Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappelijk boren ontrafelt het historische mysterie rond de vulkanische archipel van Santorini

Algemene lithostratigrafie van de intra-caldera-afzettingen. Diepte van seismische eenheden S1-S3 met de bijbehorende kernnamen, herstel, lithologische eenheden en lithostratigrafische profielen voor locaties U1595 en U1596. Zwarte gebieden in de herstelkolom duiden op volledig herstel, en witte gebieden duiden op herstellacunes. AB, akoestische kelder. Credit:Natuurgeowetenschappen (2024). DOI:10.1038/s41561-024-01392-7

Een internationaal team van wetenschappers, mede onder leiding van Dr. Steffen Kutterolf van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, heeft voor het eerst bewijs gevonden van een historische onderzeeëruitbarsting van de Kameni-vulkaan op Santorini. In hun artikel, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience , beschrijven ze nieuw ontdekte puimsteen- en asafzettingen die historische gegevens ondersteunen van een onderwateruitbarsting in 726 CE.



De Griekse eilandengroep Santorini, beroemd om zijn pittoreske witte huizen met blauwe daken, is niet alleen een populaire toeristische bestemming, maar ook een van de meest grondig onderzochte vulkanische archipels ter wereld. De eilanden, gerangschikt in een cirkelvormig patroon, vormen de rand van een door de zee overstroomde caldera, de komvormige depressie die is achtergelaten door eerdere uitbarstingen.

In het midden bevindt zich de momenteel actieve Kameni-vulkaan, waarvan de toppen de eilanden Palea Kameni (Old Burnt Island) en Nea Kameni (New Burnt Island) vormen. De archipel werd gevormd na de verwoestende Minoïsche uitbarsting uit de late Bronstijd zo'n 3600 jaar geleden, toen de vorige vulkaan enorme hoeveelheden as en puimsteen uitbarstte en uiteindelijk instortte, waardoor de iconische calderamuren van Santorini ontstonden.

Dit was echter niet de eerste caldera-instorting in de geschiedenis van Santorini. "We kennen nu minstens vijf van dergelijke gebeurtenissen in de afgelopen half miljoen jaar", zegt hoofdauteur Dr. Jonas Preine, die zijn doctoraatsstudie over het vulkanische veld Christiana-Santorini-Kolumbo aan de Universität Hamburg voltooide.

"Net als andere grote vulkanische systemen doorloopt Santorini calderacycli. Na een zeer grote caldera-vormende uitbarsting wordt aangenomen dat de nieuwe cyclus begint met kleine maar frequente uitbarstingen naarmate het vulkanische systeem zich oplaadt. Het blijft dan volwassen worden en uitbarstingen worden groter. maar minder frequent voordat het systeem klaar is om een ​​nieuwe caldera-vormende uitbarsting te veroorzaken."

Dit gebeurt doorgaans over perioden van tienduizenden jaren. Santorini bevindt zich momenteel in een fase van magma-accumulatie, maar is nog ver verwijderd van een nieuwe instorting van de caldera. In dit stadium worden geen grote explosieve uitbarstingen verwacht.

De nieuwe seismische en boorexperimenten en de daaropvolgende geochemische analyses bij GEOMAR betwisten deze hypothese echter:een uitbarsting in de vroege zomer van het jaar 726 is gedetecteerd en gereconstrueerd op verschillende punten in de boorkernen van binnen en buiten de caldera. P>

Historische geschriften vertellen dat de zee kookte "alsof hij werd verwarmd door een gloeilamp". Grote blokken puimsteen werden in zo'n hoeveelheid uitgeworpen dat ze het zeeoppervlak over een groot gebied bedekten en door de wind naar de kusten van Klein-Azië en Macedonië werden gedragen.

Er is gesuggereerd dat de plotselinge verschijning van drijvende rotsen in de Egeïsche Zee keizer Leo III van Constantinopel er mogelijk toe heeft aangezet om, uit angst voor goddelijk ongenoegen, de iconoclasme op te leggen, een verbod op het tentoonstellen van religieuze symbolen, wat ernstige sociaal-economische instabiliteit in de wereld veroorzaakte. Byzantijnse rijk. Afgezien van deze historische verslagen ontbrak het tot nu toe aan concreet bewijs voor deze uitbarsting.

Waren de berichten overdreven? Of hadden de historische schrijvers Santorini verward met een andere vulkaan?

De internationale IODP-expeditie 398 "Hellenic Arc Volcanic Field" vertrok aan boord van het boorschip JOIDES Resolution om overblijfselen van deze historische uitbarsting bloot te leggen. Eerder verzamelde seismische reflectiegegevens met hoge resolutie wezen op dikke sedimentlagen van onduidelijke oorsprong.

Door te boren tot een diepte van maximaal 300 meter slaagde het team erin bewijsmateriaal te verzamelen van de enorme onderwateruitbarsting in 726 CE:het onderzoek onthulde een laag grijs puimsteen en as, tot 40 meter dik, die ondubbelzinnig verband hield met een enkele uitbarsting. /P>

"Deze uitbarsting moet grotendeels onder water hebben plaatsgevonden in de overstroomde caldera, aangezien er bijna geen afzettingen van de uitbarsting op het land zijn gevonden", zegt dr. Jens Karstens, marien geofysicus bij het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel en tweede auteur van het onderzoek. . "Dit komt overeen met de historische ooggetuigenverslagen."

Jonas Preine benadrukt dat de uitbarsting van 726 CE dertig keer kleiner was dan de beroemde Minoïsche uitbarsting en zegt:"Er zijn geen aanwijzingen dat er in de nabije toekomst een soortgelijke uitbarsting zal plaatsvinden."

Niettemin hebben de nieuwe inzichten in het vulkanische gedrag van Santorini aanzienlijke implicaties voor de risicobeoordeling, aangezien het onderzoek suggereert dat zelfs tijdens de vroege fasen van de calderacyclus grotere explosieve uitbarstingen kunnen optreden. Bovendien benadrukken de resultaten de noodzaak van meer aandacht voor uitbarstingen van onderzeeërs.

Preine zegt:"Als we ons niet bewust waren van de afzettingen van zo'n grote uitbarsting van een vulkaan die zo goed bestudeerd is als Santorini, moeten we aannemen dat onze mondiale uitbarstingsgegevens een aanzienlijke blinde vlek hebben voor explosieve uitbarstingen van onderzeeërs."

Het onderkennen van het potentieel voor gevaarlijke explosieve uitbarstingen in de vroege stadia van calderavorming kan van cruciaal belang zijn bij het ontwikkelen van uitgebreidere risicobeperkende strategieën.

Meer informatie: Jonas Preine, Gevaarlijke explosieve uitbarstingen van een opladende multicyclische eilandboogcaldera, Nature Geoscience (2024). DOI:10.1038/s41561-024-01392-7. www.nature.com/articles/s41561-024-01392-7

Journaalinformatie: Natuur Geowetenschappen

Aangeboden door Helmholtz Vereniging van Duitse Onderzoekscentra