अंडरवाटर ज्वालामुखी ट्रैकिंग: वैज्ञानिकों को कैसे पता चलेगा कि अगला ज्वालामुखी कब और कहां फटेगा?

1883 की गर्मियों के दौरान, जावा और सुमात्रा के द्वीपों के बीच सुंडा जलडमरूमध्य में एक काल्डेरा (ज्वालामुखी गड्ढा) तेजी से फट गया और इतना अशांत हो गया कि उसमें से राख और भाप निकली। बड़े-बड़े टुकड़े आसमान को छूने लगे।

फिर 26 अगस्त को, एक पानी के नीचे ज्वालामुखी ने लगभग 25 घन किलोमीटर (छह घन मील) के बराबर मलबा उगल दिया। राख और लावा पास की बस्तियों में बह गए। इस ज्वालामुखी के फटने से हजारों लोग मारे गए थे। क्राकाटोआ इतिहास में सबसे घातक पानी के नीचे ज्वालामुखी विस्फोटों में से एक है।

लगभग डेढ़ सदी बाद, 15 जनवरी, 2022 को, एक और पानी के नीचे का राक्षस अपनी नींद से जागा, लेकिन इस बार इसका केंद्र टोंगा के तट से दूर था।

हालांकि, हांगा टोंगा-हंगा हापई में पानी के नीचे ज्वालामुखी विस्फोट और परिणामी सूनामी अलग थी। ज्वालामुखी विज्ञानी हर समय पानी के नीचे के पहाड़ से सामग्री की रिहाई को रिकॉर्ड कर रहे थे, और उन्होंने जो देखा वह उनकी उम्मीदों को भ्रमित कर दिया।

विस्फोट के कारण समुद्र के भीतर संचार केबल कट जाने के कारण दक्षिण प्रशांत राष्ट्र शेष दुनिया से पूरी तरह से कट गया था। लेकिन उपग्रह ने ज्वालामुखी राख के बादल से निकलने वाले सैकड़ों विद्युत आवेशों को रिकॉर्ड किया।

रिमोट सेंसर ने शक्तिशाली शॉक वेव्स को रिकॉर्ड किया जो दुनिया भर में कई दिनों तक गूंजती रही। पृथ्वी के वायुमंडल के बाहरी हिस्सों में राख का एक ढेर इतनी ऊंचाई तक पहुंचा, जो पहले कभी नहीं देखा गया था।

जबकि हंगा टोंगा का विस्फोट टोंगा में रहने वाले लगभग 100,000 लोगों के लिए मानवीय आपदा का अग्रदूत था, यह दुनिया के बाकी हिस्सों के लिए रहस्य और सावधानी की एक अनकही कहानी भी है।

इसने वैज्ञानिकों को महासागरों के नीचे दुबके हुए कई ज्वालामुखियों द्वारा उत्पन्न खतरों पर अपने विचारों पर पुनर्विचार करने के लिए प्रेरित किया। अब वे भूमि और समुद्र की रक्षा के लिए इन महासागरों में एक पानी के नीचे ज्वालामुखी पर्वत की तलाश कर रहे हैं।

इन वस्तुओं का पता लगाने के लिए तेजी से उन्नत और परिष्कृत तरीकों के साथ, ज्वालामुखीविदों ने प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली को बेहतर बनाने, पर्यावरणीय प्रभावों को निर्धारित करने, ज्वालामुखी विस्फोट के जोखिम को कम करने और पारिस्थितिक तंत्र को बहाल करने में मदद की है। आशा है। चलो, क्या आप जानते हैं कि कौन लोग यह पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं कि अगला अंडरवाटर ज्वालामुखी कहाँ छिपा है? और वे आगे कहाँ देख रहे हैं?

