Mn. Francesc Nicolau: EL PLANETA TERRA I LA SEVA HISTÒRIA (I)

Primer cicle de cinc conferències sobre el tema “El planeta Terra i la seva història”, pronunciades per Mn. Francesc Nicolau els dies 3 al 24 de novembre i 1 de desembre de 2015 a la Sala Sant Jordi del Seminari Conciliar de Barcelona.

1a Conferència: El naixement del nostre planeta i com era la Terra primitiva

La Terra és l’astre on nosaltres vivim i, d’aquí el nostre interès. Però l’interior de la Terra només es coneix d’una manera indirecta i amb molts interrogants. La part més superficial, l’escorça, només té, com a molt, uns 40 km de gruix als continents i uns 8 km als oceans. Més enllà, ve el mantell del qual, pràcticament no se sap res. Cal tenir en compte que la Terra te uns 6400 km de radi!

La Terra des de l'espai (www.planeta-terra.info)

La ciència que estudia la Terra és la Geologia (“Geo” Terra i “Logos” tractat). La Geografia seria la descripció de la Terra, però el tractat raonat n’és la Geologia. Es divideix en  Mineralogia, Petrologia, Geoquímica, Geofísica, Geodinàmica, etc. La Paleontologia en quedaria a cavall de la Biologia (“palaios” antic, “ontos” ser i “logos” tractat).

La Terra va néixer a la vegada que el Sol. Però a començaments dels segle XX Jeans i Jefreys tenien la idea que una estrella va passar prop del Sol i va produir una esfilagarsada de matèria solar que va originar els planetes del Sistema solar. L’estudi de la composició del Sol (hidrogen i heli) i la composició tan diferent dels planetes, ha fet que aquesta teoria hagi quedat obsoleta. Del naixement de la Terra hem de dir que la hipòtesi més probable és la de C.F. von Weizsäcker que afirma que el Sol i tot el sistema planetari es van formar al mateix temps d’una massa nebulosa procedent de l’acumulació de gasos originats per una nova o supernova (o per més d’una) que havia fet explosió abans.

Els elements radioactius més pesants no es troben a les estrelles; hom sap que precisa la seva formació una energia considerable que només té lloc en les explosions de noves i supernoves. A partir dels núvols originats en l’explosió, es produirien uns remolins de pols, els quals, en anar-se condensant originarien planetèsims i resultat de la unió un augment en la temperatura. Es possible que l’explosió de la supernova que originà els Sistema Solar fos de segona o tercera generació. La hipòtesi de Weizsäcker explicaria l’existència dels quatre planetes interns sòlids (Mercuri, Venus, Terra i Mart) i dels externs, sobre tot gasosos (Júpiter, Saturn, Urà i Neptú), amb el cinturó d’asteroides entremig.

La Terra primitiva havia de tenir de 2000º a 3000º C de temperatura superficial, calor produïda per la gravetat, la compressió, les marees i, sobretot, per la desintegració d’elements radioactius. Acabarà formant tres capes ben definides.

L’atmosfera experimentà una evolució molt llarga per arribar a l’actual a partir de la inicial a base d’hidrogen i heli, els quals la gravetat de la Terra no va poder retenir i van desaparèixer. Urey feu un estudi de com hauria de ser l’atmosfera que seguí i va arribar a la conclusió que estava composta per vapor d’aigua i amoníac i d’altres; hi havia molt poc oxigen, el qual anà augmentant en gran part degut a l’acció dels cianobacteris (que viuen en atmosfera sense oxigen, és a dir anaerobis), el qual comença a ser important fa només uns 1000 milions d’anys. Pel que fa als oceans, els principals proveïdors d’aigua van ser els volcans, però també hi contribuïren els cometes i meteorits.

