suurin osa maapallon tulivuorenpurkauksista tapahtuu näkymättömänä maailman merien pohjalla. Viime vuosina merentutkimus on osoittanut, että nämä merenalaiset tulivuoret eivät ainoastaan varista laavaa, vaan myös syöksevät ulos suuria määriä vulkaanista tuhkaa.
Bernd Zimanowski Julius-Maximilians-Universitätistä Baijerista sanoi lausunnossaan:
niinpä jopa kilometrien paksuisten vesikerrosten alla, jotka aiheuttavat suurta painetta ja estävät siten tehokkaan kaasunpoistumisen, täytyy olla mekanismeja, jotka johtavat magman ’räjähdysmäiseen’ hajoamiseen.
miten räjähtävät tulivuorenpurkaukset ovat mahdollisia syvällä veden alla? Zimanowski kuuluu kansainväliseen tutkimusryhmään, joka on nyt osoittanut mekanismin näihin merenalaisiin räjähdyksiin. Tulokset julkaistiin 29. kesäkuuta 2020 vertaisarvioidussa Nature Geoscience-lehdessä.
tutkimusryhmä teki tutkimusta Havre Seamount-tulivuorella, joka sijaitsee Uuden-Seelannin luoteispuolella noin 1 000 metriä meren pinnan alapuolella. Tiedeyhteisö sai tietää tulivuoresta, kun se purkautui vuonna 2012. Purkaus synnytti kelluvan hohkamaton, joka laajeni noin 400 neliökilometrin kokoiseksi eli suunnilleen Wienin kaupungin kokoiseksi.
uutta tutkimusta varten ryhmä tutki sukellusrobotin avulla merenpohjan tuhkaesiintymiä. Havaintoaineiston perusteella ryhmä havaitsi yli 100 miljoonaa kuutiometriä vulkaanista tuhkaa. Sukellusrobotti otti merenpohjasta myös näytteitä, jotka analysoitiin laboratoriossa. Zimanowski sanoi:
sulatimme materiaalin ja saatoimme sen kosketuksiin veden kanssa erilaisissa olosuhteissa. Tietyissä olosuhteissa tapahtui räjähdysreaktioita, jotka johtivat keinotekoisen vulkaanisen tuhkan muodostumiseen.
tämän tuhkan vertaaminen luonnollisiin näytteisiin osoitti, että laboratoriossa tapahtuneiden prosessien on täytynyt olla samanlaisia kuin 1 000 metrin syvyydessä merenpohjassa tapahtuneet. Zimanowski lisäsi:
prosessissa sula materiaali laitettiin vesikerroksen alle upokkaaseen, jonka halkaisija oli kymmenen senttimetriä ja jonka jälkeen se muodosti muotoaan sellaisella voimakkuudella, jota voidaan odottaa myös magman syntyessä merenpohjasta. Syntyy halkeamia ja vesi syöksyy äkillisesti syntyneeseen tyhjiöön. Sen jälkeen vesi laajenee räjähdysmäisesti. Lopuksi hiukkaset ja vesi sinkoutuvat ilmaan räjähdysmäisesti. Johdamme ne U: n muotoisen putken kautta vesialtaaseen simuloimaan veden alla olevaa jäähdytystilannetta.
näin syntyneet hiukkaset, ”keinotekoinen vulkaaninen tuhka”, vastasivat muodoltaan, kooltaan ja koostumukseltaan luonnontuhkaa.
tutkijat katsovat, että lisätutkimusten pitäisi myös osoittaa, voisiko vedenalaisilla tulivuorenpurkauksilla mahdollisesti olla vaikutusta ilmastoon. Zimanowski sanoi:
vedenalaisilla laavapurkauksilla kestää melko kauan ennen kuin laavan lämpö siirtyy veteen. Räjähdysmäisissä purkauksissa magma kuitenkin hajoaa pieniksi hiukkasiksi. Tämä saattaa synnyttää niin voimakkaita lämpöpulsseja, että merien lämpötasapainovirrat häiriintyvät paikallisesti tai jopa maailmanlaajuisesti.
pohjalla: miten räjähtävät tulivuorenpurkaukset ovat mahdollisia syvällä meressä.