West Mato vulkaan die uitbarst in 2009. Beeld door: The National Oceanic and Atmospheric Administration
het overgrote deel van het vulkanisme op aarde komt onder water voor in de diepe oceanen. Echter, onderzeese vulkanen werden lange tijd beschouwd als minder opmerkelijk dan die op het land. Terwijl aardvulkanen vaak spectaculaire uitbarstingen veroorzaken, die vulkanische as in het milieu verspreiden, werd gedacht dat diepe mariene uitbarstingen slechts langzaam bewegende lavastromen voortbrachten en daarom van weinig belang waren buiten academische intriges.
dat wil zeggen, totdat een team van onderzoekers van de Universiteit van Leeds vaststelde dat deze onderwater vulkanische uitbarstingen diep in de oceaan grote hoeveelheden krachtige energie (~1016 – 1017 J) afgeven met een snelheid die hoog genoeg is om heel de Verenigde Staten van energie te voorzien.
de gegevens, verzameld door op afstand bestuurde diepzeevoertuigen die worden ingezet in het noordoostelijk deel van de Stille Oceaan, hebben een verband aangetoond tussen de manier waarop as wordt verspreid tijdens onderzeebootuitbarstingen en de vorming van grote en krachtige kolommen van verhit water die oprijzen uit de oceaanbodem, bekend als megaplumes.”Het grootste deel van de vulkanische activiteit van de aarde komt onder water voor, meestal op dieptes van enkele kilometers in de diepe oceaan, maar in tegenstelling tot aardse vulkanen is zelfs het ontdekken van een uitbarsting op de zeebodem een enorme uitdaging”, aldus David Ferguson, een van de auteurs van de studie. “Bijgevolg is er nog veel te leren voor wetenschappers over onderzeese vulkanisme en de effecten ervan op het mariene milieu.”
ondanks het duidelijke verband met actief vulkanisme blijft het mechanisme waardoor megaplumes ontstaan onbekend en het begrijpen van dit proces is een uitdaging omdat er volgens de auteurs weinig waarnemingen van actieve diepe mariene erupties bestaan.
eenmaal gevormd, werken megaplumes op dezelfde manier als vulkanische pluimen op het land, die warm, chemisch rijk water en vulkanische as uit de vulkaan naar buiten voeren. Met behulp van een nieuw ontwikkeld wiskundig model, gebruikten de twee onderzoekers historische onderwater-eruptie-aspatronen om de dynamiek te reconstrueren van hoe de megaplumes zouden zijn verdreven en verspreid naar de omringende oceaanbodem. Hieruit konden ze dan de energie berekenen die nodig was om as naar de waargenomen afstanden te vervoeren, wat nogal dramatisch bleek: hun berekeningen geven aan dat het volume water dat nodig was om deze enorme pluimen te produceren gelijk zou moeten zijn aan veertig miljoen olympische zwembaden.
deze bevindingen wijzen erop dat de energie die nodig is om deze megaplumes op te wekken extreem hoog en snel is en niet alleen door uitbarstingen van lava kon worden geleverd. In plaats daarvan concludeert het onderzoek dat onderzeese vulkaanuitbarstingen leiden tot het snel legen van reservoirs van hete vloeistoffen in de aardkorst. Als het magma zich naar de zeebodem beweegt, drijft het deze hete vloeistof mee.
de volgende stappen zijn het verzamelen van real-world data om deze theorie te ondersteunen. “Het observeren van een onderzeeër uitbarsting in persoon blijft uiterst moeilijk, maar de ontwikkeling van instrumenten op basis van de zeebodem betekent dat gegevens kunnen worden gestreamd live als de activiteit plaatsvindt,” zei Ferguson. “Inspanningen als deze, in combinatie met voortdurende kartering en bemonstering van de oceaanbodem betekent dat het vulkanische karakter van onze oceanen langzaam wordt onthuld.”
met de steeds groeiende vraag om over te schakelen op duurzamere energiebronnen, zouden creatieve oplossingen als deze de weg voorwaarts kunnen zijn, hoewel hoe deze kracht kan worden opgevangen en omgezet in zinvolle energie een uitdaging blijft voor toekomstige studies-maar als we het afgelopen jaar iets hebben geleerd, is het om de innovatieve capaciteiten van wetenschappers niet te onderschatten.