung berapi.

Salah satu pembela paling aktif metode pengamatan gunung berapi berkelanjutan adalah T.A. Jaggar. Pada tahun 1909Massachusetts Institut Teknologi menerima Whitney Foundation, yang didirikan oleh komunitas Whitney. Yayasan ini didirikan untuk mempelajari gempa bumi guna mencegah dan mengurangi kerugian akibat fenomena tersebut. Diputuskan untuk mendirikan sebuah observatorium untuk mempelajari gunung berapi aktif dan gempa bumi terkait. Jaggar memutuskan untuk memilih tempat terbaik untuk observatorium semacam itu - gunung berapi Kilauea, yang memiliki aktivitas konstan, serta lereng landai yang memungkinkan peneliti bekerja di dekat aliran lava yang bergerak.

Mengerikan sebuah fenomena alam- letusan gunung berapi - menimbulkan ketakutan dan rasa hormat terhadap kekuatan bawah tanah dari perut planet kita. Namun, ada orang yang siap untuk mendaki ke mulut gunung yang berapi-api itu, mempelajari asap beracun, abunya, dan mengambil sampel lava oranye dan batu cair yang mendidih. Mereka adalah ahli vulkanologi, kasta khusus ahli geologi. Perwakilan dari profesi ini tidak hanya terinspirasi oleh semangat romansa ekspedisi jarak jauh, tetapi juga terkenal karena ramalannya mengenai bencana vulkanik skala besar.

Kata "gunung berapi" sendiri berasal dari mitologi Romawi kuno: itu adalah nama dewa api dan pelindung pandai besi. Orang Yunani memanggilnya Hephaestus. Ya, menurut legenda, dialah yang memberikan api kepada manusia, dan dia mendapatkannya dari para dewa yang lebih tua. Ketika gunung berapi modern “memberikan” api, lahar panas mengalir dari lerengnya, kolom asap hitam dan awan abu meledak ke langit, dan bom vulkanik—potongan batu besar—terbang keluar dari kawah. Namun fenomena menakutkan yang membuat penduduk setempat untuk berlari dan mencari keselamatan, ahli vulkanologi hanya diberi isyarat.

Nilailah sendiri: untuk mempelajari struktur planet kita, tidak perlu mengebor sumur di tempat ini - Bumi sendiri menunjukkan bagian dalamnya yang berapi-api. Mengenakan pakaian perak tahan api, seperti petugas pemadam kebakaran di sumber bencana, ahli vulkanologi dengan hati-hati mendekati aliran lava dengan sendok khusus, atau bahkan melihat ke dalam kawah, menurunkan probe di sana untuk mengambil sampel batuan cair.

Apa yang diberikan sampel tersebut kepada para ilmuwan? Orang-orang telah lama memperhatikan bahwa di tempat kontak lahar panas dengan dingin batu Di permukaan, akumulasi bijih mineral terbentuk - endapan besi, tembaga, seng, dan logam lainnya. Mempelajari komposisi lava memungkinkan kita membayangkan kondisi planet kita selama pembentukannya, miliaran tahun yang lalu! Ahli vulkanologi juga mempelajari gunung berapi purba yang punah dan hancur - akumulasi pengetahuan semacam itu sangat penting bagi geologi. Ini membantu menyatukan gambaran masa lalu dan tahun-tahun ini dan memprediksi bencana di masa depan.

Awal yang komprehensif studi ilmiah"Pegunungan Api" diyakini telah ditemukan pada tahun 1842 lembaga khusus- sebuah observatorium vulkanologi, yang dibangun di Italia di lereng yang menyedihkan gunung berapi yang terkenal Vesuvius.

Vesuvius, satu-satunya gunung berapi aktif benua Eropa, dianggap salah satu yang paling berbahaya. Lebih dari 80 letusannya telah didokumentasikan, yang paling terkenal terjadi pada tanggal 24 Agustus 79, ketika tiga kota Romawi kuno hancur: Pompeii (tertutup seluruhnya abu vulkanik), Herculaneum (hancur oleh tanah longsor) dan Stabia (dibanjiri abu vulkanik). lahar). Letusan terakhir Gunung Vesuvius terjadi pada tahun 1944: salah satu aliran lava menghancurkan kota Massa dan San Sebastiano, menewaskan 57 orang.

