A pesar de su reputación como fuerzas destructivas, los volcanes en realidad fueron fundamentales para el desarrollo de la vida en la Tierra. Sin los volcanes, la mayor parte del agua de la Tierra todavía estaría atrapada en la corteza y el manto. Las primeras erupciones volcánicas condujeron a la segunda atmósfera de la Tierra, que condujo a la atmósfera moderna de la Tierra. Además del agua y el aire, los volcanes son responsables de la tierra, otra necesidad para muchas formas de vida. Los volcanes pueden ser devastadores en este momento, pero en última instancia, la vida de la Tierra no sería la misma, si es que existiera, sin los volcanes.
Los primeros volcanes de la Tierra
El material acumulado que forma la Tierra se unió con diversos grados de violencia. La fricción del material en colisión combinada con el calor de la desintegración radiactiva. El resultado fue una masa fundida hilada.
Tierra
A medida que la masa fundida que giraba se desaceleraba y se enfriaba, el caldero burbujeante desarrolló una capa de superficie sólida. El material caliente debajo continuó hirviendo y burbujeando hasta la superficie. La capa de espuma superficial se movió, a veces acumulándose en capas más gruesas y, a veces, hundiéndose nuevamente en la masa fundida. Sin embargo, con el tiempo, la superficie se espesó en capas más permanentes. Las erupciones volcánicas continuaron, pero se había formado la primera tierra.
Atmósfera
A medida que se acumulaba la masa de la Tierra, los gases menos densos atrapados en la Tierra comenzaron a subir a la superficie. Las erupciones volcánicas sacaron gases y agua del interior de la Tierra. Usando las erupciones de hoy como modelo, los científicos creen que la atmósfera generada por esos volcanes consistió en de vapor de agua, monóxido de carbono, dióxido de carbono, ácido clorhídrico, metano, amoníaco, nitrógeno y azufre gases. La evidencia de esa atmósfera primitiva incluye extensas formaciones de hierro en bandas. Estas formaciones rocosas no ocurren en ambientes ricos en oxígeno como la atmósfera actual de la Tierra.
Agua
La atmósfera cada vez más espesa se acumuló a medida que la proto-Tierra se enfrió. Finalmente, la atmósfera alcanzó su máxima capacidad para retener agua y comenzó la lluvia. Los volcanes seguían en erupción, la Tierra seguía enfriándose y la lluvia seguía cayendo. Finalmente, el agua comenzó a acumularse, formando el primer océano. Ese primer océano contenía agua dulce.
Comienzos de la vida
Algunas de las rocas más antiguas de la Tierra, de unos 3.500 millones de años, contienen fósiles identificados como bacterianos. Las rocas un poco más antiguas, de unos 3.800 millones de años, contienen trazas de compuestos orgánicos. En 1952, el estudiante graduado Stanley Miller estableció un experimento para simular las condiciones en los océanos y la atmósfera de la Tierra primitiva. El sistema sellado de Miller contenía agua y compuestos inorgánicos como los que se encuentran en los gases volcánicos. Retiró el oxígeno e insertó electrodos para simular el rayo que suele acompañar a las erupciones volcánicas, debido a las perturbaciones atmosféricas por el polvo y los gases volcánicos. Para simular la evaporación y la condensación naturales, Miller sometió su brebaje experimental a ciclos de calentamiento y enfriamiento durante una semana, mientras pasaba chispas eléctricas a través del matraz. Después de una semana, el sistema sellado de Miller contenía aminoácidos, los componentes básicos de los materiales vivos.
Los experimentos de seguimiento de Miller y otros demostraron que agitar el matraz para simular la acción de las olas resultó en que algunos de los aminoácidos quedaran atrapados juntos en pequeñas burbujas que se asemejan a las más simples bacterias. También demostraron que los aminoácidos se adhieren a algunos minerales naturales. Aunque los científicos aún no han desencadenado la vida en un matraz, los experimentos muestran que los materiales de formas de vida simples se desarrollaron en los primeros océanos de la Tierra. El análisis del ADN de las formas de vida modernas, desde las bacterias hasta los humanos, muestra que los primeros ancestros simples vivían en agua caliente.
Si bien la mayoría de la vida moderna se asfixiaría en esa atmósfera temprana generada por el volcán, algunas formas de vida prosperan en esas condiciones. Bacterias simples como las que se encuentran en los respiraderos de aguas profundas muestran que las bacterias sobreviven en condiciones difíciles. Los fósiles de cianobacterias, un tipo de alga verde azulada fotosintética, se desarrollaron y se esparcieron en el océano antiguo. El producto de desecho de su respiración, el oxígeno, eventualmente envenenó su atmósfera. Su contaminación cambió la atmósfera lo suficiente como para permitir el desarrollo de formas de vida dependientes del oxígeno.
Beneficios modernos de los volcanes
La importancia de los volcanes para la vida no terminó con el desarrollo de una atmósfera rica en oxígeno. Las rocas ígneas forman más del 80 por ciento de la superficie de la Tierra, tanto por encima como por debajo de la superficie del océano. Las rocas ígneas (rocas del fuego) incluyen rocas volcánicas (en erupción) y plutónicas (material fundido que se enfrió antes de estallar). Las erupciones volcánicas continúan agregando tierra, ya sea extendiendo la tierra existente, como en Hawái, o trayendo nuevas islas a la superficie, como en Surtsey, una isla que emergió en 1963 a lo largo de la dorsal oceánica cerca de Islandia.
Incluso la forma de las masas terrestres de la Tierra se relaciona con los volcanes. Los volcanes ocurren a lo largo de los centros de expansión de la Tierra, donde la lava en erupción empuja lentamente las capas superiores de la Tierra a diferentes configuraciones. La destrucción de la litosfera (corteza y manto superior) en las zonas de subducción también provoca volcanes cuando el magma fundido, menos denso, se eleva de nuevo a la superficie de la Tierra. Estos volcanes causan los peligros asociados con los volcanes compuestos como el monte. Santa Elena y el Vesubio. Los efectos de las erupciones explosivas de volcanes compuestos van desde los inconvenientes de un avión retrasado y cancelado. vuelos debido a cenizas espesas a cambios en los patrones climáticos cuando el polvo volcánico llega a la estratosfera y bloquea parte del sol energía.
A pesar de los impactos negativos de la actividad volcánica, también hay aspectos positivos de los volcanes. El polvo volcánico, las cenizas y las rocas se descomponen en suelos con una capacidad excepcional para retener nutrientes y agua, lo que los hace muy fértiles. Estos ricos suelos volcánicos, llamados andisoles, forman aproximadamente el 1 por ciento de la superficie disponible de la Tierra.
Los volcanes continúan calentando sus ambientes locales. Las aguas termales sustentan los hábitats de vida silvestre local, y muchas comunidades usan energía geotérmica para generar calor y electricidad.
Los ensamblajes minerales a menudo se desarrollan debido a los fluidos de las intrusiones ígneas. Desde piedras preciosas hasta oro y otros metales, los volcanes están relacionados con gran parte de la riqueza mineral de la Tierra. La búsqueda de estos minerales y otros minerales alimentó muchas de las exploraciones humanas de la Tierra.