התפרצות-על

התפרצות-על היא התפרצות געשית נדירה בקנה-מידה גדול במיוחד. התפרצות-על (או מגה-התפרצות) הן מושגים צעירים יחסית, מאחר שהתפרצות עזה כל כך הייתה מנוגדת לתיעוד ההיסטורי ולתפיסה המקובלת של יכולת הרי געש להתפרץ בעוצמה רבה כל כך. אולם, מחקרים חדשניים ותוכניות טלוויזיה הפכו מושג זה לשגור ומקובל, הן על הקהל והן על המדענים העוסקים בוולקנולוגיה, אם כי האחרונים נוהגים שלא להשתמש בו במאמרים מקצועיים.

מפת התפרצויות-על ברחבי העולם:

  מדד התפרצות געשית (VEI) ‏8

  מדד התפרצות געשית (VEI) ‏7

תצלום לווין של נאס"א המראה את אגם טאופו. האגם נוצר לפני כ-26,500 שנה בהתפרצות-על געשית בעלת מדד התפרצות געשית 8, שפלטה טפרה בנפח של כ-1,170 ק"מ מעוקבים

התפרצות-על מתרחשת בשני אופנים:

• משטחי בזלת נרחבים – בניגוד לרמות געשיות הנוצרות מהתפרצות מתוך צינור הזנה או מתוך מערכת סדקים בהר געש ובשדה געשי, הרי שמשטחי הבזלת הנרחבים נוצרים באמצעות סדקי-ענק המפיקים התפרצויות מתמשכות על שטחים עצומים.
• התפרצות געשית בעוצמה רבה – 7–8 במדד התפרצות געשית

משטחי בזלת נרחבים

ערך מורחב – משטח בזלת נרחב

משטחי בזלת נרחבים (Large igneous provinces) כמדרגות סיביר, מדרגות דקאן ורמת אונטונג-ג'אווה הם חבלים גאולוגיים נרחבים בכדור הארץ המתאפיינים בנפח גדול מאוד של סלעים געשיים מאפיים – בעיקר בזלת אך גם ריוליט – תוצאה של התפרצויות געשיות נרחבות במשך תקופת זמן קצרה יחסית במונחים גאולוגיים: מאות אלפים עד מיליוני שנים. שטחם של המשטחים נמדד בקילומטרים רבועים ונפחם בקילומטרים מעוקבים. משטחים אלה אינם קשורים לגעשיות הנובעת מתהליכים טקטוניים כנביעת לבה ברכסים מרכז-אוקייניים או קשתות איים געשיות באזורי הפחתה, אלא נוצרים כתוצאה משטפי לבה יבשתיים ואוקייניים נרחבים.

התפרצויות בעוצמה VEI8

התפרצויות בדרגה 8 במדד התפרצות געשית הן אירועים חריגים ועצומים. התפרצות פליניאנית מתפוצצת – שנפח הטפרה הנפלטת בה עולה על 1,000 ק"מ מעוקב (10¹² מ"ק) ועמוד ההתפרצות שלה מגיע ליותר מ-25 ק"מ – עשויה להפיק עוצמה כזו. התפרצויות בעוצמה 7 או 8 עזות כל כך שהן מרוקנות את תא המאגמה וגורמות לקריסת לוע הר הגעש ביצירתן קלדרה. רק לשם השוואה, התפרצות טמבורה באינדונזיה בשנת 1815 – שחושבה כדרגה 7 – גרמה למותם של כ-92,000 בני אדם כתוצאה מזרמים פירוקלסטיים, רעב ומחלות. השנה שלאחר מכן – שנת 1816 – נודעה כ"שנה ללא קיץ" בשל תנאי מזג אוויר קיצוניים.

שטח "קלדרת לונג ואלי"(מתוחם באדום) שבקליפורניה.

מחקרים מראים כי "קלדרת לונג ואלי" שבקליפורניה, עשויה להיות בעלת פוטנציאל התפרצות של VEI8, כמו כן האזור מסווג כאחד מכ-20 הסופר-וולקאנים הגדולים בעולם.

