Islandia zawdzięcza swoje piękne krajobrazy niezwykłej aktywności wulkanicznej (oraz lodowcowej). Ale dlaczego akurat tu jest tak dużo aktywnych wulkanów? I dlaczego akurat tu – na środku Oceanu Atlantyckiego – powstała ta wyspa? Jak szybko się powiększa i gdzie możemy to zaobserwować? Wreszcie: co łączy Islandię, Grenlandię i Bermudy? O tym wszystkim przeczytasz poniżej.
Zacząć jednak musimy od tego jak i dlaczego w ogóle Islandia powstała.
Historię utworzenia Islandii ludzie zaczęli rozumieć dopiero po powstaniu teorii tektoniki płyt, która została sformułowana w latach 60 XX wieku. Według tej teorii litosfera podzielona jest na sztywne płyty, które poruszają się względem siebie. Litosfera składa się ze skorupy oceanicznej lub kontynentalnej i relatywnie cienkiej warstwy płaszcza podskorupowego.
Skorupa oceaniczna ma zwykle ok. 5-10 km grubości, natomiast kontynentalna nawet 80 km (pod górami). Różnią się one między sobą także wiekiem. Skorupa oceaniczna jest o wiele młodsza – najstarsza ma około 200 mln lat – podczas gdy skorupa kontynentalna może mieć nawet ponad 3 miliardy lat!
Same płyty tektoniczne mogą być nie tylko w różnym wieku, ale też i przeróżnej wielkości. Jedne są ogromne jak np. pacyficzna (103 mln km2), a inne znacznie mniejsze jak np. płyta kokosowa. Płyta kokosowa leży na południowy zachód od Meksyku i jest małą płytą tektoniczną – ma tylko ok. 3 mln km2. Jednak “mała” to oczywiście pojęcie względne – dla porównania: powierzchnia Polski to ok. 300 tys. km2, czyli 10 razy mniej. Płyty różnią się także tym czy – i ewentualnie na jakim procencie ich powierzchni – znajduje się na nich stały, suchy ląd.
Mapa głównych płyt tektonicznych Ziemi
Schemat działania tektoniki płyt
Konwekcja w rejonie Oceanu Atlantyckiego stworzyła wielki podwodny łańcuch górski biegnący przez niemal całą długość oceanu z północy na południe. Istnienie tego pasma górskiego odkryto w roku 1850, a jego odkrywca – amerykański kapitan marynarki Matthew Fontaine Maury – ochrzcił je Grzbietem Delfinim (ang: Dolphin Ridge[11]). Dziś nazywamy je Grzbietem Śródatlantyckim (Mid-Atlantic Ridge).
Badania były potem kontynuowane m.in. przez ekipy przygotowujące kładzenie kabli telekomunikacyjnych przez Atlantyk. Ale dopiero w roku 1953 Marie Tharp i Bruce Heezen dzięki bardzo szczegółowym badaniom dna Oceanu Atlantyckiego odkryli, że środkiem Grzbietu Śródatlantyckiego przebiega tzw. dolina ryftowa. W pewnym przybliżeniu: przez środkową partię pasma górskiego, wzdłuż i na całej długości tego pasma przebiega dolina…
Dzięki temu niezwykłemu zjawisku pasmo górskie na dnie Atlantyku wygląda właściwie jak dwa równoległe do siebie pasma przedzielone właśnie doliną ryftową. Odkrycie doprowadziło do ustalenia, że ryft (kontynentalny lub jak w tym przypadku oceaniczny) to miejsce, gdzie skorupa ziemska jest rozciągana przez konwekcyjne ruchy w płaszczu Ziemi (jak na rysunku powyżej). Jednocześnie jest to też miejsce powstawania nowej litosfery (skorupy oceanicznej), co powoduje nawarstwianie się i rozpychanie starszych jej części, co z kolei prowadzi do powstania grzbietu oceanicznego po obu stronach ryftu.
Grzbiet Śródatlantycki biegnie środkiem Atlantyku niemal od bieguna do bieguna, ale ponad powierzchnię wody wystaje tylko w kilku punktach. Na samej Islandii najlepszym miejscem do obejrzenia doliny ryftowej wyniesionej ponad powierzchnię wody jest z pewnością Park Narodowy Thingvellir.
Fragment ryftu oceanicznego w parku Thingvellir
Ale skoro Grzbiet Śródatlantycki na całej swojej długości (ok. 16 000 km!) średnio zanurzony jest ok. 2500 m pod wodą, a wystaje ponad jej powierzchnię tylko w kilku miejscach, to dlaczego w ogóle wystaje? I dlaczego akurat w tych kilku miejscach? Jednym słowem: czemu w ogóle istnieje Islandia?
Sama konwekcja i rozpychanie płyt tektonicznych nie tłumaczą powstania wyspy.
W świetle odkryć Tharp i Heezena zaczęto ponownie zastanawiać się nad genezą powstania Islandii. Jej budowa geologiczna składa się z charakterystycznych pasów, które symetrycznie zbiegają się do środka (na mapie poniżej: niebieski, zielony, pomarańczowy), od najstarszych na zachodzie i wschodzie do najmłodszych osadów w centralnej części wyspy.
Mapa geologiczna Islandii (Fraedrich, 2018)
Po zbadaniu składu chemicznego lawy z poszczególnych pasów okazało się, że geneza każdego pasa tych skał jest inna. Co więcej – najstarsze osady (kolor niebieski z powyższej mapy) różnią się pod względem zawartości mikroelementów od pozostałych, ale mają dokładnie taki sam skład jak skały znajdujące się na… Grenlandii. Jak to możliwe? Otóż powstanie tych skał musiało być związane nie z ryftem, a z plamą gorąca.
