روش تحقیق آتشفشان

چکیده

آتشفشان ، کوهی است که از تجمع مواد مذاب فوران و یا خاکستر آتشفشانی و دیگر نهشته های آذرآواری شکل گرفته شده است . آتشفشان به صورت جریانهای مواد مذاب ، کوه هایی از مواد مذاب و فوران های انفجاری را شکل می دهد .

فوران های آتشفشانی جریان های مواد مذاب ، بقایای آذر آواری و گازها را به وجود می آورد . تفرا ،قطعه های مواد مذاب منتشر شده به هواست که ممکن است مانند ماسه کوچک و یا مانند بولدوزر بزرگ باشد . فوران های یاد شده به صورت ماگما های توام با دمای بالا و کم آب و سیلیس هستند . بخار آب ناشی از گاز آتشفشان شامل حجم های کم گاز کربنیک ، انیدرید سولفورو ،اکسید کربن و سولفید هیدروژن است .

بلایای آتشفشانی عبارتند از : جریانهای مواد مذاب ،سقوط تفرا، جریانهای آذرآواری، جریانهای گلی آتشفشانی و گاز های سمی . جریانهای مواد مذاب کمترین تلفات جانی را در پی دارند و به کشاورزی بیشتر خسارت وارد می کنند . جریانهای گلی یاد شده هنگامی ایجاد می شوند که باران یا یخ یا برف در دامنه ها و کوههای آتشفشانی وجود داشته باشند . سرعت و غلظت زیاد این جریان ها هر چیزی را در مسیر تخریب می کند . آنها با ویران کردن جاده ها ،پل ها و نیز مسدود کردن مسیر رودخانه و یا آرام کردن حرکت آن از تردد وسایل نقلیه جلوگیری یا اختلال ایجاد می کنند .

جریانهای آذر آواری به دلیل سرعت و دمای زیاد بیشترین تلفات جانی را به دنبال دارند؛آنها تمام موجودات زنده و ساختمان ها را در مسیر حرکتشان نابود می کنند . وزن خاکستر های تلمبار شده در بام ها ممکن است موجب تخریب ساختمان ها شود . بعلاوه ،غبار ناشی از آن برای سلامتی مضر است و قابلیت دید را کاهش می دهد؛ نظام های میکانیکی ،سیستم های آ ب و نیز هواپیما را به خطر می اندازد .

گازهای آتشفشانی در برخی موارد جزو بلایای نگران کننده محسوب می شوند . گاز کربنیک خطرناک است ،زیرا بی بو ،بی رنگ و سنگین تر از هواست . در نتیجه می تواند در پهنه های پست گسترش یابد ؛از بین رفتن اکسیژن برای انسان و جانور خفقان آور است .

از چند ماده متشکله اجسام جدید ،برای شناسایی توان فوران های آتشفشانی به عنوان راهنما استفاده می شود . بر آمدگی های به وجود آمده در سطح زمین ،همان گونه که ماگما صعود می کند ،شکل کوه یا پهنه آتشفشانی را تغییر می دهد . گیرنده ها یا سنجنده های گرمایی می توانند از گرمای سنگ ها اطلاعات لازم را کسب کنند . زلزله نیز به دلیل صعود ماگما به وقوع می پیوندد .

کوشش هایی برای کنترل جریانهای آتشفشانی از طریق سرد کردن مواد مذاب با آ ب های در حد منجمد و ساختن موانع انحرافی برای کانالیزه کردن جریانها و منحرف و دور کردن آ نها از مراکز انسانی صورت گرفته است . این فناوری ها ممکن است خسارت به ساختمان ها را کاهش دهد ، ولی تخلیه مردم از محل حادثه موثرترین راه برای کاهش خسارت جانی است ( خالدی ،1380 :157-156) .

واژگان کلیدی :

آتشفشان – فوران های آتشفشانی – مواد مذاب – آلودگی محیط زیست 

مقدمه

کنجکاوی بیش از حد آدمی برای مطالعه در محیط اطراف ، از نخستین روزها، وی  را برآن داشته است که به مشاهده زیستگاه خود و مطالعه درباره آن بپردازد ( صداقت - دانشور- حسینی- مدنی- هاشمی، 1387: 1 ).

با این که سالهای زیادی از سفر آدمی به کره ی ماه می گذرد ،مطالعه مستقیم قسمت های درونی زمین و درک نا آرامی های وابسته به داخل زمین چون آتشفشان برای آدمی کاملا امکان پذیر نشده است ( همان ، 23 ).

بخاطر داشته باشیم که آتشفشان را باید در خود طبیعت بیاموزیم . باید مشاهده گر دقیقی باشیم و در همه جا به جست وجوی دلایل برویم . اما در اینجا ما به مطالب موجود در کتب مرجع بسنده کرده ایم .