Saat ini, situasi di sekitar gunung ini terus dipantau. Pada awal abad ke-20, minat terhadap gunung berapi berkobar di seluruh dunia: pada tahun 1911, sebuah observatorium didirikan di gunung berapi Kilauea di Kepulauan Hawaii, dan kemudian muncul observatorium di Indonesia dan Jepang. Segera seluruh “cincin api” Pasifik tertutupi oleh observasi.

Di negara kita, terdapat banyak gunung berapi di Kamchatka. Klyuchevskoy, Bezymianny, Sheveluch - mereka dikenal semua orang. Dari waktu ke waktu, gunung berapi ini meletus secara bersamaan, dan abu lebih sering turun dibandingkan salju di sekitarnya. Secara total, ada sekitar 150 gunung berapi di Kamchatka, sepertiganya aktif, dan banyak orang tinggal di sekitar gunung tersebut.

Pemegang rekor jumlah tetangga yang bernapas api adalah desa Klyuchi, tak jauh dari situ terdapat lima gunung berapi aktif, belum termasuk yang sudah punah. Di sini stasiun vulkanik pertama di semenanjung itu dibangun. Saat ini, seluruh Institut Vulkanologi dan Seismologi, Cabang Timur Jauh dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, beroperasi di Petropavlovsk-Kamchatsky.

Romansa ekspedisi jarak jauh dan bahaya letusan berperan dalam profesi ahli vulkanologi lelucon yang kejam. Pada awal abad ke-20, segera setelah vulkanologi menjadi populer, banyak sekali “ilmuwan” amatir bermunculan di dunia. Segera setelah letusan terjadi di suatu tempat, seorang guru geologi setempat (atau bahkan hanya wisatawan yang kebetulan berada di dekatnya) segera menyatakan diri mereka sebagai “ahli vulkanologi”. Tentu saja, sebagian besar, "ahli" seperti itu ternyata tidak berbahaya - namun, hal ini juga diketahui kecelakaan tragis, yang terjadi karena penipu serupa dari sains.

Pada awal Mei 1902, beberapa "ahli vulkanik" mengumumkan hal itu kota terbesar Di pulau Martinik, Saint-Pierre tidak berada dalam bahaya apa pun, dan hal ini mencegah penduduk yang cukup ketakutan untuk mengungsi. Ancaman tersebut lebih dari nyata, dan pada tanggal 8 Mei di tahun yang sama, orang-orang yang memproklamirkan diri sebagai “ahli” terbakar hidup-hidup di awan abu panas dari gunung berapi Mont Pele, bersama dengan 30 ribu penduduk kota malang tersebut.

Selain prediksi letusan yang dapat diandalkan dan studi umum tentang lapisan dalam bumi yang cair, profesi ahli vulkanologi juga memiliki tujuan murni. aspek praktis. Para ilmuwan ini berpartisipasi dalam pengembangan metode penggunaan uap dan panas dari sumber air panas di lereng gunung berapi - untuk kebutuhan, seperti yang mereka katakan, “industri dan kehidupan sehari-hari”. Dan tentu saja, ketika terjadi letusan, ahli vulkanologi memantau arah gumpalan abu dan, menurut perkiraan mereka, pengawas lalu lintas udara menyesuaikan rute pesawat. Hal ini terjadi pada musim semi dan musim panas lalu, ketika lalu lintas udara di Eropa diblokir oleh gunung berapi Islandia dengan nama yang tidak dapat diucapkan Eyjafjallajokull.

Ahli vulkanologi mencatat bahwa gunung ini terbangun tanpa disadari selama sepuluh tahun. Eyjafjallajökull memasuki fase aktifnya setahun lalu dan meledak pada 14 April. “Gunung berapi di Islandia meletus dengan interval sekitar 50-80 tahun,” jelas Thorvolder Thordarson, pakar gunung berapi Islandia di Universitas Inggris Edinburgh. “Dan peningkatan aktivitas seismik selama sepuluh tahun terakhir menunjukkan bahwa kita kemungkinan besar telah memasuki fase aktif letusan. Itu sebabnya keadaan di sana sangat sepi pada paruh kedua abad ke-20.” Singkatnya, ahli vulkanologi memperkirakan uji coba baru di Eropa akan berlangsung selama 60 tahun atau lebih, dengan puncaknya antara tahun 2030 dan 2040.

