de meeste vulkaanuitbarstingen op aarde vinden ongezien plaats op de bodem van de oceanen. De laatste jaren heeft de oceanografie aangetoond dat deze onderzeese vulkanen niet alleen lava afzetten, maar ook grote hoeveelheden vulkanische as uitwerpen.
Bernd Zimanowski, van Julius-Maximilians-Universität in Beieren, zei in een verklaring:
dus zelfs onder kilometers Dikke waterlagen, die grote druk uitoefenen en zo effectieve ontgassing voorkomen, moeten er mechanismen zijn die leiden tot een ‘explosieve’ desintegratie van magma.
hoe zijn explosieve vulkaanuitbarstingen mogelijk diep onder water? Zimanowski maakt deel uit van een internationale onderzoeksgroep die nu een mechanisme heeft aangetoond voor deze onderzeese explosies. De resultaten zijn gepubliceerd op 29 juni 2020 in het peer-reviewed tijdschrift Nature Geoscience.
het team deed onderzoek bij de Havre Seamount volcano, die ten noordwesten van Nieuw-Zeeland ligt ongeveer een halve mijl (1000 meter) onder het zeeoppervlak. De wetenschappelijke gemeenschap werd zich bewust van de vulkaan toen deze uitbarstte in 2012. De uitbarsting creëerde een drijvend tapijt van puimsteen dat zich uitbreidde tot ongeveer 400 vierkante kilometer, ongeveer de grootte van de stad Wenen.
voor het nieuwe onderzoek gebruikte het team een duikrobot om de asafzettingen op de zeebodem te onderzoeken. Uit de observatiegegevens ontdekte de groep meer dan 100 miljoen kubieke meter (3,5 miljard kubieke voet) vulkanische as. De duikrobot nam ook monsters van de zeebodem, die vervolgens in het lab werden geanalyseerd. Zimanowski zei:
we smolten het materiaal en brachten het onder verschillende omstandigheden in contact met water. Onder bepaalde omstandigheden hebben zich explosieve reacties voorgedaan die hebben geleid tot de vorming van kunstmatige vulkanische as.
uit de vergelijking van deze as met de natuurlijke monsters is gebleken dat de processen in het laboratorium vergelijkbaar moeten zijn geweest met die op een diepte van 1.000 meter op de zeebodem. Zimanowski toegevoegd:
daarbij werd het gesmolten materiaal onder een laag water geplaatst in een kroes met een diameter van tien centimeter en vervolgens vervormd met een intensiteit die ook te verwachten is als magma uit de zeebodem komt. Scheuren worden gevormd en water schiet abrupt in het vacuüm gecreëerd. Het water zet dan explosief uit. Tenslotte worden deeltjes en water explosief uitgestoten. We leiden ze door een U-vormige buis in een waterbekken om de koelsituatie onder water te simuleren.
de aldus ontstane deeltjes, de “kunstmatige vulkanische as”, kwamen qua vorm, grootte en samenstelling overeen met de natuurlijke as.
de onderzoekers zijn van mening dat verder onderzoek ook moet aantonen of onderwater vulkanische explosies mogelijk een effect kunnen hebben op het klimaat. Zimanowski zei:
bij uitbarstingen van onderzeese lava duurt het lang voordat de hitte van de lava in het water wordt overgebracht. Bij explosieve uitbarstingen wordt het magma echter opgesplitst in kleine deeltjes. Dit kan warmtepulsen veroorzaken die zo sterk zijn dat de thermische evenwichtsstromen in de oceanen lokaal of zelfs wereldwijd worden verstoord.
Bottom line: hoe explosieve vulkaanuitbarstingen mogelijk zijn diep in zee.