بیان مساله

پس از اینکه موضوع پژوهش انتخاب شد و معنی دار بودن آن تایید شد ، باید آن موضوع کلی را به گونه ای تنظیم کنیم که قابل پژوهش باشد . بیان یک مساله روشن ، دقیق و قابل اجرا شاید مشکل ترین مساله پژوهش باشد . بیان مساله باید دارای ویژگیهای زیر باشد :

1) به صورت سوالی نوشته شود ؛

2) جامعه مورد نظر را شامل شود؛

3) متغییرها مشخص باشند؛

4) قابل آزمایش باشند.

1- اولین مرحله در هر طرح پژوهش بیان مساله پژوهش است. چون بیشترین مسائل در اصل سوال هایی است که جواب قانع کننده ای به آن ها داده نشده است. لذا یکی از راه های تعیین مساله پژوهش ، بیان و مطرح کردن آن به صورت یک سوال است ؛ منظور از شکل سوال این است که باید سعی کنیم مساله مورد پژوهش را بپرسیم . وقتی مساله مورد نظر به صورت سوال طرح شود قابلیت تجزیه و تحلیل و تبیین علمی بیشتری داشته و مسلما ما برای پیدا کردن جواب آن سوال پژوهش و جمع آوری اطلاعات را شروع می کنیم و پاسخ های مناسب علمی برای آن می یابیم (صمدزاده ، 1384 : 96).

2- جامعه پژوهش عبارت است از دسته هایی از افراد یا اشیا که دارای مشخصات همگون و قابل مشاهده هستند که نمونه پژوهش از میان آن ها انتخاب می شود . این جامعه همان زمینه پژوهش و چیزی است که قرار مطالعه ها روی آن صورت بگیرد. در جغرافیای طبیعی طبیعت یا محیط به طور کلی ، بخش ها و قسمت های جزئی آن می تواند به عنوان زمینه پژوهش یا جامعه ، مورد بررسی قرار بگیرد . در مواردی که نیاز به انتخاب باشد جامعه ای تعیین می شود و نمونه هایی از آن برگزیده می شود. مثلا بررسی یک خاک؛ بخصوص که با برداشتن چندین نمونه از آن خاک می توانیم پژوهش را شروع کنیم.

 3- پژوهشگر باید متغییرهای مورد مطالعه را که در فرضیه تنظیمی بکار رفته و یا در جاهای دیگر ذکر شده در توجیه مساله بیان نماید. ممکن است بررسی های ما یک متغییره ، دو متغییره و یا چند متغییره باشند ( همان ، 98 ).

4- اگر چنانچه بخواهیم به گونه ای بیان مساله کنیم که قابل آزمایش باشد لازم است که متغییرهای مورد مطالعه قبل اندازه گیری باشند بنابراین داده ها و اطلاعات تجربی باید جمع آوری شود (همان ، 99). در اینجا نیز ما به بیان چند مساله پرداخته ایم که می توان در دو مورد زیر بیان کرد :

1- چگونه می توان راههایی برای جلوگیری و یا انحراف مواد مذاب آتشفشان ها از تخریب محیط زیست یافت ؟

2- امروزه  چگونه می توان فوران های آتشفشانی که موجب  آسیب و تخریب  محیط زیست می شوند را پیش بینی کرد ؟

بیان فرضیه

   نخستین گام در انجام و طراحی یک پژوهش مشخص نمودن حدس ،گمانه و پیش بینی است که پژوهش جهت آزمون کردن آن طراحی و برنامه ریزی شده است . این نوع گمانه و پیش بینی به عنوان فرضیه شناخته می شود . بنا براین فرضیه یک تصور، گمان یا حدس آگاهانه درباره نتایج احتمالی تحقیق است . فرضیه یک راه حل فرضی و یا نظری است که درباره یک مساله علمی یا پژوهش با توجه به معلومات و تجارب گذشته ابراز شود و باید ثابت شود و جوابی معقول برای مساله پژوهش ارائه گردد (صمد زاده ، 1384: 100). فرضیه هایی که در این تحقیق می توان ارائه کرد به شرح زیر می باشند :

1- گاهی اوقات راهی برای جلو گیری و یا کاهش تخریب محیط زیست در هنگام آتشفشان وجود دارد .

2- آتشفشان ها همیشه اثر مخرب بر روی محیط زیست می گذارند .

3- انسان می تواند از آتشفشان ها به نفع خود و محیط زیست استفاده کند .

پیشینه تحقیق

در مرحله اولیه توسعه و تکامل سیاره ما ، تمام سطح آن احتمالا پوشیده از آتشفشان ها بود . بعدها آنها فقط در امتداد گسل های اصلی پوسته زمین به وجود می آمدند. بیشتر آتشفشان ها باقی نمانده اند و در اثر فرایند کوهزائی و فرسایش بوسیله رودخانه ویران شده اند . کوههای آتشفشان که در حال حاضر روی کره زمین وجود دارند ، تقریبا در این اواخر ، در دوره کواترناری به وجود آمدند.