Informasi yang diperoleh para peneliti pemberani juga tercantum dalam Guinness Book of Records. Misalnya, gunung berapi aktif tertinggi terletak di Amerika Selatan di wilayah Ekuador terdapat Cotopaxi dan Sangay, dengan ketinggian masing-masing 5.896 meter dan 5.410 meter di atas permukaan laut. Paling tinggi Gunung berapi tidur adalah Ojos del Salado di Andean Cordillera di perbatasan Argentina dan Chili, yang tingginya 6.880 meter di atas permukaan laut.

Seorang ahli vulkanologi adalah seorang ahli vulkanologi yang mempelajari gunung berapi. Vulkanologi adalah ilmu tentang penyebab terbentuknya gunung berapi, perkembangannya, struktur, komposisi hasil letusan dan pola letaknya di permukaan bumi. Profesi ahli vulkanologi sarat dengan semangat romantisme ekspedisi jarak jauh dan setara dengan profesi menarik seperti ahli geologi, ahli geofisika, dan ahli kelautan. Profesi ahli vulkanologi memerlukan pengetahuan khusus, ketahanan fisik dan dedikasi penuh.

Ahli Vulkanologi - ahli vulkanologi yang mempelajari gunung berapi. Vulkanologi adalah ilmu tentang penyebab terbentuknya gunung berapi, perkembangannya, struktur, komposisi hasil letusan dan pola letaknya di permukaan bumi. Profesi ahli vulkanologi sarat dengan semangat romantisme ekspedisi jarak jauh dan setara dengan profesi menarik seperti ahli geologi, ahli geofisika, dan ahli kelautan. Profesi ahli vulkanologi memerlukan pengetahuan khusus, ketahanan fisik dan dedikasi penuh. Profesi ini cocok bagi mereka yang tertarik pada fisika dan geografi (lihat memilih profesi berdasarkan minat pada mata pelajaran sekolah).

Ciri-ciri profesi

Vulkanologi modern dirancang untuk mempelajari gunung berapi tidak hanya dengan tujuan untuk memprediksi letusannya, tetapi juga menggunakan energi panas vulkanik untuk kebutuhan perekonomian nasional.

Pemantauan gunung berapi aktif dilakukan sepanjang waktu oleh stasiun seismik yang mencatat gempa vulkanik - pertanda letusan di masa depan. Dengan ilmiah dan tujuan praktis struktur gunung berapi purba yang sudah punah dipelajari. Studi-studi ini memberikan wawasan tentang kondisi planet kita selama pembentukannya miliaran tahun yang lalu. Mempelajari jejak pergerakan lava cair dari kawah gunung berapi hingga kerak bumi memungkinkan kita untuk memahami prinsip pembentukan deposit mineral - tembaga, besi, seng.

Bantuan ahli vulkanologi pada saat terjadi letusan gunung berapi sangat berharga: memantau arah gumpalan abu, mempelajarinya komposisi kimia, mereka mengeluarkan prakiraan cuaca kepada layanan cuaca dan pengontrol lalu lintas udara yang mengoreksi lintasan penerbangan pesawat. Hal ini menjamin keamanan penerbangan maskapai lokal, Rusia dan internasional.

Ahli vulkanologi juga mempelajari geyser - mata air yang memancar air panas, yang secara geografis terletak, biasanya, di dekat gunung berapi.

Pro dan kontra dari profesi ini

Kelebihan:

Meskipun profesi ini jarang, ahli vulkanologi selalu dibutuhkan dan diminati: lebih dari 1.000 gunung berapi aktif telah terdaftar di bumi. Sebagaimana dinyatakan oleh profesor ahli vulkanologi MSU, P. Plechov, ”Aktivitas gunung berapi di bumi dijamin selama satu miliar tahun.”