התפרצויות-על פרה היסטוריות

ילוסטון

ערך מורחב – הפארק הלאומי ילוסטון

קלדרות ילוסטון

הפארק הלאומי ילוסטון במדינת ויומינג בארצות הברית ידוע בעיקר בשל הגייזרים המצויים בו, והמפורסם בהם: אולד פיית'פול. פארק ילוסטון שוכן ברמת ילוסטון, בקצה הצפון-מזרחי של מישור הנהר סנייק. מישור זה משרטט את מסלול תנועתו של הלוח הטקטוני הקרוי הלוח הצפון-אמריקאי ב-17 מיליון השנים האחרונות מעל נקודה חמה יציבה במעטפת כדור הארץ. הנוף הנוכחי של פארק ילוסטון הוא התוצאה המאוחרת ביותר של פעילות נקודה חמה זו מתחת לקרום כדור הארץ. קלדרת ילוסטון היא המערכת הגעשית הגדולה ביותר בצפון אמריקה, והיא נוצרה על ידי התפרצויות עזות במיוחד. בפארק זוהו שלוש קלדרות-ענק:

• קלדרת רכס האקלברי – הגדולה בין השלוש, שריד להתפרצות לפני 2.2 מיליון שנה. מרכזה במערב הפארק אך היא נמשכת עד מחוץ לתחומיו, בשטח מדינת איידהו. התפרצות זו פלטה טפרה בנפח של 2,500 ק"מ מעוקבים.
• קלדרת איילנד פארק – הקטנה בין השלוש, גילה 1.3 מיליון שנה, משתרעת ממערב לפארק בשטח מדינת איידהו בתוך קלדרת רכס האקלברי. בהתפרצות זו נפלטו כ-287 ק"מ מעוקבים של טפרה.
• קלדרת לבה קריק – הקלדרה הצעירה ביותר, כ-640 אלף שנה, ומידותיה: 85 ק"מ אורך, 45 ק"מ רוחב וכקילומטר עומק. שטחה של הקלדרה חופף את שטח קלדרת איילנד פארק, אולם היא משתרעת כ-16 ק"מ מזרחה ממנה. מאחר שקלדרה זו צעירה, שרידי ההתפרצות בה ניכרים עדיין על-פני הפארק. התפרצות זו פלטה כ-1,000 ק"מ מעוקבים של אפר, סלעים וחומרים פירוקלסטיים אחרים. התפרצות זו, בעוצמה 8 במדד התפרצות געשית, הייתה עזה פי 1,000 מאשר זו של הר סנט הלנס בשנת 1980. כמות הטפרה שנפלטה בהתפרצות זו מוערכת בכ-1,000 ק"מ מעוקבים.

אגם טובה

הקלדרה של אגם טובה באינדונזיה, הנראית היטב גם מחוץ לכדור הארץ, היא תוצר של התפרצות-על שאירעה לפני כ-74,000 שנים

ערך מורחב – אגם טובה

קלדרת אגם טובה היא שקע המצוי באי סומטרה באינדונזיה. על אף שנטען בעבר כי השקע טקטוני במקורו, כמות הטוף הרבה שנפלטה בהתפרצויות שימשו לגאולוגים רבים הוכחה כי פעילות געשית – ולא טקטונית – הייתה מעורבת בהיווצרות הקלדרה. הטוף הצעיר של טובה נוצר לפני 74,000 שנה, בהתפרצות שהייתה כנראה העזה ביותר ב-2 מיליון השנים האחרונות. נפח הפליטה בהתפרצות זו נאמד בכ-2,800 ק"מ מעוקבים – כמות גדולה הרבה יותר מזו שנפלטה בהתפרצות האחרונה של ילוסטון לפני כ-2.2 מיליון שנה. זרמים פירוקלסטיים מהתפרצות אחרונה זו כיסו שטח של 20,000 קמ"ר. קלדרת טובה מציינת שלב בו חל שינוי בהרי געש אנדזיטים לאורך העתק סמנגקו (Semangko) – העתק חילוף ימני נרחב – שנוצר לאורך אזור הפחתה העובר לאורך איי סומטרה.