آتشفشان های جدید در امتداد مناطق معیین ( کمربندها ) ، که مشخصه آن ها تحریک تکتونیکی بسیار است ، متمرکز هستند . در این کمربند ها معمولا زلزله های ویرانگر رخ می دهد و شدت جریان گرمای درونی ان ها چندین بار بیش از مناطق غیرفعال است ( رزنیف ، 1369 : 69 ) . فوران های شدید آتشفشانی و اثرات بعدی آنها ،جزو حوادث مهم تاریخ زمین محسوب می شود . مثلا در یکی از جزایر غیرمسکونی اندونزی کراکاتوا ،در یکی از روز های تابستان سال 1883 ،آتشفشانی که متجاوز از دو قرن غیر فعال بود ،یکباره منفجر شد و جزیره را از میان برد. امواجی به ارتفاع 27 متر که در نتیجه این حادثه پدید آمد ، حدود 100 هزار نفر ساکنان دهکده های ساحلی جزایر اطراف را غرق کرد . گاز ها و غبار های حاصل از این آتشفشان که وارد جو شدند ،به همه جای زمین رسیدند و تغییرات آب و هوایی به وجود آوردند . حاصل انفجار ، ایجاد ابر سیاهی بود که تا ارتفاع 80 کیلو متری به آسمان رفت و جلوی نور خورشید را گرفت و مناطقی را تا سه روز در تاریکی فرو برد . ذرات موجود در این ابر ، که توسط بادها به نقاط مختلف پخش شدند ، سبب کاهش تاثیر گرمای خورشید و یک درجه کاهش هوای عمومی کره ی زمین شدند (صداقت-دانشفر- حسینی- مدنی- هاشمی ، 1387 : 66 ).

قدیمی ترین گدازه های آتشفشانی شناخته شده در ایران ، سازند تکنار در کاشمر ، سازند سلوانا در مغرب دریاچه ارومیه ، و سازند تاشک در مشرق ساغند است که متعلق به پره کامبرین اند . پس از آن به فوران های آتشفشانی سازند قره داش در آذرباییجان و سازند هرمز بر می خوریم که تا اندازه ای محفوظ مانده و قابل تشخیص اند ولی با توجه به موقعیت چینه شناسی آنها را به اواخر پره کامبرین – اینفراکامبرین مربوط می دانیم .

در جزیره هرمز مواد آتشفشانی مزبور به صورت کلاهکی روی سازند نمکی جزیره هرمز دیده می شود و این گدازه ها احتمالا به وسیله دیاپیرهای نمکی جابجا و به سطح زمین رسیده اند .در داخل رسوبات اردوویسین فوران آتشفشانی بازالتی در اطراف گرگان و فوران زیر دریایی بازالتی  در ترودو نزدیک تتورود (کوههای طالش ) وجود دارد .

قدر مسلم آن است که در سایر دوره ها نیز فوران های آتشفشانی وجود داشته اند ولی به علت اینکه ،سطحی ،کم حجم و حفره دار می باشند و دیرتر به وسیله رسوبات فرا گرفته شده اند فرسایش ،آنها را از بین برده و یا براثر عوامل متامورفیسم به سنگهای دگرگونی تبدیل گردیده اند که تشخیص آنها به آسانی امکان پذیرنیست (مانند متابازالت های همدان و هورنفلس هایی که از دگرگونی آندزیت ها در حاشیه گرانیت نطنز به وجود آمده اند ). از آن زمان تا به امروز آتشفشان های مختلف (سبلان ،دماوند ،تفتان و... ) گدازه های فراوانی درسطح زمین گسترده اند . به طورکلی عظیم ترین فعالیت های آتشفشانی ایران متعلق به ترسیرو به طور دقیق مربوط به ائوسن است( درویش زاده ،1385: 222) . در اینجا ابتدا به شرح بعضی از آتشفشان های جوان ایران که فعلا خاموش  یا نیمه خاموش (در مرحله گوگردزایی )هستند می پردازیم و سپس مسائل مربوط به محیط زیست اطراف آتشفشان ها را به اجمال ذکر می کنیم .

اهمیت و اهداف تحقیق

امروزه با پیشرفت روز افزون علم و فناوری و کاربرد آن در زمینه های جغرافیایی ، هنوز هم دیدگاههای بسیاری هستند که با شنیدن نام آتشفشان و یا فوران یک آتشفشان ، به یاد زیانها و آسیب های بسیار و غیر قابل جبران می افتند . عده ای نیز می پندارند که فوران یک آتشفشان فقط و فقط به محیط زیست زیان و ضرر می رساند و از علایم یک آتشفشان ، فقط گدازه و مواد جامد خروجی را می شناسند ؛ آنها از اهمیت و زیان گازهای خروجی آتشفشان ها بی اطلاع اند و می پندارند هیچ راهی برای جلوگیری از فوران آتشفشان ها و یا کاهش زیانهای وارده در دست نیست .