Industri ini berkembang dengan baik kerjasama internasional. Ahli vulkanologi di seluruh dunia bekerja sama untuk mempelajari gunung berapi dan meningkatkan metode dan teknologi penelitian. Ada komunikasi terus-menerus dan pertukaran pengalaman antara ahli vulkanologi dari seluruh dunia pada Pertemuan Vulkanologi Dunia.

DI DALAM dekade terakhir Pengerjaan hibah menjadi mungkin dilakukan bahkan di kalangan ahli vulkanologi muda.

Biasanya, nama gunung berapi diambil dari nama ahli vulkanologi yang mempelajarinya - Gunung Berapi Ivanova, Gunung Berapi Kosheleva, Gunung Berapi Popkova, Geyser Averyevsky. Ada peluang nyata untuk mengabadikan nama Anda atas nama gunung berapi atau geyser berikutnya!

Minus:

Risiko tingkat tinggi: studi tentang gunung berapi aktif terjadi dalam kondisi bahaya yang meningkat - dikelilingi oleh lahar panas, gas yang menyesakkan, dan debu panas, yang terus-menerus terkena bahaya letusan. Untuk perlindungan, ahli vulkanologi menggunakan pakaian khusus - pakaian penyekat panas dan sepatu yang dilapisi lapisan aluminium atau logam lain yang memantulkan panas. Helm pelindung dipasang di kepala. Untuk melindungi dari gas beracun Masker gas dan masker gas dimaksudkan.

Tempat kerja

Institut Vulkanologi dan Seismologi, Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Cabang Timur Jauh di Petropavlovsk-Kamchatsky, Departemen Petrografi dan Vulkanologi di Universitas Negeri Moskow dan Universitas Negeri St.

Kualitas penting

• ketahanan fisik;
• imajinasi spasial;
• pikiran analitis;
• pengamatan;
• Perhatian;
• berpikir logis;
• stabilitas emosional-kehendak;
• pendengaran dan penglihatan yang baik.

Dimana mereka mengajar

Ahli vulkanologi di Rusia adalah spesialis. Di Moskow, profesi ahli vulkanologi dapat diperoleh di Fakultas Geologi Universitas Negeri Moskow. Lomonosov dan Universitas Negeri St. Petersburg, Departemen Petrologi dan Vulkanologi - ini adalah pusat utama studi gunung berapi di Rusia. Dan juga di Departemen Geomorfologi dan Paleogeografi Fakultas Geografi dan di Departemen Mekanika Fakultas Mekanika dan Matematika.

Anak-anak sekolah yang tertarik dengan gunung berapi akan tertarik dengan kelas-kelas di sekolah geologi Universitas Negeri Moskow, di mana kelas diadakan dua kali seminggu kelas gratis, serta di ruang kuliah terbuka Fakultas Geologi Universitas Negeri Moskow.

Di kota lain, peminatan sebagai ahli vulkanologi dapat diperoleh di fakultas eksplorasi geologi universitas atau universitas teknik. Paling sering, ahli geologi dan geofisika menjadi ahli vulkanologi.

Gaji

Gaji ahli vulkanologi berada pada level gaji rekan meneliti dengan pembayaran tambahan koefisien regional dan biaya tambahan lainnya untuk kerja lapangan di area objek penelitian - di Kamchatka, Kaukasus, Ural atau di luar negeri. Seorang peneliti junior biasanya menerima sekitar 15 ribu rubel.

Dalam beberapa dekade terakhir, banyak ahli vulkanologi muda telah menerima hibah beberapa kali lipat melebihi gaji mereka.

Langkah dan prospek karir

Karir seorang ahli vulkanologi dibangun berdasarkan prinsip karir ilmiah: dari asisten laboratorium hingga peneliti junior, dari peneliti hingga profesor.

