Op 18 juli, 2012, passagiers van een vliegtuigvlucht over de zuidwestelijke Stille Oceaan zagen iets ongewoons:een vlot van drijvend gesteente dat bekend staat als puimsteen en dat aangaf dat er een vulkaanuitbarsting onder water had plaatsgevonden op de zeebodem ten noordoosten van Nieuw-Zeeland. Het vlot groeide uiteindelijk uit tot meer dan 150 vierkante mijl (ongeveer de grootte van Philadelphia), een teken dat de uitbarsting ongewoon groot was.

Een nieuw artikel gepubliceerd op 10 januari, 2018, in het journaal wetenschappelijke vooruitgang beschrijft het eerste onderzoek van dichtbij naar de grootste vulkaanuitbarsting onder water van de afgelopen eeuw. Het internationale onderzoeksteam onder leiding van de Universiteit van Tasmanië en de Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) gebruikte het autonome onderwatervoertuig (AUV) Sentry en het op afstand bediende voertuig (ROV) Jason om te verkennen, kaart, en verzamel uitgebarsten materialen van de Havre-vulkaan tijdens een expeditie in 2015. Ze ontdekten dat de uitbarsting in veel opzichten verrassend was.

"We wisten dat het een grootschalige uitbarsting was, ongeveer gelijk aan de grootste uitbarsting die we in de 20e eeuw op het land hebben gezien, " zei Rebecca Carey, een vulkanoloog aan de Universiteit van Tasmanië en co-hoofdwetenschapper op de expeditie.

"Op weg naar de site, we waren volledig voorbereid om een ​​typische diepzee explosieve uitbarsting te onderzoeken, " voegde Adam Soule toe, WHOI associate scientist en hoofdwetenschapper voor de National Deep Submergence Facility. "Toen we naar de gedetailleerde kaarten van de AUV keken, we zagen al deze hobbels op de zeebodem en ik dacht dat de sonar van het voertuig deed. Het bleek dat elke bult een gigantisch blok puimsteen was, sommige zo groot als een busje. Ik had nog nooit zoiets gezien op de zeebodem."

Meer dan 70 procent van alle vulkanische activiteit op aarde vindt plaats op de zeebodem, maar details van deze gebeurtenissen worden grotendeels aan het zicht onttrokken door zeewater. Gebaseerd op de grootte van het puimsteenvlot van 2012, de uitbarsting van de Havre-vulkaan werd geschat als de grootste gedocumenteerde onderwateruitbarsting van kiezelzuur - een bepaald type uitbarsting dat stroperige, met gas gevulde lava die vaak explosief voorkomt. Ondanks hun geweld, er is heel weinig bekend over kiezelzuuruitbarstingen en de meeste kennis over hen komt uit oude rotsplaten, die details missen zoals de timing, looptijd, bron, en waterdiepte van de gebeurtenissen. Wetenschappers hebben nooit een grote onderwateruitbarsting van kiezelzuur kunnen bestuderen kort nadat deze plaatsvond om beter te begrijpen hoe ze gebeuren en wat ze produceren.

Havre maakt deel uit van de Kermadec-boog, een keten van vulkanen, waarvan sommige de oppervlakte bereiken om de Kermadec-eilanden te vormen, tussen Nieuw-Zeeland en Amerikaans Samoa. De vulkanen worden gevormd door omstandigheden in de subductiezone waar een van de grootste tektonische platen van de aarde, de Pacifische plaat, duikt onder de Australische plaat. Nieuw-Zeelandse wetenschappers brachten de Havre-vulkaan in kaart, een caldera van bijna 4,5 kilometer breed op de zeebodem ten noordoosten van het Noordereiland van Nieuw-Zeeland, met behulp van sonarinstrumenten aan boord in 2002 en opnieuw onmiddellijk na de uitbarsting in 2012, het onthullen van de aanwezigheid van nieuw vulkanisch materiaal op de zeebodem.

in 2015, wetenschappers van de Universiteit van Tasmanië, WIE, de Universiteit van Californië, Berkeley, de Universiteit van Otago in Nieuw-Zeeland, en anderen reisden naar de regio aan boord van het onderzoeksschip Roger Revelle van de Scripps Institution of Oceanography. Ze hebben de AUV Sentry ingezet in een reeks van 11 duiken die meer dan 50 vierkante kilometer zeebodem in kaart hebben gebracht. Ze voerden ook 12 ROV Jason-duiken uit van in totaal 250 uur om monsters van uitgebarsten materiaal te verzamelen en beelden met hoge resolutie van de zeebodem in de krater vast te leggen.

Het team ontdekte dat de uitbarstingsgeschiedenis van de Havre-vulkaan veel gecompliceerder was dan ze eerder dachten, met de meest recente uitbarsting alleen bestaande uit lava van 14 vulkanische ventilatieopeningen tussen 900 en 1220 meter (3000 en 4000 voet) onder het oppervlak. Ze ontdekten ook dat wat ze aanvankelijk dachten dat het een explosieve uitbarsting was die voornamelijk puimsteen zou produceren, creëerde ook as, lavakoepels, en lavastromen op de zeebodem. Kartering en zeebodemobservaties onthulden dat, van het materiaal dat uitbarstte, die bijna 1,5 keer groter was dan de uitbarsting van Mount St. Helens in 1980, ongeveer 75 procent dreef naar de oppervlakte en dreef weg met wind en stroming. De rest was tot op enkele kilometers afstand over de zeebodem verspreid.

"Uiteindelijk geloven we dat geen van het magma is uitgebarsten op de manier waarop we aannemen dat een explosieve uitbarsting op het land plaatsvindt, ' zei Soule.

Materiaal verzameld met ROV Jason bevestigde de diverse aard van de uitbarsting, monsters van dichte lava te brengen, as, puimsteen, en gigantische puimsteen naar de oppervlakte, inclusief een stuk met een diameter van 5 voet (1,5 meter) dat de eerste in zijn soort is die ooit is verzameld en momenteel te zien is in het National Museum of Science and Nature in Tokio. De fysische en chemische samenstelling van deze monsters helpt wetenschappers te leren hoe de uitbarsting verliep, waardoor het deed zoals het deed, en hoe het materiaal in de loop van de tijd verandert.