Jordens største enkeltvulkan ligger dybt begravet under Stillehavet
Tusindvis af meter under havoverfladen gemmer sig en struktur, der fuldstændig udfordrer vores forståelse af vulkaner på Jorden. Hvor kort i lang tid kun viste ufarlige bakker på havbunden, åbenbarer virkeligheden noget helt andet: Her hviler en enorm supervulkan — større end noget, geologer hidtil har kendt til på vores planet.
I det nordlige Stillehav, cirka 1.600 kilometer øst for Japan, strækker det såkaldte Tamu-massiv sig hen over havbunden. I årevis betragtede fagfolk dette område ved Shatsky-ryggen som tre separate undersøiske bjerge. Det var først en kombination af nye måledata og grundigt analysearbejde, der ændrede billedet fuldstændigt.
Tre bjerge viste sig at være ét
Ved hjælp af seismiske reflektionsmålinger — kort sagt lydbølger, der sendes ned i undergrunden og opfanges igen — kunne forskerne dokumentere, at lavastrømmene løber igennem samtlige disse "bakker". Der er altså ikke tale om tre adskilte strukturer, men én sammenhængende vulkansk formation.
Tamu-massivet dækker cirka 310.000 kvadratkilometer — et areal på størrelse med en stor amerikansk delstat og mere end halvtreds gange større end Mauna Loa på Hawaii.
For forskningen er dette en sand sensation. Hidtil har man nemlig anset sådanne udstrakte havplateauer for at være resultatet af mange små udbrud på forskellige steder. Nu er muligheden åbnet for, at én enkelt gigantisk vulkan kan forme et helt afsnit af havbunden.
En vulkan helt uden den klassiske vulkanform
Forestiller du dig en vulkan med stejle sider, kratere og dramatiske skrænter, er det det forkerte billede her. Tamu-massivet er ekstremt fladt bygget. Skråningerne er så bløde, at et menneske næppe ville bemærke, i hvilken retning det gik nedad — hvis det altså ikke var bælgmørkt og iskoldt dernede.
Tallene illustrerer de imponerende dimensioner:
- Toppunkt: omkring 2.000 meter under havoverfladen
- Base: ned til dybder på cirka 6.500 meter
- Udstrækning: cirka 120.000 kvadratmil, svarende til omkring 310.000 kvadratkilometer
- Alder: cirka 145 millioner år
Geologisk set er der tale om en gigantisk skjoldstruktur. Det betyder, at i stedet for kraftige, eksplosive udbrud flød tyndtflydende lava over meget lange afstande fra centrum og udad. Lag for lag opstod dermed et bredt, affladt "skjold", der i dag nærmest minder om en enorm, svagt hvælvet plade.
Større end Mauna Loa — og i samme liga som Olympus Mons
For at forstå omfanget hjælper det at sammenligne med kendte vulkaner:
- Tamu-massivet — Stillehavet, Shatsky-ryggen — cirka 310.000 km² — Jordens største kendte enkeltvulkan
- Mauna Loa — Hawaii — cirka 5.200 km² — Jordens største aktive vulkan
- Olympus Mons — Mars — cirka 300.000 km² — Solsystemets største vulkan
Tamu-massivet befinder sig dermed næsten i samme størrelsesklasse som Olympus Mons på Mars, der hidtil har været målestokken for vulkanske giganter. For geovidenskaben er denne sammenligning mere end blot et spektakulært billede — den viser, at Jorden under bestemte betingelser kan skabe strukturer, man ellers ville forvente at finde på andre planeter.
En kortlivet kæmpe i Jordens historie
Forskerne daterer vulkanen til en alder af cirka 145 millioner år — den stammer altså fra den tidlige Kridttid. Efter geologiske standarder er det et meget tidligt kapitel i vores nuværende havbundes historie. Det fascinerende er, at Tamu-massivet sandsynligvis kun var aktivt i en relativt kort periode.
Tilsyneladende trængte en enorm mængde magma dengang op fra Jordens kappe. I løbet af blot nogle få millioner år byggede denne gigantiske vulkan sig op — og slukkede så igen. I dag betragtes den som inaktiv, magmakammeret er afkølet, og seismisk aktivitet samt varmeudvikling er forholdsvis begrænset.