10 fakta Menarik tentang gunung berapi dan perkembangan ilmu pengetahuan – vulkanologi

• Pengamatan letusan gunung berapi pertama yang tercatat secara ilmiah dilakukan pada tanggal 24 Agustus 79 oleh orang Romawi Pliny the Elder dan keponakannya Pliny the Younger. Itu pada hari letusan Vesuvius, ketika Pliny the Elder, kepala armada Romawi dan ilmuwan, penulis beberapa lusin buku “Natural History,” membawa penduduk dengan kapal dari pantai Teluk Napoli. Pliny the Elder mati lemas di awan gas vulkanik. Pliny the Younger yang masih hidup menggambarkan letusan Vesuvius dalam suratnya: letusan gunung berapi dengan aliran abu vulkanik yang kuat, gas, batu apung, terak dan bom setinggi hingga 10 km dan saat ini disebut Plinian. Akibat letusan Vesuvius, tiga kota Romawi kuno hancur: Pompeii - seluruhnya tertutup abu vulkanik, Herculaneum - dihancurkan oleh semburan lumpur, Stabia - dipenuhi lava. Letusan terakhir Vesuvius terjadi pada tahun 1944: aliran lava menghancurkan kota Massa dan San Sebastiano, menewaskan 57 orang.
• Observatorium vulkanologi pertama dibuka di Italia di gunung berapi Vesuvius pada tahun 1842. Pada awal abad ke-20, observatorium vulkanologi didirikan di Amerika Serikat, Jepang, Indonesia dan negara-negara lain. Observatorium vulkanologi disatukan menjadi layanan vulkanologi nasional.
• Di Rusia, vulkanologi mulai berkembang dari pinggiran negara - Kamchatka. Pada tahun 1935, sebuah stasiun vulkanologi dibuka di desa Klyuchi, diubah pada tahun 1962 menjadi Institut Vulkanologi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Cabang Siberia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet di Petropavlovsk-Kamchatsky. Saat ini menjadi Institut Vulkanologi dan Seismologi, Cabang Timur Jauh dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia.
• Untuk penelitian ilmiah Institut Vulkanologi memiliki kapal khusus"Ahli Vulkanik". Dengan bantuan laboratorium geologi, geofisika, hidroakustik, gas-hidrokimia dan pencari arah kebisingan, serta pusat komputer di atas kapal, vulkanisme bawah air sedang dipelajari, struktur geologi dan sumber daya mineral dasar laut.
• Gunung berapi aktif dieksplorasi dari pesawat terbang. Misalnya, ketika mempelajari gunung berapi Etna di Italia, pesawat mini tak berawak tipe CAM, berbentuk seperti “piring terbang”, digunakan untuk mengambil sampel gas.
• Ada juga perempuan di kalangan ahli vulkanologi. Ahli vulkanologi wanita pertama yang menjelajahi gunung berapi Klyuchevsky pada tahun 1936 adalah Sofya Ivanovna Naboko.
• Terdapat 300 gunung berapi yang terdaftar di Kamchatka, 8 di antaranya masih aktif. Saat ini, gunung berapi paling aktif adalah Kizimen yang mulai meletus pada akhir tahun 2010. 4 gunung berapi aktif di Kamchatsky Selatan Distrik Federal— Dikiy Greben, Ilyinsky, Kamableny, Kosheleva — termasuk dalam daftar Dunia warisan alam UNESCO.
• Menurut Guinness Book of Records, gunung berapi aktif tertinggi terletak di Amerika Selatan di Ekuador - Cotopaxi dan Sangay, dengan ketinggian masing-masing 5896 m dan 5410 m di atas permukaan laut. Gunung berapi tertinggi yang sudah punah adalah Ojos del Salado di Andean Cordillera di perbatasan Argentina dan Chili, pada ketinggian 6880 m di atas permukaan laut.
• Letusan gunung berapi Krakatau di Indonesia yang paling monumental pada tahun 1883 dianggap. Gema ledakan terdengar di seluruh penjuru planet ini. Letusannya menewaskan 36 ribu orang.
• Lembah Geyser di Kamchatka ditemukan oleh ahli geologi wanita T.I. Ustinova pada tahun 1941. Geyser Kamchatka adalah tontonan unik, yang terbesar adalah Velikan, Zhemchuzhny, dan Sugar. Ada banyak geyser di Selandia Baru, Islandia, Cina, dan Jepang.

Agafonova Alena, Terekhovich Anna

Laporkan ke konferensi kota "Profesi Ahli Geografi"

Diselesaikan oleh siswa kelas 9a

Presentasi terlampir

Tujuan pekerjaan: Mengenal dan mempelajari profesi ahli vulkanologi, ciri-ciri dan kekhususannya.

