Vulkaanuitbarstingen diep in onze oceanen zijn in staat tot extreem krachtige afgifte van energie, met een snelheid die hoog genoeg is om de hele Verenigde Staten van stroom te voorzien, volgens onderzoek dat vandaag is gepubliceerd.

Lange tijd werd gedacht dat uitbarstingen van diepzeevulkanen relatief oninteressant waren in vergelijking met die op het land. Terwijl terrestrische vulkanen vaak spectaculaire uitbarstingen veroorzaken, het verspreiden van vulkanische as in het milieu, men dacht dat diepe zee-uitbarstingen alleen langzaam bewegende lavastromen produceerden.

Maar gegevens verzameld door op afstand bediende voertuigen diep in de noordoostelijke Stille Oceaan en geanalyseerd door wetenschappers van de Universiteit van Leeds, heeft een verband aangetoond tussen de manier waarop as wordt verspreid tijdens uitbarstingen van onderzeeërs en het ontstaan ​​van grote en krachtige kolommen van verwarmd water dat opstijgt uit de oceaanbodem, bekend als megapluimen.

Deze megapluimen bevatten heet water dat rijk is aan chemicaliën en werken op dezelfde manier als de atmosferische pluimen van vulkanen op het land. spreidt zich eerst naar boven en dan naar buiten, vulkanische as met zich meedragen. De grootte van megapluimen is immens, met een watervolume gelijk aan veertig miljoen olympische zwembaden. Ze zijn ontdekt boven verschillende onderzeese vulkanen, maar hun oorsprong is onbekend gebleven. De resultaten van dit nieuwe onderzoek laten zien dat ze zich snel vormen tijdens de uitbarsting van lava.

Het onderzoek is uitgevoerd door Sam Pegler, van de School of Mathematics en David Ferguson, van de School of Earth and Environment en wordt vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Samen ontwikkelden ze een wiskundig model dat laat zien hoe as van deze onderzeese uitbarstingen zich enkele kilometers van de vulkaan verspreidt. Ze gebruikten het aspatroon dat werd afgezet door een historische onderzeese uitbarsting om de dynamiek ervan te reconstrueren. Hieruit bleek dat de hoeveelheid energie die vrijkomt en die nodig is om as naar de waargenomen afstanden te vervoeren extreem hoog is - gelijk aan het vermogen dat door de hele VS wordt gebruikt.

David Ferguson zei:"Het grootste deel van de vulkanische activiteit van de aarde vindt onder water plaats, meestal op diepten van enkele kilometers in de diepe oceaan, maar in tegenstelling tot aardse vulkanen, zelfs het detecteren van een uitbarsting op de zeebodem is een enorme uitdaging. Bijgevolg, er is nog veel te leren voor wetenschappers over onderzees vulkanisme en de effecten ervan op het mariene milieu."

Het onderzoek toont aan dat uitbarstingen van onderzeeërs megapluimen veroorzaken, maar het vrijkomen van energie gaat zo snel dat het niet alleen kan worden geleverd door de uitbarsting van gesmolten lava. In plaats daarvan, het onderzoek concludeert dat onderzeese vulkaanuitbarstingen leiden tot het snel legen van reservoirs met hete vloeistoffen in de aardkorst. Terwijl het magma zich een weg omhoog baant naar de zeebodem, het drijft deze hete vloeistof ermee aan.

Sam Pegler voegde toe:"Ons werk levert bewijs dat megapluimen rechtstreeks verband houden met de uitbarsting van lava en verantwoordelijk zijn voor het transport van vulkanische as in de diepe oceaan. Het laat ook zien dat pluimen zich in een kwestie van uren moeten hebben gevormd, het creëren van een enorme snelheid van energieafgifte.

David Ferguson voegt hieraan toe:"Het persoonlijk observeren van een uitbarsting van een onderzeeër blijft extreem moeilijk, maar de ontwikkeling van instrumenten op basis van de zeebodem betekent dat gegevens live kunnen worden gestreamd terwijl de activiteit plaatsvindt.

Inspanningen als deze, in combinatie met het voortdurend in kaart brengen en bemonsteren van de oceaanbodem betekent dat het vulkanische karakter van onze oceanen langzaam wordt onthuld."