L’edat de la Terra, admesa pràcticament per tota la comunitat científica, és d’uns 4600 milions d’anys. S’ha pogut saber per la desintegració dels elements radioactius: pel mineral que es troba, al seu entorn, amb els elements fruit de la seva desintegració, podem saber quant de temps fa que el que és radioactiu es trobava formant part ja del nostre planeta. Però no va ser fàcil arribar a la precisió actual. La història és llarga. Barrell fou el primer en valorar-ho, però no tingué en compte l’existència d’isòtops de l’urani. Thomson i Aston, amb un espectrògraf valoraren els isòtops, i Patterson feu l’escala de l’urani i els altres elements. Tilton ja va poder aproximar amb molta seguretat l’edat de la Terra. Des de llavors, s’han fet més de 200 medicions que han refrendat aquella edat tan remota.

Quan de temps fa que la Terra s’ha consolidat fins a arribar a ser tal com ara la veiem? La resposta no és única. Depèn del que s’entengui per plena consolidació, perquè, tenint en compte els volcans actius que encara tenim, no està pas ben consolidada del tot... També la pols còsmica i meteorits que hi cauen (200 milions de tones diaris) li fan augmentar la massa i la descomposició dels compostos d’hidrogen, que en quedar lliure s’escapa cap a l’espai li’n fan perdre. Els volcans encara son vius i l’argó que hi llencen a l’atmosfera demostra que ha estat originat per desintegració radioactiva, la qual encara és activa.

2a Conferència: La ciència de la Geologia i el seu desenvolupament

Les primeres elucubracions científiques sobre la Terra gairebé es redueixen a descripcions del que hi trobem.

Els fenicis varen ser els primers en fer mines a molts indrets, seguits dels grecs. Això els portà a pensar que a la Terra “no només hi ha terra”, sinó també d’altres coses. Aristòtil, es pot considerar el primer naturalista de la història. Fou el primer en explicar com es formaven els deltes (anomenats aixi per la forma de la lletra delta majúscula de l’alfabet grec). Però en parlar sobre l’origen dels volcans va donar una explicació completament errònia. Avicenna encara interpretava els fòssils originats per la “vis plastica”, o sigui, una força terrestre que feia formes minerals que imitaven les formes vivents a les roques.

Al Renaixement, Leonardo da Vinci ja diu que l’estructura de la Terra ha patit molts canvis i de manera continuada. Els fòssils eren d’origen marí i allà on es troben es pensa que hi hagut el mar. Al segle XVII Girolamo Fracastoro i Bernat Palissy segueixen les mateixes idees de Leonardo. Aquestes idees foren críticades per Voltaire com a ridícules

Georg Bauer (Georgius Agricola), metge alemany, va escriure un llibre dedicat als metalls, dividit en sis volums, on descriu els coneixements geològics i miners del seu temps. És el primer en usar la paraula fòssil (del llatí “fodere”, allò que es troba excavant) per a designar els minerals i el que actualment coneixem com a fòssils, sense diferenciar-los.

El Bt. Niels Stensen (Nicolaus Steno), metge danès luterà que va anar a viure a Toscana. Va convertir-se al catolicisme, fou ordenat de prevere i després nomenat bisbe al nord d’Alemanya i beatificat fa uns anys (és un dels patrons dels Amics del Museu Geològic del Seminari de Barcelona, juntament amb Sant Albert Magne i el Bt Josep Casas Ros). En el seu interès per la Geologia va publicar un llibre “Sobre els sòlids continguts en altres sòlids”, en el qual exposa que els fòssils són restes d’animals sepultats a les roques i posteriorment mineralitzats. Però observà que l’esmalt dels dents de tauró es conserva tal qual. Els estrats els descriu amb molt de detall. Els minerals cristal·litzats compleixen una llei de constància dels angles entre les cares.

Però al segle XVIII ja es fan hipòtesis sobre com s’originà el conjunt superficial del planeta: neptunisme (Abraham Gottlob Werner, 1790), plutonisme (James Hutton, 1796) i catastrofisme (Charles Bonnet, 1790).

James Hutton, metge escocès d’Edimburg, el seu interès es va decantar per la Geologia, la Mineralogia i la Química. Va veure amb claredat que hi havia roques que venien de la destrucció d’unes altres. Altres, en canvi procedien dels volcans, teoria que va donar lloc a l’escola plutonista (de Plutó, déu de l’avern).

