Undervandsvulkanens adfærd fanget af rettidig videnskabelig ekspedition

Forskere fik en sjælden mulighed for at studere en undervandsvulkan i Caribien, da den brød ud, mens de undersøgte området.

Forskningen, offentliggjort i dag i tidsskriftet Geokemi, Geofysik, Geosystemer , giver ny indsigt i undersøiske vulkaners lidet undersøgte verden. Den undersøgte en vulkan ved navn Kick-'em-Jenny (KeJ), som menes at være opkaldt efter det turbulente vand i nærheden.

Holdet fra Imperial College London, Southampton og Liverpool universiteter, i samarbejde med University of the West Indies Seismic Research Center (SRC), var ved at indsamle havbundseismometre ombord på NERC-forskningsskibet R.R.S. James Cook som en del af et større eksperiment, da de blev advaret om vulkanens udbrud.

Direkte observation af ubådsudbrud er meget sjældne, men at have skibet i nærheden tillod dem at komme til vulkanen i tide til at registrere de umiddelbare eftervirkninger af udbruddet.

Ved at bruge skibsbaseret billedteknologi, holdet var i stand til at undersøge vulkanen, observerer gas, der kommer fra den centrale kegle. Dataene blev derefter kombineret med tidligere undersøgelser, der går mere end 30 år tilbage for at afsløre det langsigtede aktivitetsmønster.

Kick-'em-Jenny er en af ​​Caribiens mest aktive vulkaner. Det ligger otte kilometer ud for den nordlige kyst af øen Grenada, og blev først opdaget i 1939, da en 300 meter lang søjle af aske og støv blev opdaget, der steg op fra havet.

Imidlertid, vulkansk aktivitet ved KeJ detekteres normalt ved ledsagende seismisk aktivitet opsamlet på landbaserede seismometre. Disse optagelser viser, at vulkanen er aktiv på en årtiers tidsskala.

Hovedforfatter ph.d.-studerende Robert Allen, fra Institut for geovidenskab og teknik på Imperial, sagde:"Der er undersøgelser af Kick-'em-Jenny-området, der går 30 år tilbage, men vores undersøgelse i april 2017 er unik ved, at den umiddelbart fulgte et udbrud. Dette gav os hidtil usete data om, hvordan denne vulkanske aktivitet faktisk ser ud, snarere end at stole på at fortolke seismiske signaler."

Holdet fandt ud af, at vulkanen har hyppige cyklusser af lava-kuppelvækst efterfulgt af kollaps gennem jordskred. Lignende cyklusser er for nylig blevet set på den nærliggende vulkanø Montserrat.

Medforfatter Dr Jenny Collier, fra Institut for geovidenskab og teknik på Imperial, sagde:"Kick-'em-Jenny er en meget aktiv vulkan, men fordi den er ubåd, er den mindre godt undersøgt end andre vulkaner i Caribien. Vores forskning viser, at selvom den har ret regelmæssige cyklusser, det er i relativt lille skala, som vil hjælpe med at informere fremtidige overvågningsstrategier."

SRC-direktør professor Richard Robertson sagde:"Denne undersøgelse har bekræftet meget nyttig nyere indsigt om aktiviteten og udviklingen af ​​Kick-'em-Jenny-vulkanen. For os, agenturet med ansvar for overvågning af denne vulkan, resultaterne af dette samarbejdende forskningsprojekt gør os i stand til bedre at kvantificere vores eksisterende model af denne vulkan og hjælpe med at udvikle strategier til styring af fremtidige udbrud."

Enhver vulkan på landjorden, der var lige så livlig som KeJ, ville konstant blive overvåget af satellitter og en række lokale instrumenter på udkig efter den mindste ændring i adfærd, der kunne gå forud for et større vulkanudbrud.

Under havet er dette job meget vanskeligere, da den elektromagnetiske energi, der udsendes af satellitter, ikke kan trænge igennem havoverfladen, og instrumenter er meget sværere at sætte op på selve vulkanen. Forskere ved derfor forholdsvis lidt om væksten og den langsigtede adfærd af en fuldt nedsænket vulkankegle som KeJ.

De mest berømte undersøiske vulkaner er dem, der fører til dannelsen af ​​nye øer, såsom udbruddet af Surtsey på Island i 1960'erne. Imidlertid, snarere end en voksende kegle, undersøgelserne viser betydeligt massetab fra KeJ på grund af hyppige jordskred i de seneste årtier.

Sammenligning med nyere undersøgelser andre steder har vist, at lignende, hyppig, små mængder jordskred kan være en grundlæggende mekanisme i den langsigtede udvikling af aktive undersøiske vulkaner.