התפרצויות נוספות

• אגם טאופו באי הצפוני של ניו זילנד – כמו אגם טובה, גם אגם טאופו שוכן בקלדרה שנוצרה מהתפרצות-על לפני כ-26,500 שנה, שפלטה טפרה בנפח של כ-1,170 ק"מ מעוקבים. התפרצות זו הייתה הראשונה והעזה ביותר בסדרה של 28 התפרצויות מתועדות של טאופו עד ימינו.
• בעיירה וקאמארו (Whakamaru) השוכנת במרכז האי הצפוני של ניו זילנד נמצאו סלעי איגנימבריט (טוף מולחם) – שרידים להתפרצות עזה שהתרחשה לפני כ-254,000 שנה, שפלטה כמות גדולה של טפרה (1,200–2,000 ק"מ מעוקב).
• קלדרת לה-גריטה (La Garita) במדינת קולורדו היא שריד להתפרצות-על שהתרחשה לפני כ-27.8 מיליון שנה, בה נפלטה כמות טפרה של כ-5,000 ק"מ מעוקבים.

קיימות עדויות להתפרצויות רבות, חלקן בתחומי משטחי בזלת נרחבים:

התפרצויות-על פרה היסטוריות

שם/פרטים	זמן למ"ש	מקום	נפח טפרה בק"מ3	הערות
פרנה, ברזיל	132	מדרגות פרנה-אטנדקה	8,600	התפרצות מתפוצצת
פרנה	132 (משוער)	מדרגות פרנה-אטנדקה	7,800	התפרצות מתפוצצת
פרנה	132 (משוער)	מדרגות פרנה-אטנדקה	7,600	התפרצות מתפוצצת
סמוך לצנעא	29.5	תימן	6,800	התפרצות מתפוצצת, הנפח כולל 5,550 ק"מ3 של טוף מרוחק, חלק מהחבל הגעשי האפרו-ערבי
ברזיל ונמיביה	132	מדרגות פרנה-אטנדקה, ברזיל ונמיביה	6,340	התפרצות מתפוצצת
ברזיל	132 (משוער)	מדרגות פרנה-אטנדקה	5,650	התפרצות מתפוצצת
קלדרת לה-גריטה	27.8	השדה הגעשי סן חואן, קולורדו	5,000	התפרצות מתפוצצת, נחשבת לכמות הגדולה ביותר של טוף שנמדדה בכדור הארץ, אחת מ-20 אירועי היווצרות קלדרה גדולים בשדה הגעשי של סן חואן וסביבתו ב-26–35 מיליון השנים האחרונות
ברזיל	132 (משוער)	מדרגות פרנה-אטנדקה	4,350	התפרצות מתפוצצת
ברזיל	132 (משוער)	מדרגות פרנה-אטנדקה	3,900	התפרצות מתפוצצת
סמוך לצנעא	29.6	תימן	3,800	התפרצות מתפוצצת, חלק מהחבל הגעשי האפרו-ערבי
רכס ויליאמס	31.4	מרכז נבדה	3,500	התפרצות מתפוצצת, חלק מהתלקחות איגנימבריטית בשלישון
ברזיל	132 (משוער)	מדרגות פרנה-אטנדקה	3,450	התפרצות מתפוצצת
מתחם אינדיאן פיק ומעיינות ווה-ווה	29.5	מזרח נבדה/מערב יוטה	3,200	התפרצות מתפוצצת, הנפח העיקרי בטוף מעיינות ווה-ווה ויותר מ-10,000 ק"מ3 במתחם אינדיאן פיק
איגנמבריט אוחיה (Oxaya)	19	צ'ילה	3,000	התפרצות מתפוצצת, מתאם אזורי של איגנימבריטים רבים
טוף לוּנד	29	האגן הגדול, ארצות הברית	3,000	התפרצות מתפוצצת
אגם טובה	0.073	קשת סונדה, אינדונזיה	2,800	התפרצות מתפוצצת, ההתפרצות הגדולה ביותר בכדור הארץ ב-25 מיליון השנים האחרונות, נחשבת כאחראית לאסון טובה
קלדרת פקאנה	4	צ'ילה	2,800	התפרצות מתפוצצת יוצרת קלדרה
סמוך לצנעא	29.5	תימן	2,700	התפרצות מתפוצצת, חלק מהחבל הגעשי האפרו-ערבי
קלדרת ילוסטון	2.059	הנקודה החמה של ילוסטון	2,450	התפרצות מתפוצצת, ההתפרצות הגדולה ביותר המתועדת
קלדרת ווקמארו (Whakamaru)	0.254	החבל הגעשי טאופו, ניו זילנד	2,000	התפרצות מתפוצצת, הגדולה ביותר בחצי הכדור הדרומי בסוף הרביעון
ברזיל	29.5	מדרגות פרנה-אטנדקה	1,900	התפרצות מתפוצצת
טוף קילגור	4.3	סמוך לקילגור, איידהו	1,800	התפרצות מתפוצצת, ההתפרצות האחרונה בשדה הגעשי הייס
סמוך לצנעא	29.5	תימן	1,600	התפרצות מתפוצצת, חלק מהחבל הגעשי האפרו-ערבי