Tugas:

1. Pelajari, kumpulkan, dan sistematiskan materi tentang topik tersebut

2. Menyiapkan presentasi profesi.

Unduh:

Pratinjau:

Sekolah AOU No. 6 Dolgoprudny

ABSTRAK

“Profesi ahli vulkanologi”

Diselesaikan oleh: Agafonova Alena,
Terekhovich Anna, kelas 9a

Ketua: Isakova E.V.

Dolgoprudny 2012

Tentang kepala

Perkenalan

Tujuan pekerjaan: Mengenal dan mempelajari profesi ahli vulkanologi, ciri-ciri dan kekhususannya.

Tugas:

1. Pelajari, kumpulkan, dan sistematiskan materi tentang topik tersebut.

2. Menyiapkan presentasi profesi.

Ahli vulkanologi mempelajari gunung berapi. Pertama pengamatan ilmiah karena letusan gunung berapi dilakukan oleh orang Romawi Pliny the Elder dan keponakannya Pliny the Younger pada tanggal 24 Agustus 79. Pada hari itu letusan dahsyat Vesuvius Pliny the Elder - kepala armada Romawi dan ilmuwan, penulis 37 buku “ Sejarah alam” - mencoba membawa penghuni vila dari pantai Teluk Napoli dengan kapal. Abu dan batu apung sudah berjatuhan lebat di bibir pantai. Setelah mendarat, Pliny the Elder meninggal karena tercekik di awan gas vulkanik. Pliny the Younger kemudian secara akurat menggambarkan letusan tersebut dalam dua suratnya. Untuk menghormatinya, letusan semacam itu, yang menghasilkan aliran kuat gas vulkanik, abu, batu apung, terak, dan bom, mencapai ketinggian 10 km atau lebih, disebut Plinian.

Observatorium vulkanologi pertama muncul di Gunung Vesuvius pada tahun 1841 (Italia). Pada awal abad ke-20, observatorium vulkanologi didirikan di Amerika Serikat, Jepang, Indonesia, dan negara-negara lain. Jaringan observatorium vulkanologi dengan cepat bergabung menjadi layanan vulkanologi nasional.

Perkembangan vulkanologi dalam negeri dikaitkan dengan perkembangan pinggiran timur Rusia. Kami mengenang dan menghormati penjelajah terkenal Kamchatka S.P. Krasheninnikov, yang menjelaskan pada tahun 1755 “ gunung yang bernapas api Kamchatka dan bahaya yang ditimbulkannya.”

Tugas vulkanologi, seperti diketahui, meliputi studi tentang aktivitas vulkanik dan magmatik di Bumi dan planet lain.

Di Rusia, pada tahun 1935, stasiun vulkanologi dibuka di desa tersebut. Klyuchi, yang pada tahun 1943 diubah menjadi Laboratorium Vulkanologi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet di Moskow, dan pada tahun 1962 berubah menjadi Institut Vulkanologi Cabang Siberia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet di Petropavlovsk-Kamchatsky. Sekarang menjadi Institut Vulkanologi dan Seismologi, Cabang Timur Jauh dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia di Petropavlovsk-Kamchatsky.

Lembaga ini memiliki kapal khusus “Vulcanologist”.

Kapal ini dirancang untuk mempelajari vulkanisme bawah air, untuk belajar sumber daya mineral dasar laut dan struktur geologinya.

Secara eksternal, kapal terlihat sangat tidak biasa: prakiraan tertutup, bangunan atas memanjang, lambung kapal memiliki bentuk melengkung yang signifikan ke arah haluan dengan haluan condong ke depan, sisi miring ke arah lunas. Perpindahan kapal 1.120 ton, awak kapal - 40 orang. Di dalamnya dilengkapi dengan laboratorium geologi, hidroakustik, gas-hidrokimia, geofisika dan pencari arah kebisingan, serta pusat komputer.

Gunung berapi sering dieksplorasi dari pesawat terbang. Saat mempelajari gunung berapi Etna di Italia yang bergejolak, pesawat mini tak berawak tipe CAM, berbentuk seperti “piring terbang”, digunakan untuk mengambil sampel gas.