Abraham Gottlob Werner, enginyer de mines alemany i professor a l’escola de mines de Freiberg, creia que totes les roques procedien de substàncies disoltes en l’aigua, especialment del mar, o de la destrucció d’altres preexistents, fet que va donar lloc a l’escola neptunista (de Neptú, déu del mar).  La sedimentació seria lenta, però tot vindria de l’aigua, inclús les colades de basalt. Se’l considera un dels fundadors de la Mineralogia moderna.

També hi ha dos aspectes: catastrofisme i uniformisme. El primer creu que els canvis a la Terra han tingut lloc de manera brusca i catastròfica; aquestes catàstrofes explicarien les diferencies entre els estrats. Cuvier era catastrofista. Per als segons, han estat de manera progresiva i lenta. Mentre que s’arriba a un estudi dels estrats d’una manera ja ben rigurosa amb “Order of the Strata and their Embedded Organic Remains” (1799) de William Smith, constructor de canals. En el seu treball va observar la disposició dels estrats i es va adonar que tots ells es podien diferenciar pels fòssils que contenien, ja que eren característics de cadascun. Va publicar el primer mapa geològic d’Anglaterra.

El primer geòleg català va ser Carles de Gimbernat (1769-1839), que era neptunista. En aquest segle XIX ja apareixen els primers sistematitzadors de tota la geologia, que reconcilien plutonisme i catastrofisme fent notar la part de veritat que té cada una d’aquestes teories. L’anglès Charles Lyell (1797-1875) fou un advocat que va interesar-se per la Geologia i va voler comprovar sobre el terreny el que havia sentit a les conferències neptunistes a les quals havia asssistit. Amb la seva gran obra de tres volums “Principles of Geology” (1830-33) inicia l’època heroica de la geologia. Però encara s’aixecaren més polèmiques, sobre tot per la quantitat d’anys que calia per explicar determinats processos geològics. Darwin, aleshores va poder veure clar que amb la durada dels temps geològics es podria explicar la seva teoria de l’evolució.

L’austríac Edward Suess (1831-1914) amb “Das Antlitz der Erde” (La cara de la Terra), publicat entre 1883 i 1905, continua l’obra de Lyell, amb les seves aportacions sobre formació de les muntanyes  i les capes de la Terra SIAL, SIMA i NIFE. Les muntanyes es formarien per l’arrugament de la superfície de la Terra per refredament (avui dia se sap que es degut a la tectònica de plaques). L’escorça terrestre és sòlida al damunt d’una part pastosa o astenòsfera. La geologia encara s’està fent i no es poden fer afirmacions precipitades: cal ser prudents.

3a Conferència: Estructura del globus terrestre

S’anomena Geodèsia l’estudi de les dimensions i forma de la Terra dividint-la en regions. Els antics creien que la Terra era plana amb una volta on estaven fixades les estrelles. Però els primers pensadors (Aristòtil, Plató,...) ja s’adonaren de la seva esfericitat. Per a Aristòtil la circumferència terrestre era d’uns 63.000 km, un error molt important (més del 50%).  Arquimedes calculà la longitud d’un meridià terrestre: 300.000 estadis (uns 47.000 km).

Eratòstenes, vivia a Alexandria (Egipte) i en un viatge que féu a la veïna Siena, s’adonà que el dia 21 de juny al migdia els objectes no tenien ombra. El mateix dia a Alexandria, l’ombra era d’uns 7º 20’. Per triangulació, es dedueix que l’arc de meridià que formen ambdues ciutats representa 7º 20’ (1/50 de circumferència). Com que la distància en estadis entre ambdues localitats era de 5000 estadis: la longitud total del meridià seria de 250.000 estadis (39.700 km, 300 km menys del càlcul actual de 40.000 km).

Per a Estrabó, la longitud era de inferior, de 29.000 km, error considerable, però valor que arriba a tenir-se per cert fins al segle XV. Aquest fet enganyà Cristòfol Colom, el qual, en arribar a Amèrica cregué que havia arribat a l’Índia (per això als americans se’ls diu indis).

