Jak pokazać dziecku, że płyty naprawdę się rozsuwają?

Najprościej mapą i kartką. Otwórzcie mapę świata i poproście dziecko, żeby przyłożyło palcem wschodni brzeg Ameryki Południowej do zachodniego brzegu Afryki — pasują do siebie jak dwa kawałki rozdartej kartki, bo kiedyś stanowiły całość. Potem pokażcie na tej samej mapie Islandię: leży dokładnie w połowie drogi, na linii rozdarcia. Dwa centymetry rocznie brzmią jak nic, ale wystarczy pomnożyć: przez tysiąc lat, od czasów wikingów, wyspa poszerzyła się o dwadzieścia metrów. W internecie łatwo znaleźć też zdjęcia z Þingvellir i nurków w szczelinie Silfra — to zwykle robi największe wrażenie.

Dlaczego pył z wulkanu unieruchomił samoloty, skoro nie było go widać?

Popiół wulkaniczny to nie sadza, tylko rozpylone drobinki szkła i skały. Silnik odrzutowy zasysa powietrze i spala w nim paliwo w temperaturze wyższej niż temperatura topnienia tego szkła, więc pył wtapia się w gorące części silnika i zalepia je od środka. Zdarzyło się to już wcześniej: w 1982 roku samolot rejsowy nad Indonezją stracił wszystkie cztery silniki po wlocie w chmurę popiołu i uratował się dopiero, gdy w chłodniejszym powietrzu niżej udało się je uruchomić ponownie. Dlatego w 2010 roku zamknięto niebo, choć z ziemi wyglądało zupełnie normalnie.

Czy w Polsce mogą wybuchnąć wulkany albo powstać gejzery?

Wulkany nie — Polska leży w środku płyty eurazjatyckiej, daleko od jakiejkolwiek granicy, a ostatnie wybuchy na naszych ziemiach (w okolicach Złotoryi na Dolnym Śląsku) skończyły się kilkanaście milionów lat temu. Gorąca woda to natomiast zupełnie inna sprawa i warto to dziecku rozdzielić: pod Polską też robi się cieplej z głębokością, tylko wolniej, więc trzeba wiercić głębiej. Na tym działają termy w Zakopanem, Bukowinie Tatrzańskiej czy Uniejowie — ta sama zasada co na Islandii, tylko bez magmy tuż pod spodem, więc bez gejzerów i bez darmowego prądu.

Islandia — kraina wulkanów i gejzerów

około 12 minut

W tej lekcji1/10

Kwiecień 2010. Zapytaj rodziców — pamiętają. Nad Europą przez tydzień nie leciał prawie żaden samolot: odwołano około 100 tysięcy lotów, a 10 milionów pasażerów utknęło na lotniskach. Winowajca: jeden wulkan na wyspie mniejszej od Polski, o nazwie, której nikt nie umiał wymówić — Eyjafjallajökull. Dlaczego akurat tam? Bo Islandia leży w miejscu, w którym Ziemia się rozdziera.

Wyspa na szwie dwóch płyt

Skorupa Ziemi jest popękana na wielkie tafle — płyty litosfery — i te tafle powoli się przesuwają.

Islandia to fragment Grzbietu Śródatlantyckiego wystający ponad ocean; płyty rozsuwają się na boki

Trzydzieści systemów wulkanicznych na 103 tysiącach km²

Magma ma tu blisko do powierzchni, więc erupcje są codziennością: na Islandii działa około 30 systemów wulkanicznych, a ponad jedną dziesiątą wyspy pokrywają zastygłe pola lawy — czarna, ostra skała bez śladu gleby.

