Kaldera – vad är en vulkanisk kaldera? Bildning och kända exempel
Upptäck hur vulkaniska kalderor bildas, deras enorma effekter och kända exempel som Yellowstone och Toba — vetenskap, historia och risker för natur och mänsklighet.
En kaldera är en vulkanisk nedsänkning som bildas när marken över en delvis eller helt tömd magmakammare sjunker ihop efter ett mycket stort vulkanutbrott. När en stor mängd magma och gas kastas ut eller töms i en inträngande fas kan den överliggande berggrunden inte längre bära sin egen vikt och kollapsar i ett eller flera steg, ofta längs cirkulära eller elliptiska sprickzoner.
Skillnad mellan kaldera och krater
En vulkaniskkrater, som ofta syns på en vulkans topp, bildas vanligtvis genom att material blåses utåt och ur en öppning. En kaldera uppstår däremot genom kollaps inåt. Ordet caldera kommer från det portugisiska språket och betyder "kittel". I praktiken kan komplexa vulkaniska strukturer innehålla både kratrar och kalderor, samt efterföljande fyllningar och återuppbyggnader.
Hur bildas en kaldera?
- Stort explosivt utbrott eller snabb tömning av en magmakammare — stora volymer magma och pyroklastiskt material lämnar magmasystemet.
- Bildning av ringbrott och sprickzoner — sänkan initieras av att taket över magmakammaren kollapsar längs ringformade brott.
- Flera kollapsfaser — kalderor kan bildas i flera steg, med sekundära utbrott och uppfyllnad av stora mängder aska och ignimbrit.
- Post-kollapsprocesser — efter kollapsen kan en ny magmaintrusion lyfta upp delar av botten (resurgent dome), fylla kalderan med lava eller ge upphov till varma källor och geysers.
Storlek och typer
Kalderor varierar kraftigt i storlek — från mindre sänkor några hundra meter över till jättelika strukturer som mäter tiotals eller hundratals kilometer i diameter. Vissa vanliga typer är:
- Summitkalderor — uppstår vid vulkanens topp efter utbrott.
- Somma- eller kollapskalderor — där en äldre kon delvis kollapsar runt en inre kaldera (exempel: Santorini).
- Resurgenta kalderor — där magmaintrusioner efter kollapsen lyfter upp botten igen och bildar en central kupol.
Kända exempel
Yellowstone är en av de mest kända kalderorna i världen. Vid det stora utbrottet för cirka 650 000 år sedan släppte den ut ungefär 1 000 km3 material och täckte stora delar av Nordamerika med aska och pyroklastiskt material — på sina ställen upp till flera meter. För att få perspektiv släppte Mount St. Helens fick ett utbrott 1980 ut ungefär 1 000 gånger mindre material än detta.
Andra kända kalderor är bland annat Crater Lake (USA), Santorini (Grekland) och Campi Flegrei (Italien). Vissa havsöar, som de i Indonesien, är också knutna till kalderrabeller och stora explosiva utbrott.
Toba och klimatpåverkan
En av de största kända explosiva händelserna är det så kallade utbrottet i Tobasjön i Indonesien. För cirka 75 000 år sedan släppte den händelsen — ofta kallad Tobakatastrofen — ut uppskattningsvis 2 800 km3 ejekta. Effekterna på klimatet och livet på jorden har diskuterats livligt.
Antropologen Stanley Ambrose föreslog i slutet av 1990‑talet att en efterföljande vulkanisk vinter som orsakades av detta utbrott kraftigt minskade den mänskliga populationen, till ett storleksordning av några tusen individer (en s.k. befolkningsflaskhals). Denna hypotes är inflytelserik men omstridd: vissa genetiska, arkeologiska och klimatologiska studier stödjer idén medan andra ger argument mot en så dramatisk global nedkylning eller en lika stark demografisk kollaps. Sammantaget är kopplingen mellan ett enskilt enormt utbrott och mänsklighetens evolution komplex och inte avgjord.
Ekosystem- och samhällseffekter
Stora kalderautbrott producerar enorma mängder aska och gas (särskilt svaveldioxid) som kan leda till regionala eller globala klimatpåverkningar, såsom kraftig nedkylning under några år till årtionden beroende på mängden svavel i atmosfären. Lokalt orsakar pyroklastiska flöden, aska, lahars (vulkaniska lerskred) och glaciärsmältning omfattande förstörelse av ekosystem, bosättningar och infrastruktur. Långsiktigt kan kalderor också skapa bördiga jordar och ge upphov till geotermisk energi och unika habitat i kalderasjöar och varma källor.
Sammanfattning
Kalderor är bland de mest dramatiska produkterna av vulkanism: stora kollapser som vittnar om kraftfulla magmatiska processer. De varierar i storlek, bildningssätt och efterföljande utveckling, och kan ha både förödande och skapande effekter på landskap, klimat och mänsklig verksamhet. Forskning på kalderors orsaker, mekanik och konsekvenser pågår fortfarande, inte minst för att bättre bedöma risker kopplade till aktiva kalderosystem som Yellowstone och Campi Flegrei.
Exempel på bildandet av en caldera, bilderna visar Mount Mazamas utbrottstidlinje.
Crater Lake i Oregon
Större calderas
Utbrott som bildar ännu större kalderor är kända. Vid La Garita Caldera i San Juan Mountains i Colorado sprängdes den 5 000 km långa 3Fish Canyon Tuff ut i ett enda stort utbrott för cirka 27,8 miljoner år sedan.
Vid vissa tidpunkter har rhyolitiska kalderor dykt upp i tydliga grupper. Resterna av sådana grupper kan hittas på platser som San Juan Mountains i Colorado (som bildades under Oligocen, Miocen och Pliocen) eller Saint Francois Mountain Range i Missouri (som fick utbrott under Proterozoikum).
- Ngorongoro är en caldera.
Satellitbild av Santorini. Medurs från mitten: Nea Kameni; Palea Kameni; Aspronisi; Therasia; Thera
Frågor och svar
F: Vad är en caldera?
S: En caldera är ett vulkaniskt fenomen som bildas genom att landytan kollapsar efter ett gigantiskt vulkanutbrott. Den skapas när vulkanens magmakammare töms tillräckligt mycket för att marken ovanför den ska sjunka.
F: Hur skiljer sig en caldera från en krater?
S: En krater bildas genom att den sprängs utåt, medan en caldera bildas genom att den kollapsar inåt.
F: Varifrån kommer ordet "caldera"?
S: Ordet "caldera" kommer från det portugisiska språket och betyder "kittel".
F: Hur mycket material frigjordes under Yellowstone calderas senaste utbrott?
S: Under Yellowstone calderas senaste utbrott för cirka 650 000 år sedan släppte den ut cirka 1 000 km3 material.
F: När fick Tobasjön ett utbrott och hur mycket material släpptes ut?
S: Tobasjön fick ett utbrott för cirka 75 000 år sedan och släppte ut cirka 2 800 km3 ejekta. Detta var ett av de största explosiva utbrotten under de senaste 25 miljoner åren.
F: Vilken teori föreslår att detta utbrott minskade människans befolkning till mellan 2 000 och 20 000 människor?
Svar: Antropologen Stanley Ambrose föreslog att den vulkaniska vinter som orsakades av detta utbrott minskade den mänskliga befolkningen till mellan 2 000 och 20 000 människor.
F: Finns det några direkta bevis som stöder denna teori?
S: Nej, det finns inga direkta bevis som stöder denna teori och vissa bevis som tyder på att den kanske inte är korrekt.
Sök