Isaac Newton (1642-1727), en tenir en compte que la Terra girava sobre si mateixa (rotació) i la seva consistència és un xic pastosa, explicaria que la força centrífuga l’aixafés pels pols i que aquest radi polar fos inferior en 28 km al radi equatorial: en calculà l’aplatament en 1/230 (avui: 1/298,25). La Terra seria un el·lipsoide quasi esfèric.

Però la Terra no és homogènia, i la distribució del radi no es homogeni, sinó una mica irregular: seria un geoide amb forma de pera, malgrat que les diferències calculades siguin d’unes desenes de metres més amunt o més avall. El nostre planeta no seria un el·lipsoide, sinó que seria un “geoide”.

La massa de la Terra fou calculada per Henry Cavendish (1731-1810) aplicant la fórmula M=R²g/G, essent G la constant universal de la gravetat, calculada pel mateix Cavendish. Primer experimentà amb dues masses de 10 kg, les quals s’atrauen entre elles, les féu girar i amb un dinamòmetre, prengué les mides del pes amb molta finor i obtingué, per tant, el valor de la força. Li resultà de 6,6 per 10 elevat a menys 24 kilograms. Aplicat a la formula F=GM.m/d², s’obté que la massa de la Terra tenia uns 6 mil trilions de tones. Avui dia se sap que el 6,6 cal substituir-lo per 5,976, el que dóna una massa total de 5,9 mil trilions de tones. La densitat mitjana  és de 5,515, però la de les roques superficials és de 2,5 – 2,9. Aquest fet indica que en profunditat la densitat augmenta.

Quan es produeix un terratrèmol es formen tres tipus diferents d’ones: les primàries, P (que vibren expansionant-se i contraient-se com el so i que viatgen a uns 12 Km/seg); les secundàries, S (de va i ve, de velocitat la meitat que les P) i les longitudinals, L (que són les superficials i les més lentes (3Km/seg) però també les més destructives). Les ones S quan travessen materials pastosos redueixen la seva velocitat i no poden travessar materials líquids. De l’anàlisi dels sismogrames, s’arribà a la conclusió que a la Terra hi ha diferents capes internes, de diferents consistències i densitats, i separades per discontinuïtats.

Aquestes capes de la Terra serien: L’escorça o exosfera, amb una mitjana de 40 km d’espessor calculada per Andrea Mohorovicic el 1909; el mantell, de 2830 km de gruix, fins a la discontinuïtat descoberta per Benno Gutenberg el 1913, i amb dues regions: l’astenosfera i la mesosfera (el mantell representa el 68% de la massa total de la Terra); i el nucli (o endosfera, o NIFE), amb nucli extern líquid (ja que no el travessen les ones S) i nucli intern, separats a 5.100 km per la discontinuïtat de Wiechert-Lehmann. La seva densitat va de 9,8 a 13,6. 

El 1960 el projecte Mohole va voler perforar l’escorça a l’oceà, on té poc gruix, i així arribar al mantell, però no ho va aconseguir, ja que es van espatllare les màquines als 6 km de profunditat, degut a la calor. Cada 33 m augmenta la temperatura 1ºC fins a uns 3.000 m. Si aquest gradient geotèrmic fos constant, al centre de la Terra hi hauria una temperatura d’uns 200.000º C. Però al nucli es considera que hi ha uns 3.000-4.000º C. Anecdòticament direm que el P. Kirchner al segle XVII va afirmar que al centre de la Terra hi havia uns anomenats pirofilacis (del grec “piros”, foc, i “filaci”, presó), on s’originarien les fonts termals. El primer aprofitament de les fonts termals o energia geotèrmica procedent de la calor de la Terra fou el 1913 a Itàlia. Avui dia, s’aprofita a molts països.

