Energi frigivet af undersøiske vulkaner kan drive et kontinent

Vulkanudbrud dybt i vores oceaner er i stand til ekstremt kraftige frigivelser af energi, med en hastighed, der er høj nok til at magte hele USA, ifølge forskning offentliggjort i dag.

Udbrud fra dybhavsvulkaner var længe anset for at være relativt uinteressante sammenlignet med dem på land. Mens terrestriske vulkaner ofte producerer spektakulære udbrud, spredning af vulkansk aske i miljøet, man troede, at dybe havudbrud kun producerede langsomt bevægende lavastrømme.

Men data indsamlet af fjernbetjente køretøjer dybt i det nordøstlige Stillehav og analyseret af forskere ved University of Leeds, har afsløret en sammenhæng mellem den måde, aske spredes på under ubådsudbrud og skabelsen af ​​store og kraftige søjler af opvarmet vand, der stiger op fra havbunden, kendt som megaplumer.

Disse megaplumer indeholder varmt kemikalierigt vand og virker på samme måde som de atmosfæriske faner set fra landbaserede vulkaner, spredes først opad og derefter udad, bære vulkanaske med sig. Størrelsen af ​​megaplume er enorm, med vandmængder svarende til fyrre millioner svømmebassiner i olympisk størrelse. De er blevet opdaget over forskellige undersøiske vulkaner, men deres oprindelse er forblevet ukendt. Resultaterne af denne nye forskning viser, at de dannes hurtigt under lavaudbrud.

Forskningen blev udført af Sam Pegler, fra School of Mathematics og David Ferguson, fra School of Earth and Environment og offentliggøres i dag i tidsskriftet Naturkommunikation .

Sammen udviklede de en matematisk model, som viser, hvordan aske fra disse undersøiske udbrud spredes flere kilometer fra vulkanen. De brugte askemønsteret aflejret af et historisk ubådsudbrud til at rekonstruere dets dynamik. Dette viste, at hastigheden af ​​energi, der frigives og kræves for at transportere aske til de observerede afstande, er ekstremt høj - svarende til den energi, der bruges af hele USA.

David Ferguson sagde:"Størstedelen af ​​Jordens vulkanske aktivitet foregår under vandet, mest på flere kilometers dybde i det dybe hav, men i modsætning til jordbaserede vulkaner, selv at opdage, at et udbrud har fundet sted på havbunden er ekstremt udfordrende. Følgelig, der er stadig meget for forskerne at lære om undersøisk vulkanisme og dens virkninger på havmiljøet."

Forskningen viser, at undersøiske udbrud forårsager dannelse af megaplumer, men frigivelsen af ​​energi er så hurtig, at den ikke kan tilføres fra den udbrudte smeltede lava alene. I stedet, forskningen konkluderer, at undersøiske vulkanudbrud fører til hurtig tømning af reservoirer af varme væsker i jordskorpen. Mens magmaen tvinger sig opad mod havbunden, det driver denne varme væske med sig.

Sam Pegler tilføjede:"Vores arbejde giver bevis for, at megaplumer er direkte forbundet med lavaudbruddet og er ansvarlige for transport af vulkansk aske i det dybe hav. Det viser også, at faner må være dannet i løbet af få timer, skabe en enorm hastighed af energifrigivelse.

David Ferguson tilføjer:"Det er fortsat ekstremt vanskeligt at observere et ubådsudbrud personligt, men udviklingen af ​​instrumenter baseret på havbunden betyder, at data kan streames live, efterhånden som aktiviteten finder sted.

Indsatser som disse, i samspil med fortsat kortlægning og prøveudtagning af havbunden betyder, at vores haves vulkanske karakter langsomt bliver afsløret."