जमीन पर ज्वालामुखियों की तुलना में गहरे समुद्र में ज्वालामुखियों को खोजना कहीं अधिक कठिन है। वास्तव में, हम समुद्र तल के बारे में जितना जानते हैं, उससे कहीं अधिक हम चंद्रमा की सतह के बारे में जानते हैं। लेकिन हंगा टोंगा के विस्फोट ने वैज्ञानिक समुदाय को उत्साहित कर दिया है और अज्ञात क्षेत्र की और खोज की आवश्यकता पर बल दिया है।

अप्रैल 2022 में, न्यूजीलैंड के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ वॉटर एंड एटमॉस्फेरिक रिसर्च (निवा) ने टोंगा में एक नाटकीय विस्फोट के स्थल पर एक क्रूज लॉन्च किया। उनके जहाज आरवी तंगाराव ने समुद्र तल के हजारों वर्ग किलोमीटर का सर्वेक्षण किया और वीडियो चित्र और नमूने एकत्र किए जिनका अब जमीन पर फिर से अध्ययन किया जा रहा है।

यह देखते हुए कि यह क्षेत्र भूकंपीय रूप से सक्रिय है, टोंगा के नाटकीय प्रभाव की जांच के लिए नुएवा हंगा विशिष्ट रूप से स्थित है। नेवा के मुख्य महासागर वैज्ञानिक माइक विलियम्स कहते हैं, "इससे पहले कि हम अपनी यात्रा पर निकल पड़े, हमारे पास टोंगा की मुख्य भूमि से केवल वास्तविक जानकारी आ रही थी।"

पानी के नीचे के ज्वालामुखी अक्सर अपने वजन के नीचे गिर जाते हैं। जब समुद्री जल मैग्मा (ज्वालामुखी से गर्म तरल पदार्थ) के साथ मिल जाता है, तो यह एक विस्फोटक विस्फोट का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सुनामी (और पृथ्वी पर जहरीले धुएं) हो सकती है। विलियम्स ने समझाया, 'एक गोलाकार केक टिन की कल्पना करें, जिसका एक छोर टिन से फट गया हो।

जहाज तांगारोआ पर सवार शोधकर्ताओं के कुछ तात्कालिक लक्ष्य थे: साइट का नक्शा बनाना, ज्वालामुखी जमा को पुनर्प्राप्त करना ताकि विस्फोट के रसायन विज्ञान और अंतर्निहित भूविज्ञान और आसपास के समुद्री तल पर काल्डेरा के प्रभावों को समझने में मदद मिल सके। समीक्षा करें।

वयोवृद्ध ज्वालामुखीविज्ञानी और नेवा अभियान गाइड केविन मैके कहते हैं: 'हम सुबह-सुबह ज्वालामुखी पर पहुंचे, और उग्र कयामत की दो धुंधली चोटियों और हिंसा की लहरों के बीच सूरज को उगते देखा।'

एक बार जब जहाज हंगा टोंगा के बाहरी काल्डेरा में पहुंच गया, तो दूर से संचालित डीप टोड इंस्ट्रूमेंट सिस्टम (डीटीआईएस) सीमाउंट के किनारे तक चला गया।

वहां से, मानव रहित नाव एक पंखों वाले टारपीडो की तरह समुद्र तल की ओर बढ़ी, जिससे टीम को वीडियो फुटेज रिकॉर्ड करने और नमूने लेने की अनुमति मिली। मैके कहते हैं, 'यह थोड़ा डरावना था। हमारी स्टील की नाव के नीचे किसी भी तरह के विस्फोट का लगातार खतरा था, जिसका मतलब था कि हम पलक झपकते ही किसी भी क्षण डूब सकते हैं।'

नए उपकरण की टीम के परीक्षण परिनियोजन ने उन्हें अन्य ज्वालामुखियों से प्लम को सूँघने और हंगा टोंगा की संरचना में दस्तावेज़ परिवर्तनों की अनुमति दी, और परिवर्तन नाटकीय रूप से सामने आए।

मैके कहते हैं, "विस्फोट से पहले, काल्डेरा लगभग 120 मीटर (396 फीट) ऊंचा था।" अब यह एक किलोमीटर गहरा है। इसके अलावा, हमने पाइरोक्लास्टिक (ज्वालामुखी लावा) प्रवाह पाया जो समुद्र तल के साथ बहने वाली अशांत, मोटी, अशांत धाराओं जैसा दिखता था। यह सभी दिशाओं में कम से कम 60 किमी (37 मील) तक फैली हुई है।'