Plama gorąca to obszar, w którym strumień ciepła dobiegający do skorupy ziemskiej z płaszcza jest znacznie wyższy niż przeciętnie. Położenie plamy nie jest związane z ruchem kontynentów, gdyż wynika z procesów zachodzących w głębokich warstwach płaszcza ziemskiego. Dlatego plama gorąca jest nieruchoma lub może się poruszać inaczej niż “pływające po wierzchu” kontynenty. To niejako fontanna gorąca tryskająca z głębi płaszcza, w stronę skorupy ziemskiej. Dlatego z kolei patrząc z perspektywy kontynentu, plama gorąca może zmieniać swoje położenie. W skali ludzkiej to oczywiście niezwykle powolne procesy, ale jeśli kontynent przesuwa się na zachód, to patrząc z perspektywy tego kontynentu, plama gorąca przesuwa się pod nim na wschód…
Na obszarze takiej plamy gorąca notuje się też wzmożoną aktywność wulkaniczną.
Dzięki powyższym ustaleniom posiadamy już wszystkie informacje, żeby odtworzyć mechanizm powstania Islandii.
Wygląd Ziemi i kontynentów ok. 60 mln lat temu
Na ilustracjach poniżej możemy prześledzić bieg zdarzeń, który doprowadził do powstania konfiguracji, jaką obserwujemy obecnie. Pozorna wędrówka plamy na wschód wynika z przesuwania się ryftu atlantyckiego na zachód. Sama Grenlandia leżąca na tektonicznej płycie północnoamerykańskiej, w miarę jak na ryfcie atlantyckim tworzy się nowa skorupa, odsuwa się od linii ryftu na zachód. Ale także cały ryft przesuwa się względem jądra Ziemi na zachód, ze względu na nierówne przyrastanie poszczególnych płyt tektonicznych. Dlatego plama gorąca, która kiedyś znajdowała się pod Grenlandią, teraz znajduje się na wysokości ryftu atlantyckiego, wydatnie przyczyniając się do powstania Islandii.
Schematyczny rysunek historii islandzkiej plamy gorąca (oprac.wł.)
Sama Islandia powstała między 14 a 15 milionów lat temu i składa się w całości ze skał magmowych, które – jak już wiemy – dzielą się na trzy formacje związane z ich wiekiem. Osady plamy gorąca zostały zmodyfikowane przez ryft, dzięki czemu możemy obserwować tak urozmaiconą rzeźbę terenu i aktywność wulkaniczną na wyspie.
Islandię, jako miejsce o tak dobrych warunkach do powstawania nowej skorupy oceanicznej możemy z powodzeniem nazwać malutkim protokontynentem. Kto wie jak wielka będzie za kolejne 60 mln lat (i gdzie ją znajdziemy…)
Ciekawym, poniekąd odwrotnym, skutkiem tych samych procesów wulkanicznych i ruchów tektonicznych w obszarze Grzbietu Śródatlantyckiego jest powstanie Bermudów.
Bermudy – północno-wschodni wierzchołek tzw. trójkąta bermudzkiego – to archipelag ponad 100 wysp oddalonych o ok. 1000 km na wschód od wybrzeży USA (nie mylmy ich z Bahamami, leżącymi niemal tuż obok Florydy).
Dzisiejsze wyspy są pozostałościami szczytu kaldery wielkiego wulkanu, który powstał i był niegdyś aktywny dokładnie na tym samym pęknięciu tektonicznym, na którym dziś leży Grzbiet Śródatlantycki.[10]
Dzięki przyrastaniu płyty północnoamerykańskiej do dziś Bermudy “przewędrowały” ok. 2000 km na zachód od Grzbietu Śródatlantyckiego, a np. od Azorów odsunięte są o ponad 3300 km.
Położenie archipelagu Bermudów (oprac. wł.)
Specyficzna geneza i położenie Islandii powodują, że jest na niej bardzo dużo wulkanów, z czego ogromna część pozostaje czynna. Wulkany to potężne, ale i bardzo różnorodne zjawisko. Na Islandii największe ich erupcje miały miejsce kilka tysięcy lat temu, ale najświeższe pole lawy ma tylko kilka lat (powstało w latach 2014-15), a ostatnia duża erupcja miała miejsce w 2010 roku. Czy wiesz, że jeden z wulkanów na Islandii ma kalderę o rozmiarach 8 x 11 km i głębokości aż 700 m?! A czy wiesz jak może powstać wulkaniczna góra bez erupcji lawy?
Mnóstwo ciekawostek i praktycznych informacji o tym jak powstają i działają wulkany na Islandii, krótki opis wybranych najciekawszych wulkanów oraz największych i najbardziej brzemiennych w skutki eksplozji wulkanicznych znajdziesz w kolejnych artykułach: Jak działają wulkany Islandii oraz Największe erupcje wulkaniczne na Islandii. Niektóre z opisanych wulkanów oraz efekty ich wybuchów na pewno zobaczysz w czasie podróży na Islandię! Dzięki tym artykułom lepiej zrozumiesz, z kim masz do czynienia.
Natomiast o śladach działalności wulkanicznej oraz różnych efektach i skutkach życia islandzkich wulkanów piszemy w trzecim artykule tego poradnika: Oszałamiające efekty wulkanizmu Islandii. Zdziwisz się zapewne, gdy przeczytasz tam, jak częstym zjawiskiem jest na Islandii trzęsienie ziemi. Albo do jak wysokiej temperatury (daleko ponad 100 ºC!) wulkan potrafi podgrzać wodę. Dowiesz się też jak działają gejzery, co to są fumarole, czym jest “smocze szkło” z Gry o Tron i jaki efekt przynosi nagłe wylanie się z lodowca takiej ilości wody jaka zmieściłaby się w sześciu Jeziorach Solińskich…