4a Conferència: Dinàmica terrestre, deriva dels continents i tectònica de plaques

Farem un incís sobre la Lluna. La manera de ser de la Terra actual, hi té a veure la Lluna? La Terra té una petita inclinació respecte a la perpendicular al pla de l’eclíptica d’uns 23º 26’, però que pot oscil·lar uns 4º només degut a l’efecte de la Lluna. Laskar va estudiar com seria la Terra si no hi hagués Lluna: l’eix terrestre tindria oscil·lacions molt fortes fins a posar-se horitzontal i els climes haurien variat molt. Amb aquestes oscil·lacions, la vida amb grans organismes hagués estat impossible.

La primera idea de la possibilitat del fet que els continents s’hagin anat separant la donà el 1620 l’anglès Francis Bacon. La figura d’Europa encaixava amb el N d’Àfrica, i la costa atlàntica d’Àfrica amb Amèrica. Però el continent no acaba allà on ho fa la terra ferma. Aquest encaix encara és més important i més clar si es té en compte el límit de la plataforma continental situada a una profunditat de 200 m per sota del nivell del mar; a partir d’aquest punt es troba un talús de caiguda quasi vertical fins a les profunditats abissals. Cal considerar la terra ferma i la plataforma formant part de l’escorça granítica.

No és fins el 1858 que el francès Antoine Snider en ressuscita la hipòtesi, però no se’n féu cas. L’americà Francis B. Taylor el 1912 reprèn aquelles hipòtesis anteriors, suposant que a l’origen només hi havia dos continents, un a l’hemisferi nord i un altre al sud. Aquest darrer s’anà partint. Quan un i altre s’acostaren formaren l’Himàlaia.

Després Alfred L. Wegener el 1915 exposa amb detall com a molt probable la teoria que anomena “deriva dels continents”. Segons ell, cap al Carbonífer superior, la gran massa granítica formava un sol continent, la Pangea, i un sol oceà, la Panthalassa. Pangea es dividí en Lauràsia al nord i Gondwana al sud, formada per Amèrica del Sud, Àfrica, l’Índia, l’Antàrtida i Ausrtàlia (Gondwana prové de “Gond” tribú de l’Índia i “wana” bosc) i que aquestes masses continentals s’anaren esqueixant i separant, a partir de l’era Secundària, fins a l’estat actual. Wegener explicava aquest moviment de manera que era degut a la força centrífuga de la Terra.

La “Tectònica de plaques” és la teoria continuació de la “Deriva dels continents”, la qual sorgí a partir de la teoria de l’expansió dels fons oceànics exposada el 1960 per Harry H. Hess (1906-69). Diu que els continents són un conjunt de 7 grans plaques (Euroasiàtica, Africana, Nord-americana, Sud-americana, Indoaustraliana, Antàrtica i Pacífica) i 5 de petites (Nazca, Carib, Cocos, Filipines i Aràbiga), que es mouen de tres maneres: separant-se, xocant i esllavissant-se, al damunt de l’astenosfera.

Hess, a l’època de la Primera Guerra Mundial, havia estat comandant de submarí i va observar les formes dels fons dels oceans: a -4.000 m sorgien  muntanyes, les quals no acabaven en vèrtex, sinó que feien formes aplanades (guyots). També va trobar les dorsals oceàniques, és a dir, trencaments de la capa basàltica, i on de manera gairebé continua hi ha erupció. La capa basàltica estaria partida o totalment trencada per sobre de l’astenosfera, amb unes valls o rifts, per on sorgiria material fos i és això el que fa que s’eixampli a banda i banda. Es va fixar en la dorsal atlàntica. A mida que s’allunyava de la seva part central, els materials eren més antics, mentre que els situats a una banda respecte a dit centre eren de la mateixa edat que els de l’altra banda a igual distància de dit centre. El moviment també es demostrava per l’anàlisi del paleomagnetisme, les laves quan solidifiquen, les partícules magnètiques que contenen, s’orienten segons el camp magnètic terrestre.

Al llarg de la història de la Terra la polaritat ha anat canviant, amb èpoques normals (el pol nord magnètic coincideix o és a prop del nord geogràfic) o inverses (el pol sud magnètic coincideix o és a prop del nord geogràfic). Es disposen a banda i banda de la dorsal, laves formades en moments de magnetisme normal i altres en moments de magnetisme invers, de manera simètrica. Amb aquest fet, s’intuïa que les plaques es separaven (i no els continents).

