ภูเขาไฟมีความสำคัญต่อชีวิตบนโลกอย่างไร?

แม้ว่าพวกเขาจะมีชื่อเสียงในฐานะกองกำลังทำลายล้าง แต่ที่จริงแล้วภูเขาไฟก็มีความสำคัญต่อการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลก หากไม่มีภูเขาไฟ น้ำส่วนใหญ่ของโลกจะยังคงติดอยู่ในเปลือกโลกและเสื้อคลุม การปะทุของภูเขาไฟในช่วงต้นนำไปสู่ชั้นบรรยากาศที่สองของโลก ซึ่งนำไปสู่ชั้นบรรยากาศสมัยใหม่ของโลก นอกจากน้ำและอากาศแล้ว ภูเขาไฟยังมีส่วนรับผิดชอบต่อแผ่นดิน ซึ่งเป็นความจำเป็นอีกอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิตอีกมากมาย ภูเขาไฟอาจสร้างความเสียหายได้ในขณะนี้ แต่ท้ายที่สุดแล้ว ชีวิตของโลกจะไม่เหมือนเดิม หากไม่มีภูเขาไฟ

มวลสารที่ก่อตัวขึ้นบนโลกนั้นมาพร้อมกับความรุนแรงในระดับต่างๆ แรงเสียดทานของวัสดุที่ชนกันรวมกับความร้อนจากการสลายกัมมันตภาพรังสี ผลที่ได้คือมวลหลอมเหลวที่ปั่นป่วน

ที่ดิน

เมื่อมวลหลอมเหลวหมุนช้าลงและเย็นลง หม้อที่เดือดปุด ๆ ก็พัฒนาชั้นผิวที่แข็งขึ้น วัสดุที่ร้อนอยู่ข้างใต้ยังคงเดือดและฟองขึ้นสู่ผิวน้ำ ชั้นขยะบนพื้นผิวเคลื่อนตัว บางครั้งก็สะสมเป็นชั้นหนาขึ้น และบางครั้งก็จมกลับเข้าไปในมวลหลอมเหลว อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป พื้นผิวจะหนาขึ้นเป็นชั้นถาวรมากขึ้น การปะทุของภูเขาไฟยังคงดำเนินต่อไป แต่แผ่นดินแรกได้ก่อตัวขึ้นแล้ว

บรรยากาศ

เมื่อมวลของโลกสะสม ก๊าซที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าที่ติดอยู่ในโลกก็เริ่มลอยขึ้นสู่พื้นผิว ภูเขาไฟระเบิดนำก๊าซและน้ำออกจากภายในโลก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าบรรยากาศที่เกิดจากภูเขาไฟเหล่านั้นประกอบด้วย ของไอน้ำ คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ กรดไฮโดรคลอริก มีเทน แอมโมเนีย ไนโตรเจน และกำมะถัน ก๊าซ หลักฐานสำหรับบรรยากาศในยุคแรกนั้นรวมถึงการก่อตัวของเหล็กแถบสีที่กว้างขวาง การก่อตัวของหินเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยออกซิเจนเช่นชั้นบรรยากาศของโลกในปัจจุบัน

น้ำ

ชั้นบรรยากาศที่หนาขึ้นเรื่อยๆ สะสมเมื่อโปรโต-เอิร์ธเย็นตัวลง ในที่สุดบรรยากาศก็มีความจุสูงสุดในการกักเก็บน้ำและฝนก็เริ่มขึ้น ภูเขาไฟยังคงปะทุ โลกยังคงเย็นตัวและฝนยังคงตก ในที่สุดน้ำก็เริ่มสะสม ก่อตัวเป็นมหาสมุทรแรก มหาสมุทรแรกนั้นมีน้ำจืด

หินที่เก่าแก่ที่สุดในโลก ซึ่งมีอายุประมาณ 3.5 พันล้านปี มีฟอสซิลที่ระบุว่าเป็นแบคทีเรีย หินที่มีอายุมากกว่าเล็กน้อย ซึ่งมีอายุประมาณ 3.8 พันล้านปี มีร่องรอยของสารประกอบอินทรีย์ ในปี 1952 นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา สแตนลีย์ มิลเลอร์ ได้ทำการทดลองเพื่อจำลองสภาวะในมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศของโลกยุคแรก ระบบปิดผนึกของมิลเลอร์ประกอบด้วยน้ำและสารประกอบอนินทรีย์เช่นเดียวกับที่พบในก๊าซภูเขาไฟ เขาถอดออกซิเจนและใส่อิเล็กโทรดเพื่อจำลองสายฟ้าที่มักจะมาพร้อมกับการปะทุของภูเขาไฟเนื่องจากการหยุดชะงักของชั้นบรรยากาศโดยฝุ่นภูเขาไฟและก๊าซ เพื่อจำลองการระเหยและการควบแน่นตามธรรมชาติ มิลเลอร์ได้ทดลองกลั่นเบียร์ผ่านวงจรการให้ความร้อนและความเย็นเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ขณะที่ส่งประกายไฟผ่านขวด หลังจากผ่านไปหนึ่งสัปดาห์ ระบบปิดผนึกของมิลเลอร์ก็มีกรดอะมิโน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิต

