Hemmeligheden bag Australiens vulkaner afsløret i ny undersøgelse

Australiens østkyst er fyldt med rester af hundredvis af vulkaner - den seneste blot et par tusinde år gamle - og videnskabsmænd har været i tvivl om, hvorfor der er sket så mange udbrud i løbet af de sidste 80 millioner år.

Nu, geovidenskabsmænd ved University of Sydney har opdaget, hvorfor en del af et stabilt kontinent som Australien er sådan et arnested for vulkansk aktivitet. Og resultaterne tyder på, at der kan være mere vulkansk aktivitet i fremtiden.

"Vi er ikke på den berømte 'Ring of Fire' i Stillehavet, der producerer så mange vulkaner og jordskælv, " sagde Dr. Ben Mather fra School of Geosciences og EarthByte-gruppen ved University of Sydney.

"Så, vi havde brug for en anden forklaring på, hvorfor der har været så mange vulkaner på Australiens østkyst."

Mange af vulkanerne, der dannes i Australien, er engangsbegivenheder, han sagde.

"I stedet for enorme eksplosioner som Krakatoa eller Vesuv, eller ikoniske vulkaner som Mount Fuji, effekten er mere som boblerne, der dukker op, når du opvarmer din pandekageblanding, " sagde Dr. Mather.

Deres rester kan ligne almindelige bakker eller bemærkelsesværdige strukturer som Cradle Mountain i Tasmanien, Organ Pipes i Victoria, Undara Lava Tubes i Queensland og Sawn Rocks, nær Narrabri, i NSW. Mange mangler endnu at blive identificeret, sagde Dr. Mather.

Så, hvad sker der?

"Under vores østkyst finder vi en speciel flygtig blanding af smeltet sten, der bobler op til overfladen gennem den yngre, tyndere østkyst australsk skorpe, " han sagde.

Undersøgelsen er offentliggjort i dag i tidsskriftet Videnskabens fremskridt .

Dr. Mather og hans team så på, hvordan hundredvis af udbrud har fundet sted langs østkysten fra North Queensland til Tasmanien og over Tasman til det stort set neddykkede kontinent Zealandia. De var især interesserede i 'nylige' toppe af vulkansk aktivitet for 20 millioner og 2 millioner år siden.

"De fleste af disse udbrud er ikke forårsaget af Australiens tektoniske plade, der bevæger sig over varme faner i kappen under jordskorpen. I stedet, der er et ret konsekvent aktivitetsmønster, med et par bemærkelsesværdige toppe, " sagde medforfatter Dr. Maria Seton, fra School of Geosciences og EarthByte-gruppen.

Det, der tippede dem, var, at disse toppe skete på samme tid, hvor der var en øget mængde havbundsmateriale, der blev skubbet ind under kontinentet fra øst af Stillehavspladen.

"Toppene af vulkansk aktivitet korrelerer fint med mængden af ​​havbund, der genbruges ved Tonga-Kermadec-graven øst for New Zealand, " sagde Dr. Mather.

Med disse beviser har Dr. Mather og hans team bygget en ny model, der forener observationerne af så mange udbrud, der har fundet sted over millioner af år langs Australiens østkyst.

"Den seneste begivenhed var ved Mount Gambier i Victoria for blot et par tusinde år siden, " han sagde.

Mens modellen forklarer den konsekvente vulkanske aktivitet, det kan ikke forudsige, hvornår den næste vulkan vil dukke op.

Hvordan det sker

Havbunden af ​​Stillehavspladen mod øst bliver skubbet ind under den australske plade. Denne proces kaldes subduktion. Materialet bliver bogstaveligt talt skubbet ind under den australske kontinentalsokkel, startende ved Tonga-Kermadec-graven øst og nord for New Zealand.

"Derfra bliver det smækket ind i overgangszonen mellem skorpen og magmaen i dybder på omkring 400 til 500 kilometer. Dette materiale dukker så op igen som en række vulkanudbrud langs Australiens østkyst, som er tyndere og yngre end midten og vest for kontinentet, " sagde Dr. Mather.

Denne subduktionsproces er ikke unik for den australske østkyst.

"Det, der adskiller regionen Øst-Australien-Sjælland, er, at havbunden, der skubbes ind under kontinentet fra det vestlige Stillehav, er stærkt koncentreret med vandholdige materialer og kulstofrige klipper. Dette skaber en overgangszone lige under Australiens østkyst, der er beriget med flygtige materialer."

Den nye forklaring er forbedret i forhold til tidligere modeller, der har antydet, at vulkaner i Victoria skyldtes konvektionshvirvler i kappen fra at være tæt på bagkanten af ​​den tektoniske plade eller modeller, der stolede på, at pladen passerede over hot spots i kappen.

"Ingen af ​​disse gav os det fulde billede, " sagde Dr. Mather. "Men vores nye tilgang kan forklare det vulkanske mønster op og ned ad den australske østkyst."

Dr. Mather sagde, at denne model også kunne forklare andre vulkanske områder inden for plade i det vestlige USA, Østkina og omkring Bermuda.

Medforfatter professor Dietmar Müller, Joint Coordinator for EarthByte-gruppen i School of Geosciences, sagde:"Vi er nu nødt til at anvende denne forskning til andre hjørner af Jorden for at hjælpe os med at forstå, hvordan andre eksempler på gådefuld vulkanisme har fundet sted."