Jak działa gejzer — pięć kroków

1
Gejzer to obieg: woda schodzi w dół, nagrzewa się i wraca fontanną
1. Woda schodzi w dół. Deszcz i woda z topniejących lodowców wsiąkają w popękaną skałę i szczelinami schodzą nawet dwa kilometry w głąb.
$h \approx 2\text{ km}$
2
Na dole woda ma około 200 °C
2. Rozgrzewa się. Na dole skała jest podgrzewana magmą i ma około 200 °C. Woda w szczelinie nagrzewa się od niej.
$t \approx 200°\text{C}$
3
Dopiero powyżej 120 °C na dole pojawiają się bąble pary
3. Ale nie wrze. Nad nią stoi słup wody wysoki na kilkadziesiąt metrów i mocno ją ściska. Pod takim ciśnieniem woda nie zaczyna wrzeć w 100 °C, tylko dopiero powyżej 120 °C.
$t_{\text{wrzenia}} > 120°\text{C}$
4
Słup wody maleje, więc ciśnienie na dole spada
4. Pierwsze bąble. Gdy temperatura przekroczy tę granicę, na dole powstaje para. Bąble unoszą się i wypychają część wody z rury na powierzchnię — słup wody maleje, więc ciśnienie na dole spada.
5
Wyrzut — i obieg zaczyna się od nowa, w Strokkurze co 6–10 minut
5. Wyrzut. Bez tego ciśnienia cała gorąca woda w rurze wrze w jednej chwili. Para zajmuje ponad tysiąc razy więcej miejsca niż woda i wystrzeliwuje fontannę na kilkanaście metrów. Potem rura napełnia się z powrotem i wszystko zaczyna się od nowa.
$h \approx 20\text{ m},\quad T \approx 6\text{ min}$
Wskazówka
Gejzer Strokkur strzela co 6–10 minut, więc turyści nie muszą długo czekać. Sam Geysir obok, od którego wzięła się nazwa dla wszystkich gejzerów świata, odzywa się już tylko od święta.

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Ktoś wrzuca do rury gejzeru dwa wiadra kamieni i zapycha ją w połowie głębokości. Co się stanie z wyrzutami?

Ciepło spod ziemi zamiast węgla

To, co grozi wybuchem, jest jednocześnie największym bogactwem wyspy. Gorąca woda z odwiertów płynie rurami do miast i ogrzewa 9 na 10 islandzkich domów.

Skąd pochodzi prąd na Islandii

elektrownie wodne 70%
elektrownie geotermalne 30%

Cały prąd z wody i z ciepła Ziemi — węgiel, ropa i gaz nie mają tu nawet wycinka

Pułapka! „Wulkany są tam, gdzie jest gorąco”

Źle: wulkany wybuchają w gorących krajach — w tropikach, na pustyni, blisko równika.

Lód, woda i ani jednego lasu

Wulkany to tylko połowa Islandii. Druga połowa jest z lodu: Vatnajökull to największy lodowiec Europy, a pod lodem leży ponad jedna dziesiąta wyspy. Gdy wulkan wybucha pod lodowcem, topi go od spodu i w dolinę rusza powódź.

Wulkany, gejzery, wodospady i największy lodowiec Europy — wszystko na jednej wyspie

Twoja kolej

Islandia produkuje prąd i ogrzewa domy prawie bez węgla, ropy i gazu. Co jest tego główną przyczyną?

Ściąga do zapamiętania

Islandia — dlaczego akurat tam są wulkany i gejzery?

