De oorsprong van gigantische magma-uitbarstingen die hebben geleid tot wereldwijde klimaatcrises en uitsterven van soorten is controversieel gebleven. Twee concurrerende paradigma's verklaren deze rampen, hetzij door het splijten van tektonische platen aan het aardoppervlak of door de impact van hete stromen, mantelpluimen genoemd, vanuit het planetaire binnenste. Een groep geochemici uit Finland en Mozambique suggereert dat ze het rokende pistool hebben gevonden in de provincie Karoo magma. Hun nieuwe artikel rapporteert de ontdekking van primitieve picrietlava's die mogelijk het eerste directe monster zijn van een hete mantelpluim onder zuidelijk Afrika in de Jura-periode.

De grote Jura-lavastromen die over zuidelijk Afrika en delen van Oost-Antarctica stroomden voorafgaand aan de splitsing van het Pangea-supercontinent, vormen een van de grootste vulkanische systemen op aarde. De magma-uitbarstingen veroorzaakten wereldwijde milieuberoering en het uitsterven van soorten. De snelle oorsprong van deze Karoo-provincie van vloedbasalt in zuidelijk Afrika wordt vaak in verband gebracht met het smelten van een grote pluim die ongeveer 180 miljoen jaar geleden uit de diepe mantel opsteeg. Echter, het pluimmodel heeft geen bevestiging gekregen van lava-composities die een geochemische 'pluimsignatuur' behouden.

"Voor zover we weten, de Luenha-picrieten zijn de eerste lavamonsters die afkomstig kunnen zijn van de pluimbron die eerder is afgeleid uit verschillende geologische en geofysische gegevens over de provincie Karoo. Daarom maken ze een compositieanalyse van deze bron mogelijk, " zegt Sanni Turunen, de hoofdauteur en een doctoraalstudent aan het Finse Natuurhistorisch Museum, dat deel uitmaakt van de Universiteit van Helsinki. In het geval van de Luenha-picrieten, genoemd naar het onderzoeksgebied bij de rivier de Luenha, de geochemische samenstellingen duiden op een hete magmabron die in veel opzichten verschilt van eerder gerapporteerde magmabronnen in de provincie Karoo. Ze vertonen qua samenstelling overeenkomsten met magma's die zijn gevormd in andere vulkanische provincies die verband houden met diepe mantelpluimen.

"Het is heel belangrijk om te beseffen dat in enorme en complexe vulkanische systemen, zoals de provincie Karoo, grote hoeveelheden magma kunnen worden geproduceerd uit verschillende magmabronnen, " legt Daúd Jamal uit, professor aan de Eduardo Mondlane Universiteit, in Mozambique.

"Eerdere studies van Karoo-picrieten in Afrika en Antarctica door ons en door andere groepen hebben het genereren van magma's in de bovenmantel gesuggereerd, maar onze nieuwe resultaten geven aan dat er ook pluimbronnen bij betrokken waren, " voegt Jussi Heinonen toe, een Academy of Finland fellow bij de afdeling Geowetenschappen en Geografie aan de Universiteit van Helsinki.

belangrijk, de Luenha-picrieten lijken de belangrijkste bron te zijn van de omvangrijke vloedbasalt van zuidelijk Afrika. "We waren gefascineerd toen we ons realiseerden dat de Luenha-picrieten een type magmabron onthulden dat onlangs werd voorspeld met behulp van lava-composities, maar die niet was bevestigd door observationeel bewijs, " zoals gekarakteriseerd door Arto Luttinen, senior conservator van het Finse natuurhistorisch museum. Volgens de studie, de momenteel beschikbare gegevens zijn compatibel met een pluimbron die de samenstelling van de primitieve aardmantel opmerkelijk goed heeft behouden. Dit is vrij ongebruikelijk vanwege de 4,5 miljard jaar durende evolutie van de convecterende mantel.

Bevestiging van de leeftijd en evolutie van de primitieve mantelachtige bron van de Luenha-picrieten vereist verdere beperkingen van toekomstige isotopenstudies.

"Wat de exacte aard van de Luenha-bron ook blijkt te zijn, we hebben er vertrouwen in dat we rotsen hebben ontdekt die helpen om de complexe oorsprong van grote uitbarstingen in nieuw detail aan te pakken, ’ concludeert Turunen.