چندی است که اقلیم شناسان جغرافیایی و دانشمندان علوم محیط زیست با همکاری یکدیگر به تصحیح نظریه های نادرست پرداخته اند ، آنان با مطرح کردن این موضوع که همواره بهترین زمینهای حاصلخیز برای کشاورزی در دامنه آتشفشان هایی  است که در طول عمر خود حداقل یکبار دستخوش فوران و فعالیت شده اند ، بیان می دارند که آتشفشان در کنار زیان هایی که به بار می آورد ، فواید بسیاری نیز دارد.

 شاید مهمترین کمک فرایند های آتشفشانی این باشد که پنجره ای به درون زمین باز کرده و نحوه عملکرد بعضی از فرایند های درونی  این کره را برای ما روشن ساخته است ( صداقت – دانشور – حسینی – مدنی – هاشمی،70:1387 ) . و اما زیانهای آتشفشان :

چندی است دانشمندان و کارشناسان محیط زیست درصدد کاهش خسارتها و تلفات حاصل از فعالیت آتشفشان ها هستند ؛از این رو با روشهایی از جمله : انحراف مواد مذاب با انفجار و یا احداث موانع ، خنک کردن جبهه های مواد مذاب با انفجار و با احداث موانع ، خنک کردن جبهه های مواد مذاب با آب و راهکارهایی از این قبیل ، میزان خسارتهای وارده را تا حدود چشمگیری کاهش داده اند ، بطوریکه در سال 1991 دانشمندان در پیش بینی فوران پیناتوبو موفق شدند  که چگونگی دستیابی به این موفقیت در حیطه کار این تحقیق نیست و ما از بازگو  کردن آن می پردازیم .

در این تحقیق ابتدا به معرفی زیانها  و اثرات سوء آتشفشان ها بر محیط زیست پرداخته ایم سپس راهکارهای موجود برای جلوگیری و کاهش خسارات آتشفشان در محیط زیست را معرفی کرده و در آخر به فواید یک آتشفشان و تاثیرات مثبت آن بر محیط زیست پرداخته ایم .

روش تحقیق

انتخاب چنین تحقیقی را می توان علاقه و احساس نیاز کسب اطلاعات در این زمینه بیان کرد .

پژوهشی که در حال حاضر در دست دارید ،براساس روش توصیفی – تحلیلی و مبتنی بر مشاهدات غیر مستقیم است . در این تحقیق چون استفاده از روش میدانی مقدور نبوده ، پژوهشگر را بر آن داشت که روش کتابخانه ای و استفاده از اسناد و مدارک  را برگزیند .

مسائل و مشکلات تحقیق

در گرد آوری مطالب موجود در این تحقیق مشکلاتی بود که مانع از ارائه یک تحقیق جامع و کار آمد می شد ؛ از جمله این مسائل در دسترس نبودن آتشفشان فعال است ؛ می دانیم که کشور ما دارای کوههای آتشفشانی متعددی است ولی هیچ کدام، آتشفشان فعال نبودند.  لذا محقق هنگامی که از یک آتشفشان فعال سخن می گفت نمی توانست یک شرایط نزدیک به واقعیت را برای خواننده ایجاد کند و یا خود برای جمع آوری نمونه به مناطق آتشفشانی برود ،هر چند که اگر آتشفشان فعال در ایران یافت می شد باز مشکلاتی پدید می آمد ،از جمله مقدور نبودن شرایطی که محقق ، خود به دهانه کوه آتشفشان برود (به علت گازهای خروجی از دهانه آتشفشان - احتمال فوران آتشفشان - سختی راه و... ) و نیز امکان سفر به یک شهرستان آتشفشانی برای محقق میسر نبود .

یکی دیگر از مشکلات محقق در تهیه ی عکسها و تصاویر بود ،همانطور که خواهید دید، عکسهایی که در این تحقیق آمده است، دقیق و واضح نیست؛ اما یافتن همین مقدار عکس به سهولت امکان پذیر نبود . لذا جا دارد در اینجا از تمامی سازمانها و نهادها که حیطه کاریشان مربوط به آتشفشان ها است ،خواهش کنم علاوه بر به روز کردن اطلاعات آتشفشانی شان ،در به روز کردن تصاویر و افزایش آنها نیز تلاش نمایند .

تحقیقی که در دست دارید با تلاش بسیار و سختی فراوان گرد آوری شده ، اما سعی بر آن بوده است که مطالب موجود در این تحقیق از جدیدترین اطلاعات موجود در کتابها ،سایتها و سازمانها جمع آوری شود  .