การทดลองติดตามผลโดยมิลเลอร์และคนอื่นๆ พบว่าการเขย่าขวดเพื่อจำลองการกระทำของคลื่น ส่งผลให้กรดอะมิโนบางตัวเกาะติดกันเป็นฟองเล็กๆ คล้ายง่ายที่สุด แบคทีเรีย. พวกเขายังแสดงให้เห็นว่ากรดอะมิโนจะเกาะติดกับแร่ธาตุบางชนิดที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้กระตุ้นชีวิตในขวด แต่การทดลองแสดงให้เห็นว่าวัสดุของรูปแบบชีวิตที่เรียบง่ายพัฒนาขึ้นในมหาสมุทรยุคแรก ๆ ของโลก การวิเคราะห์ DNA จากรูปแบบชีวิตสมัยใหม่ ตั้งแต่แบคทีเรียจนถึงมนุษย์ แสดงให้เห็นว่าบรรพบุรุษที่ง่ายที่สุดในยุคแรกๆ อาศัยอยู่ในน้ำร้อน

ในขณะที่ชีวิตสมัยใหม่ส่วนใหญ่จะหายใจไม่ออกในบรรยากาศที่เกิดจากภูเขาไฟในตอนต้นนั้น แต่รูปแบบชีวิตบางอย่างก็เจริญเติบโตได้ในสภาพเหล่านั้น แบคทีเรียธรรมดาเช่นที่พบในช่องระบายอากาศใต้ท้องทะเลลึกแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย ฟอสซิลของไซยาโนแบคทีเรีย ซึ่งเป็นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสังเคราะห์แสง พัฒนาและแพร่กระจายในมหาสมุทรโบราณ ของเสียจากการหายใจ ออกซิเจน พิษในบรรยากาศในที่สุด มลพิษของพวกมันเปลี่ยนบรรยากาศมากพอที่จะทำให้เกิดการพัฒนารูปแบบชีวิตที่พึ่งพาออกซิเจน

ความสำคัญของภูเขาไฟต่อชีวิตไม่ได้จบลงด้วยการพัฒนาบรรยากาศที่อุดมด้วยออกซิเจน หินอัคนีก่อตัวขึ้นมากกว่าร้อยละ 80 ของพื้นผิวโลก ทั้งด้านบนและด้านล่างของพื้นผิวมหาสมุทร หินอัคนี (หินจากไฟ) ได้แก่ ภูเขาไฟ (ระเบิด) และหินพลูโตนิก (วัสดุหลอมเหลวที่เย็นตัวก่อนจะปะทุ) การปะทุของภูเขาไฟยังคงเพิ่มพื้นที่ไม่ว่าจะโดยการขยายดินแดนที่มีอยู่ เช่นในฮาวาย หรือโดยการนำ เกาะใหม่ๆ ขึ้นสู่ผิวน้ำ เช่น ที่ Surtsey ซึ่งเป็นเกาะที่โผล่ขึ้นมาในปี 1963 ตามสันเขากลางมหาสมุทรใกล้ ไอซ์แลนด์.

แม้แต่รูปร่างของมวลแผ่นดินโลกก็ยังสัมพันธ์กับภูเขาไฟ ภูเขาไฟเกิดขึ้นตามศูนย์กลางการแผ่ขยายของโลก โดยที่ลาวาที่ปะทุจะค่อยๆ ดันชั้นโลกตอนบนให้เป็นรูปแบบต่างๆ การทำลายเปลือกโลก (เปลือกโลกและชั้นบน) ที่เขตมุดตัวยังทำให้เกิดภูเขาไฟเมื่อแมกมาที่หลอมละลายและมีความหนาแน่นน้อยกว่ากลับมาสู่พื้นผิวโลก ภูเขาไฟเหล่านี้ทำให้เกิดอันตรายที่เกี่ยวข้องกับภูเขาไฟคอมโพสิตเช่นภูเขา เซนต์เฮเลนส์และวิสุเวียส ผลกระทบของการระเบิดจากภูเขาไฟคอมโพสิตมีตั้งแต่ความไม่สะดวกของเครื่องบินที่ล่าช้าและถูกยกเลิก เที่ยวบินเนื่องจากเถ้าหนาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบสภาพอากาศเมื่อฝุ่นภูเขาไฟไปถึงชั้นสตราโตสเฟียร์และปิดกั้นส่วนหนึ่งของดวงอาทิตย์ พลังงาน.

แม้จะมีผลกระทบด้านลบจากการระเบิดของภูเขาไฟ แต่ก็ยังมีภูเขาไฟที่เป็นบวกเช่นกัน ฝุ่นภูเขาไฟ เถ้า และหินสลายตัวเป็นดินด้วยความสามารถพิเศษในการกักเก็บสารอาหารและน้ำ ทำให้ดินอุดมสมบูรณ์ ดินภูเขาไฟที่อุดมสมบูรณ์เหล่านี้ เรียกว่าแอนไอซอล ก่อตัวประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลกที่มีอยู่

ภูเขาไฟยังคงให้ความร้อนต่อสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น น้ำพุร้อนสนับสนุนแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่าในท้องถิ่น และหลายชุมชนใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพเพื่อความร้อนและพลังงาน

การรวมตัวของแร่มักเกิดขึ้นเนื่องจากของเหลวจากการบุกรุกของอัคนี ตั้งแต่อัญมณีไปจนถึงทองคำและโลหะอื่นๆ ภูเขาไฟมีความเกี่ยวข้องกับความมั่งคั่งทางแร่ส่วนใหญ่ของโลก การค้นหาแร่ธาตุเหล่านี้และแร่อื่นๆ เป็นเชื้อเพลิงในการสำรวจโลกของมนุษย์จำนวนมาก