Under Pressure-geisers
eeuwenlang hebben geisers onze verbeelding getrokken in plaatsen als Yellowstone National Park, waar jaarlijks 4 miljoen bezoekers samenkomen.
Dit is deels omdat geisers spectaculair zijn, en deels omdat ze zeldzaam zijn. Er zijn er slechts ongeveer 1000 wereldwijd, en bijna de helft ervan bevindt zich in Yellowstone. De meeste andere komen voor in slechts vijf landen.
Waarom zijn er zo weinig? Ze vereisen zeer gespecialiseerde geologie.
aan het oppervlak hebben ze caprock nodig om water vast te houden. In de ondergrond hebben ze scheuren in het gesteente nodig, zodat water kan stromen en zich kan verzamelen in reservoirs en holtes.
daaronder hebben ze intense hitte nodig—alle geisers bevinden zich in vulkanische gebieden.
de bodem van de waterkolom van de geiser ligt het dichtst bij de warmte, onder hogere druk—waardoor het kookpunt stijgt. Zo blijft het water verwarmen zonder om te zetten in stoom.
de warmte gaat de waterkolom op en bereikt uiteindelijk de top. Daar is de druk lager, zodat het water kan koken.
wanneer het in stoom verandert, geeft het druk af op het water net onder het water. Die nu kan koken, waardoor er druk vrijkomt op het water verder naar beneden, enzovoort. Deze kettingreactie produceert enorme hoeveelheden stoom, die uitbarsten uit de top van de geiser.
in grote geisers kan stoom duizenden liters kokend water in de lucht brengen, in fonteinen die enkele seconden tot enkele uren kunnen duren en een hoogte van 300 ft kunnen bereiken.
als je er een gaat zien, bereid je dan voor om verbaasd te zijn. Het is een van de grootste shows van de natuur.
achtergrond: onder druk-geisers
Synopsis: met hun dramatische displays hebben geisers altijd de verbeelding van de mens gevangen. Een thermische geiser is een zeldzame soort hete bron die soms water en stoom uitbarst. Geisers tonen het zuiverste en oudste voorbeeld van geothermische energie.
- geisers zijn zeldzaam. Er zijn slechts ongeveer 1000 geisers in de wereld, en ongeveer de helft komt voor in Yellowstone National Park in de Verenigde Staten. Andere komen voor in IJsland, Kamtsjatka (Rusland), Kenia, Nieuw-Zeeland en Chili. de beroemdste geiser ter wereld is Yellowstone National Park ‘ S Old Faithful, die ongeveer elke 90 minuten uitbarst.Steamboat Geyser in Yellowstone National Park is de hoogste bestaande geiser, met uitbarstingen van meer dan 400 ft hoog, maar is slechts sporadisch 10 keer uitgebarsten in de afgelopen 20 jaar.De Nieuw-Zeelandse Waimangu Geiser was de hoogste geiser ter wereld tot een aardverschuiving in 1904 zijn hydrologie veranderde. De uitbarstingen waren spectaculair, sommige stralen van zwart water en rots tot meer dan 1400 ft in de lucht. In 1903 verloren vier toeschouwers het leven bij een verrassingsuitbarsting; hun gekookte lichamen werden ongeveer een mijl stroomafwaarts teruggevonden.
- alle geisers komen voor in gebieden met actief magmatisme waar het koelende magma in de ondergrond meestal enkele mijlen diep is.
- fontein geisers uitbarsten uit poelen, en kegel geisers uitbarsten van terpen die ze bouwen op het aardoppervlak. Fumaroles ontluchten stoom direct naar het oppervlak.
- geisers komen vaker voor op grote breedtegraden.
- zij moeten water bijvullen uit overvloedige lokale of verre neerslag in de ondergrond, en stromen door spleten en holtes waar ze worden verhit.
- diepere en grotere Holten hebben meestal grotere en meer regelmatige uitbarstingen, vooral als ze hydraulisch gescheiden zijn.
- geisers die onderling verbonden zijn in de ondergrond beïnvloeden elkaar, waardoor ze minder voorspelbaar zijn.
- geisers komen meestal voor wanneer glaciale afzettingen over SiO2-rijke rhyolietstromen of puimsteenafzettingen liggen die een bron vormen voor silica dat vervolgens als een korstige sinter aan het grondoppervlak wordt afgezet.
- caprock met lage permeabiliteit is nodig om vloeistoffen in de ondergrondse holtes te vangen.
- vóór grote erupties kunnen geisers kleine erupties veroorzaken, wat aangeeft dat de show op het punt staat te beginnen.
- koken in het geisersysteem begint aan de bovenkant van de waterkolom.
- wanneer de uitbarsting begint, neemt de druk af en flitst het water in stoom die meer dan 2000 keer het volume van het vloeibare water kan bedragen.
- naarmate de uitbarsting vordert, verspreidt het koken in geiserbuizen zich naar beneden; stoom die op grotere diepte en in holtes wordt gegenereerd, komt de leiding binnen totdat al het vloeibare water in stoom is omgezet.
- de uitbarsting eindigt wanneer de druk in het ondergrondse reservoir gelijk is aan de atmosferische druk.
Credit: USGS public domain
referenties: Under Pressure—geisers
fascinerende en complexe dynamica van Geisererupties | Annual Review of Earth and Planetary Sciences
Wat Is een geiser? | Geology.com
Hoe werken geisers | howstuffworks.com
waarom barsten geisers uit? /LiveScience
Death in the Geyser / NZ Evening Star Aug 1903
Hot Spring Environments and Ecosystems / Dr. Alan Channing, Cardiff University
medewerkers: Shaul Hurwitz (USGS), Michael Manga (UC Berkeley), Juli Hennings, Harry Lynch