2009-ben kitört Nyugat-Mato vulkán. Forrás: National Oceanic and Atmospheric Administration
a Föld vulkanizmusának túlnyomó többsége a víz alatt, a mély óceánokban fordul elő. A tengeralattjáró vulkánokat azonban sokáig kevésbé figyelemre méltónak tartották, mint a szárazföldön. Míg a szárazföldi vulkánok gyakran látványos kitöréseket produkálnak, szétszórva a vulkáni hamut a környezetbe, úgy gondolták, hogy a mély tengeri kitörések csak lassan mozgó lávafolyásokat eredményeznek, ezért az akadémiai intrikákon kívül kevés következménnyel járnak.
vagyis addig, amíg a Leedsi Egyetem kutatócsoportja meg nem állapította, hogy ezek a víz alatti vulkánkitörések, amelyek az óceán mélyén fordulnak elő, nagy mennyiségű erőteljes energiát bocsátanak ki (~1016 – 1017 J) olyan sebességgel, amely elég magas ahhoz, hogy az egész Egyesült Államokat táplálja.
a Csendes-óceán északkeleti részén telepített, távirányítású mélytengeri járművek által gyűjtött adatok összefüggést tártak fel a tengeralattjáró-kitörések során a hamu eloszlása és az óceán fenekéről felszálló nagy és erőteljes melegvízoszlopok, az úgynevezett megaplumes létrehozása között.
“a Föld vulkáni tevékenységének nagy része víz alatt történik, többnyire több kilométeres mélységben a mély óceánban, de a szárazföldi vulkánokkal ellentétben még a tengerfenéken történt kitörés észlelése is rendkívül nagy kihívást jelent” – mondta David Ferguson, a tanulmány egyik szerzője. “Következésképpen a tudósoknak még sok mindent meg kell tanulniuk a tengeralattjáró vulkanizmusáról és annak a tengeri környezetre gyakorolt hatásairól.”
az aktív vulkanizmussal való látszólagos kapcsolat ellenére a megaplumes kialakulásának mechanizmusa továbbra sem ismert, és ennek a folyamatnak a megértése kihívást jelent, mivel kevés aktív mély tengeri kitörés létezik, a szerzők szerint.
miután kialakult, a megaplumes ugyanúgy működik, mint a szárazföldön lévő vulkáni tollak, forró, vegyi anyagokban gazdag vizet és vulkáni hamut szállítva a vulkánból. Egy újonnan kifejlesztett matematikai modell segítségével a két kutató történelmi víz alatti kitörési hamumintákat használt, hogy rekonstruálja annak dinamikáját, hogy a megaplumes hogyan került volna ki a környező óceán fenekére. Ebből kiszámíthatják a hamu szállításához szükséges energia sebességét a megfigyelt távolságokra, ami meglehetősen drámainak bizonyult: számításaik azt mutatják, hogy a hatalmas tollak előállításához szükséges vízmennyiségnek negyvenmillió olimpiai méretű medencének kell lennie.
ezek az eredmények azt mutatják, hogy a megaplumes előállításához szükséges energia rendkívül magas és gyors, és nem lehetett volna a kitört láva egyedül. Ehelyett a kutatás arra a következtetésre jut, hogy a tengeralattjáró vulkánkitörései a forró folyadékok tartályainak gyors kiürüléséhez vezetnek a földkéregben. Ahogy a magma felfelé halad a tengerfenék felé, ezt a forró folyadékot hajtja vele.
a következő lépések a valós adatok összegyűjtése lesznek az elmélet alátámasztására. “A tengeralattjáró kitörésének személyes megfigyelése továbbra is rendkívül nehéz, de a tengerfenéken alapuló eszközök fejlesztése azt jelenti, hogy az adatok élőben közvetíthetők a tevékenység során” – mondta Ferguson. “Az ilyen erőfeszítések, összhangban az óceánfenék folyamatos feltérképezésével és mintavételezésével azt jelentik, hogy óceánjaink vulkáni jellege lassan feltárul.”
a fenntarthatóbb energiaforrásokra való áttérés iránti egyre növekvő igény miatt az olyan kreatív megoldások, mint ez, az előrelépés lehet, bár az, hogy ezt az erőt hogyan lehet megragadni és értelmes energiává alakítani, továbbra is kihívást jelent a jövőbeli tanulmányok számára — de ha valamit tanultunk az elmúlt évben, az az, hogy ne becsüljük alá a tudósok innovatív képességeit.