Vulkaaninen tuhka

Pieni tuhkapartikkeli

Mount Clevelandista nouseva tuhkapilvi

Vulkaaninen tuhka on hienojakoista kiinteätä materiaalia, jota syntyy tulivuorenpurkauksissa. Tuhka vastaa suurimmillaan riisinjyvää. Sitä voi kulkeutua jopa tuhansien kilometrien päähän tulivuoresta, mutta paksuimman kerroksen se muodostaa lähelle purkausaukkoa. Paksu tuhkakerros voi vaurioittaa rakennuksia ja tuhota satoja. Tuhkassa oleva fluori voi puolestaan aiheuttaa karjaeläimille fluoroosin, ja ihmisille se voi olla vaarallista, jos sitä päättyy juomavesijärjestelmään. Tuhka on kuitenkin myös huomattavan ravinnepitoista, ja tuhkakerros synnyttää erityisen hedelmällistä maaperää.

Koko ja ominaisuudet

Vulkaaniseksi tuhkaksi kutsutaan tulivuorten kiinteistä purkaustuotteita, jotka ovat ympärysmitaltaan alle 2 millimetriä. Tästä erotetaan joskus vielä erityisen hienojakoinen, jauhomainen vulkaaninen pöly. Tuhkamateriaalia kiven, mineraalien ja lasin sekoitusta.

Vulkaaninen tuhka on muodostunut partikkeleista, jotka ovat usein epäsäännöllisen muotoisia, teräväreunaisia ja kulmikkaita. Partikkelit ovat myös kovia ja vastaavat Mohsin kovuusasteikon lukemia 5–7. Ne ovat kuitenkin myös täynnä reikiä ja onkaloita, minkä seurauksena tuhkan tiheys on varsin pieni. Tuhka on myös veteen liukenematonta, ja märkänä siitä tulee mutaista materiaalia, joka kuivuessaan saattaa kovettua kovaksi ja kiinteäksi betonimaiseksi materiaaliksi.

Leviäminen ja vaikutukset

Vulkaaninen tuhka voi levitä tulivuorenpurkauksen seurana jopa tuhansien kilometrien päähän tulivuoresta. Leviämiseen vaikuttavat tuulennopeus, tuhkan määrä ja purkauspilven korkeus. Kun tuhkapilvi leviää tulivuorelta, se alkaa menettää purkausaukosta vapautuneiden kaasujen liikettä. Suurimmat tuhkapartikkelit putoavat ensin ja lopulta myös kaikista pienimmät. Tästä syntyy tuhkakerrostuma, joka on paksuimmillaan purkausaukon lähellä. Pieni materiaali voi helposti kulkeutua pitkien matkien päähän purkauspaikasta, ja laskeuma voi vaikuttaa yhteisöihin jopa tuhansien neliökilometrien alueella.

Hienojakoinen tuhka ei yleensä aiheuta suoria vaurioita, mutta muutaman senttimetrin kerros tuhkaa voi vaurioittaa rakennusten kattoja ja aiheuttaa satojen tuhoutumisia. Kasveille jo senttimetrin tuhkakerros voi olla vaarallista, ja muutama senttimetri tuhkaa voi tuhota viljelysmaan sukupolvien ajaksi. Yli 15 senttimetriä paksu tuhkakerros eristää maaperän hapesta lähes täydellisesti, ja uuden maaperän syntymiseen voi mennä useita satoja vuosia. Tuhkassa oleva fluori on puolestaan vaarallista karjalle. Tulivuorenpurkaukset voivatkin aiheuttaa tuhansien nautojen ja lampaiden fluoroosin, jos fluoria päätyy eläinten elimistöön. Ihmisillekin tilanne voi olla vaarallinen, jos fluoria päätyy juomavesijärjestelmään.

Lentoliikenteelle tuhka aiheuttaa ongelmia, kun sitä päättyy suihkumoottoreihin, missä silikaattipitoinen tuhka sulaa ja sen jälkeen jäähtyy uudestaan moottorin viileämmissä osissa. Jäähtynyt aines muodostaa lasisen pinnoitteen, mikä puolestaan häiritsee ilmavirtaa ja voi näin aiheuttaa moottorin sakkauksen tai jopa hajoamisen. Tuhkapilvet voivat lisäksi vaikuttaa lentokoneiden sensoreihin, ja ne heikentävät näkevyyttää ja mahdollisesti sisätilojen ilmanlaatua. Tuhkan joukossa olevat terävät partikkelit puolestaan naarmuttavat lentokoneen pintaa.

Tuhkalaskeuma on kuitenkin myös varsin ravinnepitoista, joten sen päälle syntyy erityisen hedelmällistä maaperää. Säännöllinen tuhkakerros tuottaa maaperään paljon rikkiä ja seleeniä, millä on suotuisia vaikutuksia maanviljelyyn. Merissä tuhka puolestaan lisää makroravinteita ja bioaktiivista metallia, jota ilman kasviplankton ei pysty kasvamaan pinnan läheisyydessä. Esimerkiksi Alaskan Kasatochin purkautuessa vuonna 2008 satelliittikuvissa näkyi Tyynenmeren koillisosassa valtavia kasviplanktonkasvustoja tuhkalaskeuman alueella.