Jaapani saarkaar on vaid üks osa Vaikset ookeanit piiritlevast ligikaudu 40 000 kilomeetrit pikast hobuserauakujulisest „tulerõngast”, kus toimub ligi 90 protsenti kõigist maavärinatest. Miks just seal?

Meie planeet on elus mitte ainult bioloogilises, vaid ka geoloogilises mõttes – selle välimus muutub pidevalt. Maakera pindmine osa, kuni 150 kilomeetrit paks kivistunud litosfäär hõlmab maakoore ning vahevöö ülemise osa. Litosfäär on jagunenud laamade mosaiigiks, mis „ujub” voolavalt käituva astenosfääri peal, paigutudes järjekindlalt ümber kiirusega mõned sentimeetrid aastas. Kohati nihkuvad laamad üksteisest mööda, teisal aga eemalduvad või põkkuvad. Selle, aastamiljoneid kestnud liikluse käivitaja on Maa sisemine soojus, mille kütuseks on peamiselt radioaktiivne lagunemine maapõues.

Mis on subduktsioon?
Meredealune maakoor koosneb vulkaanilise tekkega kivimist, tumehallist basaldist, mis on reeglina raskem kui mandrilise maakoore kivimid. Selliste laamade kokkupõrkumisel on mereline laam sunnitud kergema mandrilise laama alla painduma. Nähtust kutsutakse subduktsiooniks.
Subduktsioon käivitab kivimikonveieri, kus merede keskosade mäeahelikel laamade eemaldumisel tekkinud merepõhi paratamatult hukatakse. Ookeaniline maakoor on pidevas uuskasutuses ega saa kunagi väga vanaks enne, kui Maa vahevöösse alla neelatakse.

Kui põrkuvad kaks ookeanilist laama
Võimalik on seegi, et põrkub kokku kaks ookeanilist laama. Mõlema kollisiooni juures käivitub vulkaaniline tegevus. Mandri puhul sünnib vulkaanide ahelik, nagu Tðiilis, ja ookeanialal saarkaar, nagu Kuriilid. Jaapani juures on laamade suhtes olukord detailne ja pisut keeruline. Põhiliselt saavad seal kokku neli laama: Euraasia (mandriline), Põhja-Ameerika (mandriline), Filipiinide (ookeaniline) ja Vaikse ookeani (ookeaniline) laam. Sellises piirkonnas, kus laamad kokku surutakse, kogunevad kõige suuremad pinged, mis maakoores üldse võimalik. Lõpuks toimubki pingest vabanemine maavärinate näol, mis võivad olla hiigelsuuredki, nagu 11. urbekuul (märtsil) tänavu toimunud Jaapani magnituudiga 9 põrutus. Arvatakse, et selle käigus vabanes 600 miljonit korda rohkem energiat kui Hiroshima tuumapommis.

Tulerõngas on 40 000 kilomeetrit pikk
Jaapani saarkaar on ainult üks osa Vaikset ookeani piiritlevast ligikaudu 40 000 kilomeetrit pikast hobuserauakujulisest „tulerõngast”. Seda võimsate maavärinate ja umbes 450 vulkaani vööndi on võimalik jälgida Uus-Meremaalt Indoneesiasse, edasi Filipiinide ja Mariaanide kaudu Jaapanisse. Põhjas jätkub vöö Kuriilide ja Aleuutide saarkaartelt Põhja-Ameerika läänerannikule ning keerab lõuna poole mööda Kesk- ja Lõuna-Ameerika mäeahelikke. Mitmel pool on kokkupuutekohad reljeefist ära tuntavad ookeanisüvikute näol, nagu rekordiliselt 11 kilomeetrit sügav Mariaanide süvik.
Vaikse ookeani tulerõnga seismilisus ja vulkanism on üksteisega seotud, toimudes ühistes piirkondades. Mängus on mitme litosfäärilaama pusle. Asjatundjate hinnangul toimub tulerõnga piirkonnas umbes 90% kõigist maavärinatest ja 80% suurtest värinatest. Seal asub ka rohkem kui kolm neljandikku maailma vulkaanidest.

Rõhulanguse efekt
Paraku on subduktsioonivööndi vulkanism iseloomult plahvatuslik. Suure veesisalduse tõttu hakkab magmas moodustuma gaasimulle siis, kui ümbritsev rõhk langeb maapinna poole tõustes. Sama rõhulanguse efekt on kodus kergesti katsetatav ðampanjapudeli avamisega. Teisest küljest on subduktsioonivööndi kivim sulanult raskesti voolav. Gaasimullid jäävad magma sisse lõksu ja võivad vabaneda plahvatusega. Üks õudsemaid näiteid Vaikse ookeani tulerõnga vulkaanide jõust on 1815. aasta, uusaja kõige suuremaks purskeks hinnatud Indoneesia Tambora purse, mis paisanud õhku umbes 160 kuupkilomeetrit kivimit.
Kas peavad Vaikse ookeani tulerõnga elanikud üksnes fatalistlikult lootma, et nende eluajal lähipiirkonnas üks vulkaan ei purska või hiigelmaavärin aset ei leia? Suurte maavärinate puhul on ennustamise lugu keeruline ja tihti ainult statistikalise tõenäosuse tasemel. Vulkaanide juures on asi optimistlikum, ja just seismilisus aitabki kaasa. Enamasti ei saa plahvatuslik purse vaikselt alata, vaid sellele eelneb intensiivne maavärinate periood. Maa võnkumiste seiramisega on võimalik ennetada vulkaani aktiviseerumist ja kohalikke elanikke hoiatada.

„Laamade sukeldumine” Ookeaniliste laamade basaldist kivimi peale on kuhjunud meresetteid, mis sukelduvad subduktsioonivööndis koos basaldiga. Hõõrumine kuumutab painduvat laama. Samas meresetetest ja mineraalidest vabaneb vett, millel on kivimi sulamistemperatuuri alandav toime. Tulemusena hakkavad painduva laama ülemine osa ja pealpoolse laama alumine osa osaliselt sulama. See saab toimuda umbes 50–150 km sügavusel. Tekkinud ülessulanud kivim, magma on oma lähtekeskkonnast kergem. See hakkab tilkadena aeglaselt maapinna poole tõusma. Väikesed magmataskud kuhjuvad suuremateks kolleteks, millest sulanud kivim ülespoole tungib ja võib vulkaanipurskes maapinnani jõuda. (vaata graafikat trükiväljaandest)