Większość erupcji wulkanicznych na Ziemi ma miejsce niewidocznie na dnie oceanów świata. W ostatnich latach Oceanografia wykazała, że te podwodne wulkany nie tylko osadzają lawę, ale także wyrzucają duże ilości popiołu wulkanicznego.
Bernd Zimanowski, z Julius-Maximilians-Universität w Bawarii, powiedział w oświadczeniu:
Tak więc nawet pod warstwami wody, które wywierają duże ciśnienie i tym samym uniemożliwiają skuteczne odgazowanie, muszą istnieć mechanizmy prowadzące do „wybuchowego” rozpadu magmy.
w jaki sposób wybuchowe erupcje wulkanów są możliwe głęboko pod wodą? Zimanowski jest częścią międzynarodowej grupy badawczej, która zademonstrowała mechanizm tych podwodnych eksplozji. Wyniki zostały opublikowane 29 czerwca 2020 r.w recenzowanym czasopiśmie Nature Geoscience.
zespół prowadził badania na wulkanie Havre Seamount, leżącym na północny zachód od Nowej Zelandii około pół mili (1000 metrów) pod powierzchnią morza. Społeczność naukowa dowiedziała się o wulkanie, gdy wybuchł w 2012 roku. Erupcja stworzyła pływający dywan pumeksu, który rozszerzył się do około 150 mil kwadratowych (400 km kwadratowych), mniej więcej wielkości miasta Wiednia.
do nowych badań zespół użył robota nurkowego do zbadania osadów popiołu na dnie morskim. Na podstawie danych obserwacyjnych Grupa wykryła ponad 100 milionów metrów sześciennych (3,5 miliarda stóp sześciennych) popiołu wulkanicznego. Robot nurkowy pobierał również próbki z dna morskiego, które następnie analizowano w laboratorium. Zimanowski powiedział:
stopiliśmy materiał i wprowadziliśmy go do kontaktu z wodą w różnych warunkach. W pewnych warunkach wystąpiły reakcje wybuchowe, które doprowadziły do powstania sztucznego popiołu wulkanicznego.
porównanie tego popiołu z próbkami naturalnymi wykazało, że procesy w laboratorium musiały być podobne do tych, które miały miejsce na głębokości 1000 metrów na dnie morza. Zimanowski dodał:
w procesie tym stopiony materiał został umieszczony pod warstwą wody w tyglu o średnicy dziesięciu centymetrów, a następnie zdeformowany z intensywnością, której można się spodziewać, gdy magma wyłania się z dna morskiego. Powstają pęknięcia i woda gwałtownie pędzi do powstałej próżni. Następnie woda rozszerza się wybuchowo. Wreszcie cząstki i woda są wyrzucane wybuchowo. Prowadzimy je przez rurkę w kształcie litery U do basenu z wodą, aby symulować sytuację chłodzenia pod wodą.
powstałe w ten sposób cząstki, „sztuczny popiół wulkaniczny”, odpowiadały kształtem, rozmiarem i składem popiołowi naturalnemu.
naukowcy uważają, że dalsze badania powinny również wykazać, czy podwodne wybuchy wulkaniczne mogą mieć wpływ na klimat. Zimanowski powiedział:
w przypadku podmorskich erupcji lawy upłynęło sporo czasu, zanim ciepło lawy zostanie przeniesione do wody. W wybuchowych wybuchach magma jest jednak rozbita na drobne cząstki. Może to powodować impulsy ciepła tak silne, że prądy równowagi termicznej w oceanach są zakłócane lokalnie lub nawet globalnie.
Podsumowując: jak wybuchowe erupcje wulkanów są możliwe w głębi morza.