निवा की यात्रा टोंगा विस्फोट सीबेड मैपिंग प्रोजेक्ट का हिस्सा थी। अभियान को निप्पॉन फाउंडेशन द्वारा वित्त पोषित किया गया था, जो जापान स्थित एक गैर-लाभकारी संस्था है जो 1962 से पानी के भीतर अनुसंधान का समर्थन कर रही है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस संगठन का उद्देश्य 2030 तक दुनिया के समुद्र तल का नक्शा बनाना है।

हालांकि नेवा सक्रिय रूप से पानी के नीचे के ज्वालामुखियों की निगरानी नहीं करता है, संगठन के पास एक सक्रिय अनुसंधान कार्यक्रम है जो कई विलुप्त ज्वालामुखियों सहित महासागरों की जांच के लिए समर्पित है।

कुछ पानी के नीचे ज्वालामुखी विस्फोटों का दस्तावेजीकरण किया गया है क्योंकि वे आमतौर पर समुद्री जल के नीचे मीलों दबे होते हैं। हालांकि, वैज्ञानिकों ने जो देखा है वह हमें भविष्य की आपदाओं के बारे में सुराग दे सकता है।

उदाहरण के लिए, 2018 में, फ्रांसीसी द्वीप मैयट में एक पानी के नीचे ज्वालामुखी विस्फोट ने एक शक्तिशाली नए तूफान को जन्म दिया, जिससे इस क्षेत्र में उच्च स्तर की भूकंपीयता का पता चला। मायोट की अब लगातार निगरानी की जाती है और रिवोसीमा पर वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा इसकी गतिविधि को नियमित रूप से अद्यतन किया जाता है। रेवोसीमा एक एकीकृत मंच है जो ज्वालामुखी के खतरों जैसे मैग्मा प्रवाह, पानी का तापमान और अम्लता, साथ ही भूकंप की निगरानी करता है।

रियोसिमा जैसे प्रयास चल रही ज्वालामुखी गतिविधि की निगरानी के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वे असाधारण रूप से महंगे हैं। चालक दल का समय और संचालन एक दिन में €50,000 तक खर्च कर सकते हैं। ज्वालामुखी के स्थान के करीब एक केबल को सुरक्षित करना (जो स्थानीय डेटा संग्रह की अनुमति देता है) में लाखों खर्च हो सकते हैं। फंडिंग और बिल्डिंग इंफ्रास्ट्रक्चर में सालों लग जाते हैं।

'समुद्र तल के पास हैं ज्यादा खतरनाक'

जिस तरह से ये प्राकृतिक घटनाएं घटित होती हैं, वह हमें बता सकती है कि पारिस्थितिक तंत्र कैसे ठीक होता है, क्योंकि ज्वालामुखी विस्फोट मानव निर्मित खनन, समुद्री यात्रा, मछली पकड़ने के समान पैमाने पर विनाश का कारण बनते हैं। और अन्य उत्खनन कार्य के कारण होते हैं।

उदाहरण के लिए, पानी के भीतर ज्वालामुखी विस्फोट अक्सर समुद्र तल की उथल-पुथल या समुद्री तलछट के जमाव के कारण हो सकते हैं।

"लोग ज्वालामुखियों में रुचि रखते हैं क्योंकि वहाँ खतरा है," शोधकर्ता जेवियर स्कार्टन कहते हैं, जो पेरिस में इकोले नॉर्मले सुप्रीयर में लिब्रेट्टोर डी जियोलॉजी विभाग में काम करते हैं।

'सामान्य तौर पर, गहरे बैठे ज्वालामुखी ज्यादा खतरा पैदा नहीं करते हैं। अधिक खतरनाक वे हैं जो समुद्र की सतह के करीब हैं या जो इसके ऊपर उठाए गए हैं।'