בנטוניט מילבריג (Millbrig)	454	אנגליה, נחשף גם בצפון אירופה ובמזרח ארצות הברית	1,509	התפרצות מתפוצצת, אחת מההתפרצויות הגדולות מהן נותרו שרידים
טוף בלקטייל (Blacktail)	6.5	בלקטייל, איידהו	1,500	התפרצות מתפוצצת, הראשונה בסדרת התפרצויות בשדה הגעשי הייס
קלדרת אמורי	33	דרום-מערב ניו מקסיקו	1,310	התפרצות מתפוצצת
טוף הר טימבר	11.6	דרום נבדה	1,200	התפרצות מתפוצצת, הנפח כולל 900 ק"מ3 של טוף
טוף פיינטברש (Paintbrush)	12.8	דרום-מערב נבדה	1,200	התפרצות מתפוצצת, הנפח כולל 1,000 ק"מ3 של טוף בתוך טוף פיינטברש
טוף	28	סן חואן	1,200	התפרצות מתפוצצת, אחת מ-20 התפרצויות יוצרות קלדרה בשדה הגעשי סן חואן ובסביבתו ב-26–35 מיליון השנים האחרונות
טוף	28.5	דרום ניו מקסיקו	1,200	התפרצות מתפוצצת, קשורה ל-1,050 ק"מ3 של טוף
קלדרת אגם טאופו	0.027	החבל הגעשי טאופו, ניו זילנד	1,170	התפרצות מתפוצצת, האחרונה בדרגה 8VEI
איגנימבריט הואלילס (Huaylillas)	15	בוליביה	1,100	התפרצות מתפוצצת, קדמה למרבית ההתרוממות של האנדים המרכזיים
טוף קניון בלדגוד (Bloodgood)	28.5	דרום ניו מקסיקו	1,050	התפרצות מתפוצצת
קלדרת ילוסטון	0.639	הנקודה החמה של ילוסטון	1,000	התפרצות מתפוצצת, ההתפרצות הגדולה האחרונה של ילוסטון
קלדרת גאלאן (Galán)	2.2	פרובינציית קטמרקה, ארגנטינה	1,000	התפרצות מתפוצצת, נוצרה קלדרה אליפטית שרוחבה כ-35 ק"מ
טוף פיינטברש	12.7	דרום-מערב נבדה	1,000	התפרצות מתפוצצת
סאפינרו מסה (Sapinero)	28	סן חואן	1,000	התפרצות מתפוצצת, אחת מ-20 התפרצויות יוצרות קלדרה בשדה הגעשי סן חואן ובסביבתו ב-26–35 מיליון השנים האחרונות
סאפינרו מסה	28.1	סן חואן	1,000	התפרצות מתפוצצת, אחת מ-20 התפרצויות יוצרות קלדרה בשדה הגעשי סן חואן ובסביבתו ב-26–35 מיליון השנים האחרונות
פלאטורו-צ'יקויטו (Platoro–Chiquito)	28.2	סן חואן	1,000	התפרצות מתפוצצת, אחת מ-20 התפרצויות יוצרות קלדרה בשדה הגעשי סן חואן ובסביבתו ב-26–35 מיליון השנים האחרונות
הר פרינסטון	35.3	החבל הגעשי תריטניין מייל (Thirtynine Mile), קולורדו	1,000	התפרצות מתפוצצת, שרידיה סייעו למאמצי שימור יוצאי-דופן של שכבות המאובנים באתר ההנצחה פלוריסנט, קולורדו
מדרגות דקאן עליונות	64.8	הודו	9,300	זרמי לבה
זרמי רכס וופשילה (Wapshilla)	15.5 (משוער)	רמת קולומביה, ארצות הברית	5,000–10,000	זרמי לבה, חלק מנפח של כ-50,000 ק"מ3 הנובע מ-8–10 זרמים
זרם קניון מקקוי	15.6	רמת קולומביה	4,300	זרמי לבה
זרמי אומטנום (Umtanum)	15.6 (משוער)	רמת קולומביה	2,750	זרמי לבה, אחד משני זרמים שנפחם הכולל 5,500 ק"מ3
Sand Hollow flow	15.3	רמת קולומביה	2,660	זרמי לבה
זרם פרואיט	16.5	רמת קולומביה	2,350	זרמי לבה
זרם מוזאום	15.6	רמת קולומביה	2,350	זרמי לבה
דקיט מונארי (Moonaree)	1,591	רכס גולר (Gawler), אוסטרליה	2,050	זרמי לבה, אחת מההתפרצויות העתיקות הגדולות מהן נותרו שרידים, חלק מקראטון גולר
זרם רוזליה	14.5	רמת קולומביה	1,900	זרמי לבה
זרם ערוץ ג'וזף	16.5	רמת קולומביה	1,850	זרמי לבה
בזלת גינקו (Ginkgo)	15.3	רמת קולומביה	1,600	זרמי לבה
זרם ערוץ קליפורניה	15.6	רמת קולומביה	1,500	זרמי לבה
זרם ערוץ סטמבר	15.6	רמת קולומביה	1,200	זרמי לבה

