science >> Wetenschap >  >> Natuur

Puimsteen arriveert en levert vitamineboost aan het rif

Professor Bryan herstelt puimsteen van de uitbarsting van Tonga in augustus 2019. Krediet:QUT

Het gigantische puimsteenvlot dat in augustus vorig jaar in Tonga is ontstaan ​​door een vulkaanuitbarsting onder water, is begonnen aan te komen op de Australische oostkust. het leveren van miljoenen rifbouwende organismen die volgens onderzoekers een 'vitamine-boost' kunnen zijn voor het Great Barrier Reef.

Universitair hoofddocent Scott Bryan, die al bijna 20 jaar de impact van puimsteenvlotten bestudeert, maakte deel uit van een internationaal team dat eerder dit jaar onderwaterrobots met camera's en bemonsteringsapparatuur gebruikte om materiaal te verzamelen van de vulkaan bij Tonga dat het vlot produceerde dat op een bepaald moment twee keer zo groot was als Manhattan.

De naamloze vulkaan, die alleen bekend staat als Volcano F of 0403-091, werd vorig jaar het middelpunt van de internationale krantenkoppen toen Shannon Lenz' videobeelden van het gigantische puimsteenvlot, en de verslagen uit de eerste hand van de Australische zeilers Michael Hoult en Larissa Brill, ging viraal.

Puimsteen, een lichtgewicht bellenrijke rots die in water kan drijven, ontstaat wanneer schuimend magma snel afkoelt.

Professor Bryan zei dat het puimsteen in april begon aan te komen op de Australische kustlijn. en had zich verspreid over een gebied van ongeveer Townsville tot het noorden van New South Wales.

"Pimsteenvlotten alleen zullen niet helpen om de effecten van klimaatverandering op het Great Barrier Reef direct te verzachten, ' zei professor Bryan.

"Dit gaat over een boost van nieuwe rekruten, van nieuwe koralen en andere rifbouwende organismen, dat gebeurt om de vijf jaar of zo. Het is bijna een vitamineshot voor het Great Barrier Reef."

Professor Bryan publiceerde in 2004 het eerste onderzoek ter wereld naar een eerdere uitbarsting van dezelfde vulkaan en publiceerde vorige maand onderzoek in het tijdschrift Grenzen in aardwetenschappen onderzoek naar puimsteenvlotten na de uitbarsting van de vulkaan Havre in 2012.

Professor Bryan beschreef het proces van het puimsteenvlot dat het Great Barrier Reef stimuleert als onderdeel van een "zeer oud proces" waarin oceanen en vulkanen waarschijnlijk hebben gecombineerd om het zeeleven over de aarde te verplaatsen gedurende honderden miljoenen jaren.

"Dit laat zien dat het Great Barrier Reef verbindingen heeft met koraalriffen die duizenden kilometers verder naar het oosten liggen, " hij zei.

"In termen van de gezondheid van het Great Barrier Reef, het is ook belangrijk dat er voor deze verre riffen wordt gezorgd."

Professor Scott Bryan herstelt puimsteen. Krediet:QUT

Eerder dit jaar, Professor Bryan maakte deel uit van een internationaal onderzoeksteam, waaronder professor Matt Dunbabin van QUT's Center for Robotics, die financiering ontving van de National Environment Research Council UK (nerc.ukri.org/funding/availabl … earchgrants/urgency/) om de onderwatervulkaan en de uitbarstingsplaats te onderzoeken.

"Het was echt onze eerste kans om de top van deze onderwatervulkaan te gaan verkennen, ' zei professor Bryan.

"We waren in staat om onderwaterrobots met camera's en bemonsteringsapparatuur naar beneden te sturen om materiaal te verzamelen van de eigenlijke vulkaan die vorig jaar dit puimsteenvlot produceerde.

"Het heeft ons in staat gesteld om te zien hoe deze vulkanen er onder water uitzien.

"Het is een vulkaan die bijna door het oppervlak komt en in de komende jaren een eiland zal worden.

