science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vulkaan F is de oorsprong van drijvende stenen

Krediet:GEOMAR

Stenen drijven niet in water - dit is een waarheid. Maar er is nauwelijks een regel zonder uitzondering. In feite, sommige vulkaanuitbarstingen produceren een zeer poreus type gesteente met een zo lage dichtheid dat het wel blijft drijven:Puimsteen. Een ongewoon grote hoeveelheid ervan drijft momenteel in het zuidwesten van de Stille Oceaan naar Australië. Toen hij begin augustus voor het eerst werd waargenomen in de wateren rond de eilandstaat Tonga, het vormde bijna een coherente laag op het oppervlak van de oceaan. Het "puimsteenvlot" haalde de krantenkoppen over de hele wereld.

Verschillende onderwatervulkanen werden destijds als mogelijke bron besproken. Maar direct bewijs voor de exacte oorsprong van het puimsteen ontbrak tot nu toe. Onderzoekers van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel (Duitsland), samen met collega's uit Canada en Australië, publiceren nu bewijs in de Journal of Volcanology and Geothermal Research die de dader duidelijk identificeert. Het is een tot nu toe naamloze onderwatervulkaan op slechts 50 kilometer ten noordwesten van het Tongaanse eiland Vava'u. "In de internationale wetenschappelijke literatuur het verschijnt tot nu toe alleen onder het nummer 243091 of als Volcano F, " zegt Dr. Philipp Brandl van GEOMAR, eerste auteur van de studie.

In januari van dit jaar waren Dr. Brandl en enkele van zijn co-auteurs in de regio aan het werk op het Duitse onderzoeksschip SONNE. De expeditie, genaamd ARCHIMEDES, gericht op het bestuderen van de vorming van nieuwe korst in het geologisch extreem dynamische gebied tussen Fiji en Tonga. "Toen ik in de zomer de berichten over het puimsteenvlot in de media zag, Ik werd nieuwsgierig en ging samen met mijn collega's op onderzoek uit, ’ zegt de geoloog.

Het team vond wat ze zochten op vrij toegankelijke satellietbeelden. Op een afbeelding van de ESA-satelliet Copernicus Sentinel-2, gemaakt op 6 augustus 2019, op het wateroppervlak zijn duidelijke sporen van een actieve onderwateruitbarsting te zien. Omdat de afbeeldingen exact zijn gegeorefereerd, ze kunnen worden vergeleken met overeenkomstige bathymetrische kaarten van de zeebodem. "De uitbarstingssporen passen precies bij Volcano F, " zegt dr. Brandl.

Voor de zekerheid, de onderzoekers vergeleken deze positie ook met informatie van stations van het wereldwijde seismische netwerk die signalen van de uitbarsting registreerden. "Helaas, de dichtheid van dergelijke stations in de regio is erg laag. Er waren slechts twee stations die seismische signalen van een vulkaanuitbarsting registreerden. Echter, hun gegevens komen overeen met Volcano F als oorsprong, " zegt dr. Brandl.

Puimsteen kan zich vormen tijdens vulkaanuitbarstingen wanneer stroperige lava wordt opgeschuimd door vulkanische gassen zoals waterdamp en koolstofdioxide. Hierdoor ontstaan ​​zoveel poriën in het koelgesteente dat de dichtheid lager is dan die van water. "Tijdens een uitbarsting onder water, de kans om puimsteen te genereren is bijzonder hoog, " legt dr. Brandl uit.

Met behulp van aanvullende satellietbeelden, het team volgde de drift en verspreiding van het puimsteenvlot tot half augustus. Het dreef langzaam naar het westen en bereikte een gebied van wel 167 vierkante kilometer. Dit is ongeveer twee keer zo groot als Manhattan. Het team was ook in staat om de omvang van de uitbarsting onder water te beperken. Het kwam overeen met een vulkaanuitbarstingsindex van 2 of 3, die vergelijkbaar is met recente uitbarstingen van de berg Stromboli, bijvoorbeeld.

Met de huidige richting en snelheid, het puimsteenvlot zal naar verwachting eind januari of begin februari het Great Barrier Reef voor de oostkust van Australië bereiken. Biologen, vooral, kijken reikhalzend uit naar deze gebeurtenis omdat puimsteenvlotten een belangrijke rol kunnen spelen bij de verspreiding van fauna in de uitgestrektheid van de Stille Oceaan. Het Kiel-team van geologen zou graag monsters van het puimsteen willen onderzoeken om de geochemie van Volcano F nauwkeuriger te bepalen. "Misschien sturen onze Australische collega's ons volgend jaar een paar stalen, " zegt dr. Brandl.