Siapa ahli vulkanologi?

Ahli vulkanologi adalah kasta khusus ahli geologi, orang-orang ini biasanya adalah penggemar sejati pekerjaan mereka. Mereka siap mendaki ke mulut gunung yang berapi-api, mempelajari asap dan abunya yang beracun, mengambil sampel lava. Mempelajari gunung berapi cukup sulit, terkadang mereka dipantau sepanjang waktu. Ahli vulkanologi juga mempelajari gunung berapi purba yang sudah punah dan hancur, karena Pengetahuan ini sangat penting bagi geologi, karena membantu mengumpulkan gambaran letusan beberapa tahun terakhir dan bahkan memprediksi bencana alam di masa depan. Ahli vulkanologi juga berpartisipasi dalam pembangunan berbagai metode pemanfaatan panas dan uap dari sumber air panas untuk kebutuhan Pertanian, yang lebih penting secara praktis. Selama letusan, mereka memantau arah abu, melaporkan arah abu ke layanan cuaca dan pengatur lalu lintas udara. Mempelajari gunung berapi aktif mempunyai risiko yang besar. Lagi pula, Anda harus bekerja di tengah lahar panas, gas yang menyesakkan, dan debu panas, yang setiap detiknya terancam bahaya ledakan gunung berapi. Untuk mengurangi sebagian bahaya, ahli vulkanologi menggunakan peralatan pelindung khusus. Mereka memakai pakaian dan sepatu penyekat panas, yang dilapisi dengan lapisan aluminium atau logam lain yang memantulkan panas. Mereka memakai helm pelindung khusus di kepala. Untuk melindungi dari gas, masker gas dan masker gas digunakan. Panas vulkanik membakar tangan Anda, asam dari batuan vulkanik merusak pakaian Anda.

Hampir semua buku tentang vulkanologi menggambarkan “pergeseran” terkenal dari dua ahli vulkanologi, V.P. Popkova dan I.Z.Ivanov, yang berada di aliran lava yang mengalir dari gunung berapi Klyuchevskaya Sopka. Para ilmuwan ini mengapung di kerak lava selama lebih dari dua kilometer, bergerak mengikuti aliran lava, terus-menerus melakukan pengukuran suhu dan mengambil sampel gas. Awalnya mereka ingin berjalan menyusuri “tepian aliran lahar 2”, namun medan tidak memungkinkan. Itu sebabnya mereka berani melakukan eksperimen seperti itu. “Saat bekerja, kami meletakkan lembaran asbes di bawah kaki kami, namun kami sering kali harus berdiri seperti bangau dengan satu kaki,” tulis V.F. Popkov, salah satu peserta eksperimen berbahaya ini, dalam laporannya.

Secara profesional kualitas penting orang-orang dari profesi ini adalah: ketahanan fisik, imajinasi spasial, observasi, perhatian, pemikiran logis, stabilitas emosi-kehendak, pendengaran yang baik.

Harus tahu:

Pengetahuan geologi tentang batuan, magma dan proses endogen yang terjadi pada kondisi suhu tinggi dan berbagai tekanan, serta proses pembentukan dan transformasinya.