Com la Terra és finita, a un punt o altre les plaques o bé xoquen, o bé se separen, o bé llisquen una respecte de l’altra. Si xoquen una placa oceànica amb una de continental, la placa oceànica, més densa, pot subduir per sota de la placa continental i en aquests punts es produeixen profundes fosses submarines i sorgir cinturons de volcans (com és el cas del cinturó de foc del Pacífic). També si xoquen dues plaques oceàniques, una d’elles subduiex sota l’altra formant-se els anomenats arcs d’illes (com és el cas de les illes Kurils).

Si xoquen dues plaques continentals poden formar-se serralades (orogènia), i si se separen, s’origina una dorsal oceànica amb un rift central, com ja s’ha dit. Si hi ha esllavissament, freguen les plaques una amb l’altra. Aquests moviments de les plaques no són continus en el temps i quan passen solen produir-se terratrèmols.

El 1967 es dóna la teoria de la tectònica de plaques com a bona. La intensa calor al mantell provocava moviments convectius i seria la causa del moviment. La força centrífuga terrestre seria de poca importància. La litosfera llisca amb facilitat sobre l’astenosfera.

El relleu de la superfície terrestre: per què hi ha muntanyes? S’han ideat moltes explicacions: per l’arrugament de l’escorça, per enfonsament de la superfície, per formacions de geotumors, per la calor interna,... i per la tectònica de plaques (la qual és el que proposà Felix A Vening Meinesz) i que ara és la que es considera més probable. Seria la que ha produït totes les orogènies conegudes.

5a Conferència: Terratrèmols i volcans. Les seves causes

Són els fenòmens que més pànic han produït al llarg de la història humana. La mitologia atribuïa els terratrèmols i els volcans als déus, però la seva explicació cal buscar-la dins del marc de la tectònica de plaques.

Sismologia és l’estudi científic dels terratrèmols i les seves causes. S’inicia amb el P. Filippo Cecchi (1822-87), escolapi, i del P. Timoteo Bertelli (1826-1903), clergue barnabita, segueixen després John Milne (1850-1923) i Fusakushi Omori (1868-1903). S’inventà el sismògraf per enregistrar-los  i s’idearen les escales Richter (9 graus) i la de Mercalli (12 graus). Diàriament, se’n produeixen uns 300 a nivell planetari, però quasi bé tots solament són aquells dits els qui els testimonien, ja que són de poca intensitat.

Les ones sísmiques es deuen a l’alliberament de pressió creada entre les plaques (moviments no constants ni periòdics). El punt de màxima profunditat queda per sota de l’escorça i és variable. Els terratrèmols superficials tenen l’hipocentre a menys de 70 km de profunditat; els intermedis entre 70 i 300 km; els profunds, a més de 300. Poden també produir-se en la matèria pastosa del mantell, fins a 700 km de profunditat (aproximadament 1/10 del radi terrestre).

Les ones que originen són P o primàries, que són les longitudinals; S, o secundàries transversals; i L, lentes o llargues, que surten de l’epicentre (punt de la superfície situat a la vertical de l’hipocentre). La velocitat mitjana per a les ones P és d’uns 12 km/s; d’uns 6-6,5 km/s per a les ones S; les L d’uns 3-3,5. Aquestes diferències de velocitat entre les ones P i S permeten trobar la distància de l’hipocente on s’han originat. Les ones L són les més destructives, en fer caure els edificis i altres béns, causant nombroses víctimes humanes (fins i tot de centenars de milers de morts). Barcelona és un lloc de baixa intensitat dels terratrèmols; es deixen sentir més al Pirineu, però encara bastant febles.