दुनिया भर में लगभग 1,500 सक्रिय ज्वालामुखी हैं (जिनमें से लगभग 500 रिकॉर्ड किए गए समय में फूटे हैं), लेकिन इनमें समुद्र तल पर निरंतर ज्वालामुखीय बेल्ट शामिल नहीं हैं, जिनकी संख्या सैकड़ों में बताई जाती है।

इनमें से कई संभवतः प्रशांत महासागर की परिक्रमा करने वाले रिंग ऑफ फायर में प्रशांत रिम के साथ स्थित हैं। सबसे खतरनाक ज्वालामुखी द्वीप हैं जो मनुष्यों द्वारा बसे हुए हैं।

एस्कॉर्टन कहते हैं: 'भूमध्यसागरीय या हवाई में टोंगा के पैमाने पर एक विस्फोट की कल्पना करें, और अर्थव्यवस्था और परिवहन प्रणालियों को नुकसान के साथ-साथ मृत्यु और विनाश के स्तर पर विचार करें। लेकिन निश्चित रूप से हम ज्वालामुखियों का अध्ययन तब तक नहीं कर सकते जब तक हम यह नहीं जानते कि वे कहाँ हैं।'

वे पानी के भीतर ज्वालामुखी कैसे ढूंढते हैं?

ज्वालामुखीविद पानी के नीचे के ज्वालामुखियों की खोज कैसे करते हैं, खासकर जब मीट्रिक डेटा अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं?

एक उत्तर हाइड्रोकॉस्टिक निगरानी है। जब कोई ज्वालामुखी पानी के भीतर फूटता है, तो वह ध्वनि ऊर्जा पैदा करता है: जब 1,200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म लावा लगभग जमने वाले समुद्री जल से मिलता है, तो यह वाष्पीकृत हो जाता है, जिससे जोरदार, विस्फोटक दरारें पैदा होती हैं। और थंडरक्लैप से भूकंपीय ऊर्जा समुद्री जल में ध्वनिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

लगभग 1,000 मीटर (3,300 फीट) की गहराई पर, पानी में ध्वनि की गति को कम करने और संचार को आसान बनाने के लिए दबाव, तापमान और लवणता का संयोजन होता है। इस क्षेत्र को साउंड फिक्सिंग एंड रेंजिंग (सोफर) चैनल के रूप में जाना जाता है (वही साउंड चैनल व्हेल एक दूसरे के साथ पानी के भीतर संचार करने के लिए उपयोग करती है)।

हाइड्रोफोन, या पानी के नीचे के माइक्रोफोन, सोफ़र चैनल के साथ भूकंपीय ध्वनि तरंगों से ध्वनिक संकेतों का पता लगा सकते हैं।

यह ध्वनिक संकेत एक लावा प्रवाह को इंगित करता है, जो एक आसन्न या चल रहे और सक्रिय विस्फोट की संभावित चेतावनी है।

शोधकर्ता ज्वालामुखीय द्वीपों के पतन को अपने भूगर्भिक इतिहास का हिस्सा मानते हैं, जबकि कुछ अनुमान लगाते हैं कि दरारें मिट गईं, जिससे वे समुद्र में गिर गईं, जिसके परिणामस्वरूप भूस्खलन, भूकंप और बड़ी सुनामी आई।

"हालांकि हमारे रिकॉर्ड किए गए इतिहास में ऐसी कोई बड़ी घटना नहीं हुई है, लेकिन परिणाम विनाशकारी हो सकते हैं, " स्कार्टन कहते हैं। इस बीच, भूवैज्ञानिक और ज्वालामुखीविद उपलब्ध 'अपराध दृश्यों' के साथ पानी के भीतर जासूसी का काम शुरू करते हैं।