התפרצויות-על במערכת השמש

התפרצויות-על אינן מוגבלות רק לכדור הארץ. בגופים נוספים במערכת השמש נצפו התפרצויות בעוצמה דומה גם בכוכבי הלכת צדק ושבתאי, באמצעות הגשושיות וויאג'ר 1 ו-2. עם זאת, מרבית התפרצויות-על אלה לא היו מגמטיות אלא קרחוניות (cryovolcano).

השפעת התפרצויות-על

התפרצויות-על עשויות לשנות את האקלים בכדור הארץ לתקופות קצרות אך משמעותיות. החברה האנושית לא הייתה עדה להתפרצויות מסוג זה בעשרות אלפי השנים האחרונות, אך גם התפרצויות פחותות עוצמה השפיעו עליה, כמו אלה של טמבורה באינדונזיה ב-1815 ולאקי (Laki) בדרום איסלנד בשנים 1784–1793, שהפרו את מהלך החיים המודרני. משערים כי התפרצות אגם טובה לפני כ-74,000 שנה הייתה אירוע קריטי במהלך האבולוציה, וכי האוכלוסייה האנושית הצטמצמה עד לכדי אלפים בודדים. שינויי האקלים הנוצרים בעקבות התפרצויות-על עלולים לגרום לשינויים אקולוגיים חריפים עד כדי היווצרות חורף געשי (בדומה לחורף גרעיני), יצירת רעב בקנה-מידה עולמי והפרת יציבותם של משטרים ברחבי העולם.

התפרצויות-על ועידן קרח

תוכנית ששודרה בערוץ נשיונל ג'יאוגרפיק מעלה את האפשרות כי התפרצות אגם טובה לפני 74,000 שנה הייתה אחד הגורמים לעידן קרח באותה תקופה. בתוכנית זו עלתה השערה כי כמויות גדולות של אפר געשי וגופרית שעלו מהר הגעש לאטמוספירה במהלך שבועיים של התפרצות גרמו לערפל שהחזיר את אור השמש לחלל ולירידה חדה בטמפרטורה בכל חלקי כדור הארץ. ירידת שלגים נרחבת החריפה את אפקט ההחזרה ותרמה לירידה נוספת בטמפרטורה ולהכחדה של 60% ממיני בעלי החיים ביבשה ובאוקיינוסים.

ראו גם

• טבעת האש

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא התפרצות-על בוויקישיתוף

• מגה הר געש באתר סיקור ממוקד
• Would a supervolcano eruption wipe us out מאתר ה-BBC