Ahli vulkanologi wanita pertama

9 Agustus 1936 - tanggal penting Vulkanologi Rusia. Pada hari ini, seorang wanita mendaki puncak berasap dari gunung berapi aktif terbesar di Eurasia - Klyuchevsky - untuk pertama kalinya di dunia, adalah ahli vulkanologi Sofya Ivanovna Naboko. Satu detasemen yang terdiri dari tiga orang berhasil mendaki ke tepi barat laut kawah. Sampel unik gas fumarol, sampel lava, sublimat dipilih, pengukuran suhu fumarol dilakukan, tekanan atmosfir. Kami mengukur ketinggian gunung berapi menggunakan aneroid - 4860 m, suhu udara minus 14 derajat Celcius. Program kerja yang direncanakan telah selesai. Ada banyak alasan untuk bersukacita. Tapi terus jalan kembali Sebuah tragedi hampir terjadi: topografi A.I.Dyakonov, dalam euforia menaklukkan gunung berapi, mulai bernyanyi, melambaikan tangannya, tidak dapat menahan diri di lereng es, jatuh, berguling, dan jatuh ke dalam celah yang dalam. Ada baiknya dia menangkap dinding retakan dengan tripod yang diikatkan ke ranselnya dan digantung, kalau tidak dia akan patah. Dia tidak bisa keluar sendiri. Bahkan tidak mungkin untuk bergerak, karena... ada bahaya patah jari kaki. Sofya Ivanovna mengenang ketika dia dan A. A. Menyailov dengan hati-hati merangkak ke celah, mereka mendengar samar-samar teriakan minta tolong dari bawah. Korban harus turun, mengikatnya ke tali dan menariknya ke atas. Tapi hanya ada sedikit kekuatan. Selain itu, Sofya Ivanovna sedang hamil bulan ketiga (omong-omong, anak ini sendiri yang kemudian menjadi ahli vulkanologi terkenal Igor Aleksandrovich Menyailov). A. A. Menyailov harus turun dari tali yang ditambatan oleh S. I. Naboko. Bayangkan keadaan seorang wanita muda yang ditinggalkan sendirian di atas celah lereng gunung berapi yang curam! Sepanjang malam, dengan kesulitan yang luar biasa, dua pria pemberani menyelamatkan rekan mereka, menghangatkannya. Untungnya, semuanya berakhir dengan baik. Detasemen kembali ke kamp di kaki gunung berapi dengan kekuatan penuh dan dengan semua sampel yang dipilih. Siapa yang tahu bagaimana pendakian itu bisa berakhir jika wanita yang tidak mementingkan diri dan pemberani seperti itu tidak menjadi bagian dari pasukannya. Bagaimanapun, gunung berapi aktif adalah kekuatan alam. Terutama raksasa seperti Klyuchevskoy. Banyak pendaki - baik pendaki amatir maupun berpengalaman - menderita di gunung berapi ini. Sofya Ivanovna, menurut pengakuannya sendiri, dengan hormat bertahan dalam baptisan aneh di gunung berapi ini dan lulus ujian kesetiaan pada profesi pilihannya.

Di mana dan bagaimana menjadi ahli vulkanologi?

Vulkanologi adalah salah satu yang paling banyak spesialisasi langka. Menjadi ahli vulkanologi di Rusia tidaklah mudah, karena tidak ada satu pun lembaga pendidikan, yang akan melatih spesialis di bidang ini. Di Universitas Moskow, topik vulkanologi dibahas di Departemen Petrologi Fakultas Geologi, di Departemen Geomorfologi dan Paleogeografi Fakultas Geografi, dan di Departemen Mekanika Fakultas Mekanika dan Matematika. Anak-anak sekolah dapat mulai memperoleh pengetahuan yang diperlukan bagi ahli vulkanologi di Sekolah Geologi Universitas Negeri Moskow (http://geoschool.web.ru), yang menawarkan kelas gratis dua kali seminggu, dan di ruang kuliah terbuka Fakultas Geologi Universitas Negeri Moskow, yang mulai beroperasi pada Oktober 2011.

Kesimpulan

Apa yang membuat orang tertarik pada profesi ahli vulkanologi yang tidak biasa?

DI DALAM masa lalu ahli vulkanologi biasanya adalah naturalis yang terpesona oleh pemandangan megah letusan gunung berapi yang dahsyat. Namun zaman vulkanologi deskriptif sudah lama berlalu. Ilmu pengetahuan modern semakin dipersenjatai dengan ukuran dan jumlah. Menerima informasi dari berbagai sumber, dari orang-orang dari berbagai profesi: fisikawan, ahli kimia. matematikawan, ahli geologi, matematikawan dan lain-lain. Keserbagunaan inilah yang melekat dalam vulkanologi sebagai ilmu pengetahuan Alam, mendorong banyak ilmuwan untuk mengabdikan aktivitasnya pada studi gunung berapi dan memilih profesi ini.

literatur

K.G.Stafeev. Kehidupan gunung berapi. M.: Pendidikan, 1998.

E.G.Malkhasyan., K.N. Rudich. Perubahan muka bumi. M.: Nedra, 2003.