अमेरिका के प्रशांत उत्तर पश्चिमी तट से दूर माउंट एक्सेलसियर को लें, जो अब तक ज्ञात सबसे सक्रिय पानी के नीचे का ज्वालामुखी है। यह 1998, 2011 और 2015 में फट चुका है और यह दुनिया में सबसे अधिक सर्वेक्षण किया गया पानी के नीचे का ज्वालामुखी भी है। नीचे दबाव रिकॉर्डर दिखाते हैं कि धुरी धीरे-धीरे चपटी हो रही है, जबकि दूर से संचालित वाहनों ने नए लावा प्रवाह की खोज की है, यह सुझाव देते हुए कि निकट भविष्य में यह फिर से फट सकता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में एक ज्वालामुखी आपदा कार्यक्रम है जिसमें भूवैज्ञानिक, ज्वालामुखी विज्ञान और आपदा मूल्यांकन, निगरानी और आपातकालीन प्रतिक्रिया के विशेषज्ञ शामिल हैं।

कई सरकारों की एक जैसी टीमें होती हैं। ज्वालामुखी की खोज में रुचि रखने वाले ज्वालामुखी फिल्मों में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों के साथ ज्वालामुखी के लिए यूएसजी की मार्गदर्शिका से परामर्श ले सकते हैं (यह पता चला है कि वैज्ञानिक वास्तविक जीवन में उबलते लावा देखते हैं)। (साथ नहीं रह सकते हैं) लेकिन पानी के नीचे ज्वालामुखी द्वारा उत्पन्न सूनामी के बारे में अभी भी लिखा जा रहा है।

हंगा टोंगा अलग तरह से फूटा और यही हमें भ्रमित करता है, मैके कहते हैं, न कि किताबें हमें बताती हैं कि यह होना चाहिए।

तांगा एक सुपरवॉल्केनो की तुलना में अधिक विनाशकारी था, लेकिन चारों ओर बिखरे हुए होने के बजाय, यह जगह पर बना रहा, जिससे विशेषज्ञों को अपने सिद्धांतों की पुन: जांच करने के लिए मजबूर होना पड़ा कि इस तरह के विनाश का कारण कौन सा तंत्र हो सकता है। ।

इससे भी अधिक अस्पष्ट तथ्य यह है कि हंगा टोंगा से निकलने वाली ऊर्जा समुद्र तल पर फैलने के बजाय अधिकतर लंबवत होती है। मैके का कहना है कि आकाश की ओर विस्फोट असामान्य था।

हंगा टोंगा के बड़े पैमाने पर विस्फोट न केवल समुद्र पर लहरें पैदा करते हैं, बल्कि वे वातावरण में ध्वनि तरंगें और लहरें भी पैदा करते हैं। ये तरंगें अपने केंद्र से एक निश्चित अंतराल के साथ बाहर की ओर निकलती हैं। वे हवा के माध्यम से 100 किमी से अधिक की गति से यात्रा करते हैं, जो एक जेट विमान की गति से लगभग दोगुना है।

विलियम्स का कहना है कि इससे भी अधिक असामान्य बात यह है कि लहरें पारंपरिक तरीके से समाप्त नहीं होती हैं।

``ऐसा प्रतीत होता है कि उनमें अधिक ऊर्जा है और वे एक ऐसी लहर बनाते हैं जो अंटार्कटिका में रोज़ आइस शेल्फ़ जितनी दूर रिकॉर्ड की गई थी।'

विशेषज्ञ अभी भी इस तरह की घटनाओं की एक श्रृंखला के रिकॉर्ड को एक साथ जोड़ने की कोशिश कर रहे हैं।

हंगा टोंगा विस्फोट ने अनुमानित 10 मिलियन टन टीएनटी ऊर्जा जारी की। राख और उग्र समुद्रों ने द्वीप को लगभग नष्ट कर दिया।

इससे न केवल स्थानीय बुनियादी ढांचे को नुकसान पहुंचा, बल्कि दूषित जल आपूर्ति लाइनें और क्षतिग्रस्त सड़कें भी क्षतिग्रस्त हो गईं। इसका विश्वव्यापी प्रभाव पड़ा। भूमिगत अनगिनत लावा प्रवाह हैं, जिनमें से कोई भी चेतावनी के बिना किसी भी समय फट सकता है।

हंगा टोंगा का अध्ययन करके, हम इस बारे में अधिक जान सकते हैं कि इन अन्य अंडरवाटर टाइम बमों के संबंध में क्या सावधानियां बरतनी चाहिए।