Panoramaudsigt over Deception Island. Kredit:Antonio Álvarez Valero
Et stort vulkanudbrud rystede Deception Island i Antarktis 3, 980 år siden, og ikke 8, 300, som man tidligere troede, ifølge en international undersøgelse offentliggjort i Videnskabelige rapporter , hvor forskere fra Institute of Earth Sciences Jaume Almera (ICTJA-CSIC) har deltaget. Denne begivenhed var det største udbrud på det australske kontinent under Holocæn (de sidste 11, 700 år efter den sidste store istid på Jorden), og var sammenlignelig i volumen af udstødt sten til vulkanudbruddet i Tambora i 1815. Udbruddet dannede vulkanens kaldera, en af de mest aktive i Antarktis, med mere end 20 udbrud registreret i de sidste 200 år.
Ifølge den nye undersøgelse, et vulkansk kaldera -sammenbrud fandt sted for 3980 år siden. Tømningen af det magmatiske kammer, zonen med magmaakkumulering, der drev udbruddet, under denne voldsomme udbrudshændelse forårsagede et pludseligt trykfald, udløser kollaps af den øvre del af vulkanen. Som resultat, der blev dannet en fordybning mellem otte og 10 kilometer i diameter, som nu giver Deception Island sin særlige hesteskoform. Kalderakollapset ville have forårsaget en seismisk begivenhed af stor størrelse, hvis spor blev registreret i sedimenterne, der var samlet i søbundene på Livingstone Island.
De lakustrine sedimentkerner blev genoprettet under de antarktiske kampagner i HOLOANTAR -projektet, mellem 2012 og 2014. Dette feltarbejde blev ledet og koordineret af Marc Oliva, derefter forsker ved Instituto de Geografia e Ordenamento fra University of Lisboa, og nu Ramon y Cajal -forsker ved University of Barcelona (UB). Oliva er medforfatter til denne undersøgelse.
"Undersøgelsens oprindelige mål var rent klimatisk, da vi ønskede at rekonstruere klimasvingningerne i denne region for de sidste 11, 700 år ved hjælp af forskellige fuldmagter fundet i sedimenterne ved Byers Peninsula -søerne, omkring 40 kilometer nord for Deception Island. Imidlertid, tilstedeværelsen af et andet sedimentlag i alle søer i samme alder, efter at et tykt lag tephra overraskede os, "sagde Sergi Pla, forsker ved CREAF og medforfatter af undersøgelsen.
"Senere geokemiske og biologiske analyser indikerede, at disse sedimenter havde jordbaseret oprindelse og brat blev deponeret i søens bund. Disse resultater antydede forekomsten af et større jordskælv, der påvirkede hele området, og satte os på sporet, at måske, vi stod ikke over for et almindeligt jordskælv, men et, der blev genereret ved sammenbruddet af calderaen på vulkanen Deception Island. Herfra, vi trak tråden, "sagde Santiago Giralt, forsker ved ICTJA-CSIC og medforfatter af undersøgelsen.
Den nøjagtige dato for udbruddet blev opnået ved hjælp af geokemiske, petrologiske og paleolimnologiske teknikker anvendt på sedimentkernerne fra fire søer på Byers -halvøen fra Livingston -øen.
Panoramaudsigt over Byers -halvøen, Livingstone Island. Kredit:Santiago Giralt
Disse sedimentære optegnelser indeholdt flere direkte og indirekte beviser for den vulkanske hændelse, der fandt sted på Deception Island. "De genvundne sedimentære optegnelser viste et fælles mønster:Først, vulkansk aske fra Deception Island -udbrud, belagt med et sedimentlag på næsten en meter tykt sammensat af materiale, der blev trukket fra søernes kyster til deres bund på grund af det store jordskælv, og endelig, de almindelige søsedimenter, som er kendetegnet ved en skifte af ler og mos, sagde Santiago Giralt.
En af udfordringerne var at karakterisere oprindelsen af den aske, der blev produceret under vulkanudbruddet. For det, tryk- og temperaturbetingelser for magmaerne, der forårsagede dette udbrud, blev beregnet ved hjælp af asken i sedimentkernerne. "Ved hjælp af denne metode, vi var i stand til at estimere dybden af alle undersøgte prøver og bestemme, om de var en del af den samme magma og udbrudspisode, "sagde Antonio Álvarez Valero, forsker fra University of Salamanca (USAL) og medforfatter af denne undersøgelse.
Undersøgelsen anslår også, at udbruddet havde et vulkansk eksplosivt indeks (VEI) omkring seks, hvilket muligvis gør det til den største kendte Holocene -udbrudspisode på det antarktiske kontinent.
"Denne kolossale episode med udbrud af caldera kollapsede mellem 30 og 60 kubik kilometer aske, sammenlignelig i volumen med udbruddet af Tambora -vulkanen i 1815, en begivenhed, der tilskrives en global temperaturafkøling, der resulterede i en række dårlige høst i Europa, i det, der er kendt som 'året uden sommer, '"forklarer Adelina Geyer, ICTJA-CSIC-forsker og medforfatter af undersøgelsen.
"Det er meget vigtigt at kunne datere denne type udbrud for at forstå de klimatiske ændringer forårsaget af vulkanudbrud - i dette særlige tilfælde, på høje australske breddegrader, "tilføjer Geyer.
Som foreslået af undersøgelsen, dette udbrud kunne have haft betydelige klimatiske og økologiske konsekvenser i et stort område i den sydlige region, selvom der er brug for flere undersøgelser og nye data for præcist at karakterisere, hvad de virkelige virkninger på klimaet i denne store udbrudshændelse er.