"We hebben kunnen zien hoe het leven na deze uitbarsting is teruggekeerd naar de top van deze vulkaan, en zie dat herstel van het leven, " hij zei.

"Een van de voordelen van onze reis naar Tonga is dat we voor het eerst monsters uit de ventilatieopening hebben kunnen halen, van de zeebodem zo snel na de uitbarsting."

Professor Bryan heeft nu vier groepen puimsteen van de uitbarsting van augustus om te bestuderen en te vergelijken:het puimsteen dat de Australische zeelieden kort na de uitbarsting uit de zee verzamelden; het puimsteen dat direct op de uitbarstingsplaats is gezonken; puimsteen dat een maand later in Fiji aanspoelde, en het puimsteen dat meer dan 3000 km heeft afgelegd om aan de Australische kust te landen.

"We begrijpen niet waarom sommige puimsteen tijdens de uitbarsting op de locatie zinkt en andere maanden en jaren op de oceanen van de wereld kunnen drijven, ' zei professor Bryan.

"Dit zal ons helpen de mechanismen en dynamiek van deze explosieve uitbarstingen te begrijpen en beter te begrijpen waarom deze uitbarstingen potentieel gevaarlijke puimsteenvlotten produceren."

Puimsteen van de Tonga-uitbarsting in 2019 die het Great Barrier Reef een boost van leven geeft. Krediet:QUT

Professor Bryan publiceerde in 2004 het eerste onderzoek ter wereld naar een eerdere uitbarsting van dezelfde vulkaan. Het onderzoek laat zien hoe puimsteengolven uit de zuidwestelijke Stille Oceaan niet alleen iets kunnen zijn dat het Great Barrier Reef helpt, maar ook eerdere ideeën ondersteunt over hoe het rif in de eerste plaats is gevormd.

Professor Bryan heeft stukken puimsteen verzameld van de uitbarsting toen ze op de stranden van Zuidoost-Queensland aankwamen, en onderzoekt de mariene organismen om te bepalen wanneer ze zich tijdens de reis vastklampten voor de rit.

"Algemeen, we hebben meer dan honderd verschillende soorten geïdentificeerd die aan het puimsteen vastzitten - een enorme diversiteit aan planten en dieren, ' zei professor Bryan.

"Iedereen die op zoek is naar een thuis in de oceaan, vindt meestal een thuis op dit puimsteen.

"Elk stuk puimsteen heeft zijn eigen kleine gemeenschap die over de oceanen van de wereld is vervoerd - en we hebben biljoenen stukken van dit puimsteen daar laten drijven na de uitbarsting.

"Elk stuk puimsteen is een thuis, en een voertuig voor een organisme, en het is gewoon geweldig. Het enorme aantal individuen en deze diversiteit aan soorten die in slechts enkele maanden duizenden kilometers worden vervoerd, is echt fenomenaal."

Professor Bryan zei dat de instrumenten om puimsteenvlotten te volgen drastisch waren veranderd sinds hij dit onderzoeksgebied begon te verkennen.

"Hoe ik hierin kwam, was door in 2002 langs een strand te lopen en een lijn puimsteen te zien die op de kust was aangespoeld, denkend dat dit van een uitbarsting kwam, maar ik weet niet waar, " hij zei.

Met deze meest recente uitbarsting, in tegenstelling tot 2002, hij kon samenwerken met QUT-ruimtelijk wetenschapper Dr. Andrew Fletcher om dagelijkse satellietbeelden met hoge resolutie te gebruiken om het puimsteenvlot weken na de uitbarsting te volgen.

Een deel van het komende onderzoeksproject zal zijn om de chemische samenstelling van het puimsteen van de uitbarsting van 2019 te onderzoeken, en vergelijk het met het puimsteen geproduceerd in de uitbarsting van 2001.

"Gezien de vulkaan 18 jaar geleden uitbrak, we want to know whether this is left-over magma from 2001 that has erupted now, or is it a totally new batch of magma that has arrived at the volcano causing the eruption, " Professor Bryan said. "This can then give us insights into how volcanoes work and what the triggers are for eruption."