Sobre la causa s’han elucubrat moltes explicacions, a part de les mitològiques. Per a Aristòtil, es deurien a l’aire comprimit que es troba a les cavernes subterrànies. Per a Demòcrit es deurien a desequilibris subterranis. Estrabó segueix a Aristotil i fa una descripció dels llocs geogràfics on es produeixen. Sèneca índica que són més freqüents als llocs costaners. Stuckley (1687-1765) els creu deguts a forces elèctriques, al igual que l’acadèmic barceloní Joan Antoni Desvalls. Edward Suess (1831-1914) és qui ja ho encerta: indicant que es produeixen a les serralades joves, és l’orogènesi, opinió que a mitjans del segle XX farà seva la tectònica de plaques.

La ciència pot preveure els terratrèmols? No es pot, però hi ha senyals precursores. S’han enunciat quatre mètodes per a la seva previsió: el japonès ( a partir de microsismes amb les diferències de velocitat entre les ones P i les S), el xinès (moviment de certs animals), el grec (per corrents elèctrics degudes a irrupcions sobtades) i el rus (amb antena per captar les ones electromagnètiques associades).

Diodor de Sicilia (segles II-I a.C.) es fixà que els animals que vivien soterrats, fugien de sota terra abans del sisme. També ho observà Buffon. Aquest és l’anomenat mètode xines, ja que, el 1973, a la Xina, quan la gent, sabent-ho, veié el comportament de certs animals, es refugiaren a temps i hagué un sisme que no provocà víctimes. Però, en un altre cas, també a la Xina el 1974, els animals no ho notaren i es produïren 800.000 morts. Actualment ja s’ha fet el mapa de les zones amb perill de patir terratrèmols. Al cinturó de foc del Pacífic es produeixen el 80 % del total.

La paraula “volcà” ve de “Vulcanus” déu del foc, les fornals i els volcans. Serien punts d’emissió de magma a la superficie terrestre. Es formen a ran de terra i progressivament creixen formant l’edifici que és el volcà pròpiament dit, el con volcànic que té tres parts: cràter, xemeneia i focus. El cràter apagat s’anomena caldera; la de Santorí té 19 km de diàmetre i una profunditat de 300 a 400 m. El 1943 es produí l’erupció del volcà Paricutin (Mèxic). Aquesta va començar del no-res en un camp de blat de moro que conreava un pagès; aquest es fixà que dels solcs sortien vapors. Poc seguit van seguir un terratrèmol i l’emissió de pedres (piroclastes). Al cap d’uns mesos tenia 500 m d’alçada.

Les explicacions que en donaren els antics, a l’igual que dels terratrèmols, foren insuficients. Aristòtil no veié mai cap erupció i els atribuí a la inflamació de gasos subterranis. Igual explicació donen Posidoni, Plató, etc. No és fins al segle XVII que no es comença a veure’n la causa més científicament. Actualment, tothom està d’acord que també la tectònica de plaques intervé en la provocació d’erupcions.

Hi ha 550 volcans històrics en els quals s’han enregistrat unes 2.500 erupcions, el 80% al cinturó de foc del Pacífic. Erupcions volcàniques famoses: Santorí (cap al 1500 aC), Vesubi (79 dC), Laki (1783), Krakatoa (1881), Mont Pelée de Martínica (1902), Taal, de Filipines (1906 i 1911), Saint’ Helens (1980), Nevado del Ruiz (1985) i Pinatubo (1991).

Hi ha quatre tipus d’erupcions: hawaiana, vulcaniana, peleana (o domàtica) i estromboliana. La de tipus hawaiana són suaus i la lava s’estén molt. La vulcaniana és de tipus explosiva, com les del Vesubi. A la peleana es forma un pitó de lava al cim del volcà, amb esquerdaments dels vessants, per on surten núvols de gasos ardents i asfixiants (núvol ardent); pren el seu nom del Mont Pelée, a la illa Martinica, on el 1902 un d’aquests núvols causà 40.000 morts. Haroun Tazieff (1914-98) posa, segons aquests tipus, quins són els senyals premonitoris d’erupció, els quals es basen en dos punts: sismes previs i canvis en la composició dels gasos del cràter. De totes maneres, la predicció és molt difícil.