West Mato-tulivuori purkautuu vuonna 2009. Image credit: the National Oceanic and Atmospheric Administration
valtaosa maapallon vulkaanisuudesta esiintyy veden alla syvissä valtamerissä. Merenalaisia tulivuoria pidettiin kuitenkin pitkään vähemmän huomattavina kuin maalla olevia tulivuoria. Vaikka maanpäällisistä tulivuorista syntyy usein näyttäviä purkauksia, jotka hajottavat vulkaanista tuhkaa ympäristöön, ajateltiin, että meren syvissä purkauksissa syntyi vain hitaasti liikkuvia laavavirtoja, eikä niillä siksi ollut juuri muuta merkitystä kuin akateeminen juonittelu.
eli siihen asti, kunnes Leedsin yliopiston tutkijaryhmä totesi, että nämä syvällä meressä tapahtuvat vedenalaiset tulivuorenpurkaukset vapauttavat suuria määriä voimakasta energiaa (~1016 – 1017 J) riittävän suurella nopeudella, joka riittää antamaan virtaa koko Yhdysvalloille.
koilliselle Tyynellemerelle sijoitettujen kauko-ohjattavien syvänmeren ajoneuvojen keräämät tiedot ovat paljastaneet yhteyden tuhkan leviämistavan merenalaisten purkausten aikana ja merenpohjasta nousevien suurten ja voimakkaiden lämmitettyjen vesipatsaiden syntymisen välillä, joita kutsutaan megaplumeiksi.
”suurin osa maan vulkaanisesta toiminnasta tapahtuu veden alla, enimmäkseen useiden kilometrien syvyydessä syvässä meressä, mutta toisin kuin maan tulivuorilla, jopa purkauksen havaitseminen merenpohjassa on erittäin haastavaa”, sanoi David Ferguson, yksi tutkimuksen tekijöistä. ”Näin ollen tutkijoilla on vielä paljon opittavaa merenalaisesta vulkaanisuudesta ja sen vaikutuksista meriympäristöön.”
huolimatta ilmeisestä yhteydestä aktiiviseen vulkaanisuuteen, mekanismi, jonka kautta megaplumet muodostuvat, on edelleen tuntematon ja tämän prosessin ymmärtäminen on haastavaa, koska tekijöiden mukaan aktiivisia syvän meren purkauksia on vain vähän.
muodostuttuaan megaplumet toimivat samalla tavalla kuin tulivuorenpurkaukset maalla kuljettaen kuumaa, kemikaalipitoista vettä ja vulkaanista tuhkaa ulos tulivuoresta. Tutkijat käyttivät vasta kehitettyä matemaattista mallia, kun he käyttivät historiallisia vedenalaisia purkaustuhkakuvioita rekonstruoidakseen dynamiikan siitä, miten megaplumet olisivat karkoittuneet ja levinneet ympäröivään merenpohjaan. Tästä he pystyivät sitten laskemaan, kuinka paljon energiaa tarvitaan tuhkan kuljettamiseen havaituille etäisyyksille, mikä osoittautui varsin dramaattiseksi: heidän laskelmiensa mukaan näiden valtavien lumien synnyttämiseen tarvittavan vesimäärän pitäisi vastata neljääkymmentä miljoonaa Olympiakokoista uima-allasta.
nämä löydöt osoittavat, että näiden megaplumeiden synnyttämiseen tarvittava energia on erittäin suurta ja nopeaa, eikä sitä ole voitu toimittaa pelkästään purkautuneesta laavasta. Sen sijaan tutkimus päättelee, että merenalaiset tulivuorenpurkaukset johtavat kuumien nesteiden varastojen nopeaan tyhjenemiseen maankuoressa. Kun magma ponnistaa ylöspäin kohti merenpohjaa, se kuljettaa mukanaan kuumaa nestettä.
seuraavat vaiheet ovat reaalimaailman tietojen kerääminen tämän teorian tueksi. ”Sukellusveneen purkauksen havainnointi henkilökohtaisesti on edelleen erittäin vaikeaa, mutta merenpohjaan perustuvien välineiden kehittäminen tarkoittaa sitä, että tietoja voidaan striimata suorana sitä mukaa kuin toimintaa tapahtuu”, Ferguson sanoi. ”Tällaiset ponnistelut yhdessä merenpohjan jatkuvan kartoittamisen ja näytteenoton kanssa merkitsevät sitä, että valtameriemme vulkaaninen luonne paljastuu hitaasti.”
yhä kasvava kysyntä siirtyä kestävämpiin energialähteisiin, luovat ratkaisut, kuten tämä, voisivat olla tie eteenpäin, vaikka kuinka tämä voima voitaisiin kaapata ja muuntaa mielekkääksi energiaksi, on edelleen haaste tuleville tutkimuksille — mutta jos olemme oppineet jotain viimeisen vuoden aikana, se on olla aliarvioimatta tutkijoiden innovatiivisia kykyjä.