POŁOŻENIE: Islandia leży na Grzbiecie Śródatlantyckim, czyli na GRANICY dwóch rozsuwających się płyt litosfery — północnoamerykańskiej i eurazjatyckiej. To jedyne miejsce, gdzie ten podwodny grzbiet wystaje ponad ocean. W szczelinę wciska się magma, więc wyspa poszerza się o ok. 2 cm rocznie, a w dolinie Þingvellir szczelinę widać gołym okiem. WULKANY: ok. 30 systemów wulkanicznych, ponad jedna dziesiąta wyspy to pola lawy; erupcja Eyjafjallajökull w 2010 r. sparaliżowała ruch lotniczy w całej Europie (ok. 100 tys. odwołanych lotów), a w 2023 r. ewakuowano Grindavík. GEJZER: woda wsiąka na 2 km w głąb, nagrzewa się od skały do ok. 200 °C i nie wrze, bo ciska ją słup wody; gdy pierwsze bąble wypchną część wody, ciśnienie spada i reszta wrze naraz — fontanna na kilkanaście metrów (Strokkur co 6–10 minut). ENERGIA: gorąca woda z ziemi ogrzewa 9 na 10 domów, elektrownie geotermalne i wodne dają prawie 100 % prądu bez paliw kopalnych; stąd baseny w każdej wsi, podgrzewane chodniki i szklarnie z pomidorami. LÓD I WODA: Vatnajökull to największy lodowiec Europy, pod lodem ponad 1/10 wyspy; wodospady Gullfoss i Dettifoss; lasów prawie nie ma (ok. 2 % powierzchni). BŁĄD DO ZAPAMIĘTANIA: o wulkanach decyduje granica płyt, a nie klimat — gorąca Australia leży w środku płyty i nie ma ani jednego czynnego wulkanu, a lodowa Antarktyda ma czynny Erebus.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Jak pokazać dziecku, że płyty naprawdę się rozsuwają?: Najprościej mapą i kartką. Otwórzcie mapę świata i poproście dziecko, żeby przyłożyło palcem wschodni brzeg Ameryki Południowej do zachodniego brzegu Afryki — pasują do siebie jak dwa kawałki rozdartej kartki, bo kiedyś stanowiły całość. Potem pokażcie na tej samej mapie Islandię: leży dokładnie w połowie drogi, na linii rozdarcia. Dwa centymetry rocznie brzmią jak nic, ale wystarczy pomnożyć: przez tysiąc lat, od czasów wikingów, wyspa poszerzyła się o dwadzieścia metrów. W internecie łatwo znaleźć też zdjęcia z Þingvellir i nurków w szczelinie Silfra — to zwykle robi największe wrażenie.
Dlaczego pył z wulkanu unieruchomił samoloty, skoro nie było go widać?: Popiół wulkaniczny to nie sadza, tylko rozpylone drobinki szkła i skały. Silnik odrzutowy zasysa powietrze i spala w nim paliwo w temperaturze wyższej niż temperatura topnienia tego szkła, więc pył wtapia się w gorące części silnika i zalepia je od środka. Zdarzyło się to już wcześniej: w 1982 roku samolot rejsowy nad Indonezją stracił wszystkie cztery silniki po wlocie w chmurę popiołu i uratował się dopiero, gdy w chłodniejszym powietrzu niżej udało się je uruchomić ponownie. Dlatego w 2010 roku zamknięto niebo, choć z ziemi wyglądało zupełnie normalnie.
Czy w Polsce mogą wybuchnąć wulkany albo powstać gejzery?: Wulkany nie — Polska leży w środku płyty eurazjatyckiej, daleko od jakiejkolwiek granicy, a ostatnie wybuchy na naszych ziemiach (w okolicach Złotoryi na Dolnym Śląsku) skończyły się kilkanaście milionów lat temu. Gorąca woda to natomiast zupełnie inna sprawa i warto to dziecku rozdzielić: pod Polską też robi się cieplej z głębokością, tylko wolniej, więc trzeba wiercić głębiej. Na tym działają termy w Zakopanem, Bukowinie Tatrzańskiej czy Uniejowie — ta sama zasada co na Islandii, tylko bez magmy tuż pod spodem, więc bez gejzerów i bez darmowego prądu.

Sprawdź się!

Dlaczego na Islandii jest tyle wulkanów?

Co dokładnie wyrzuca w powietrze gejzer?

Woda na dnie rury gejzeru ma 120 °C i nadal nie wrze. Dlaczego?

W którym miejscu spodziewasz się czynnych wulkanów?

Skąd Islandia bierze prąd i ciepło do ogrzewania domów?

Następny temat

Zróżnicowanie narodowościowe i kulturowe ludności Europy