Sådanne "frosne" giganter giver forskerne uvurderlige indblik i, hvordan Jordens kappe fungerer, og hvorfor bestemte regioner pludselig bringer enorme mængder magma til overfladen.
Hvad opdagelsen betyder for vores forståelse af havbunden
Oceaniske plateauer har længe været betragtet som diffuse dannelser — store, forhøjede havbundsregioner opstået fra mange vulkancentre med langvarig lavatilstrømning. Tamu-massivet åbner nu for en anden mulighed: Ét enkelt, ekstremt produktivt vulkansystem kan opnå den samme effekt.
Det rejser en række nye spørgsmål:
- Hvor hyppigt har sådanne supervulkaner formet havbunden gennem Jordens historie?
- Hvilken rolle spillede de for klimaet og havets kemi, når enorme mængder lava nåede vandet?
- Findes der yderligere fejlfortolkede "plateauer", der i virkeligheden er enkeltvulkaner?
Netop det sidste punkt optager geofysikerne. Havene er dårligt kortlagt, og mange strukturer kender man kun i grove træk. Hvis en sådan fejltagelse var mulig i et relativt velundersøgt område som Shatsky-ryggen, venter andre regioner sandsynligvis med endnu flere overraskelser.
Hvorfor undersøiske giganter også er relevante for os på land
Opdagelsen forbliver ikke inden for grundforskningens elfenbenstårn — den har meget konkrete forbindelser til spørgsmål, der optager os i dag.
Store slukkede vulkaner hjælper forskerne med at teste modeller for ekstreme udbrudshændelser. Sådanne udbrud kan frigive enorme mængder kuldioxid og svovlforbindelser og dermed påvirke klima og havøkosystemer massivt. Geologer sammenligner i dag gamle lavalag med spor i bjergarter, der peger på temperaturfald eller iltmangel i havene.
Derudover er sådanne strukturer interessante for råstofforskningen. I nærheden af størknet magma dannes der ofte aflejringer af bestemte metaller. Ved Tamu-massivet er enhver økonomisk udnyttelse ganske vist fjern fremtidsmusik på grund af de enorme dybder, men de grundlæggende geologiske processer ligner dem i mere lavvandede regioner.
Hvordan forskere kan "se" under havet
Mange spørger sig selv: Hvordan ved de alt det der, når ingen dykker ned derhen? Svaret ligger i en kombination af målemetoder.
- Seismisk reflektionsmåling: Et forskningsskib sender lydbølger ned i undergrunden. Fra ekkoerne skabes et lagbillede af havbunden, lignende et ultralydsbillede.
- Gravitationsdata: Gigantiske strukturer som en vulkan ændrer Jordens tyngdefelt minimalt. Satellitter registrerer disse forskelle.
- Magnetiske målinger: Størknet lava gemmer information om magnetfeltet på det tidspunkt, det afkølede. Dermed kan alder og strømningsretninger rekonstrueres.
Ud fra alle disse puslespilsbrikker tegner der sig et stadig klarere billede. At Tamu-massivet blev anerkendt som en enkeltvulkan skyldes præcis denne kombination: Sammenhængende lavastrøme, ét fælles opbygningscenter og sammenhængende indre strukturer taler et utvetydigt sprog.
Hvad en skjoldvulkan egentlig er — og hvorfor den forbliver så flad
Begrebet skjoldvulkan optræder ofte i forbindelse med Hawaii. Det gælder også for Tamu-massivet, blot i XXL-format. Mekanismen er ret anskuelig: Tyndtflydende, basisk lava bevæger sig let og langt. I stedet for at opbygge store kegler fordeler den sig over enorme arealer.
Ved mere sejflydende lava, som hos mange vulkantyper i Alperne eller i det sydlige Italien, stabler udbrud sig oven på hinanden og danner en stejl kegle. Ved Tamu-massivet derimod strømmede lavalagene titusindvis af gange hen over hinanden, hver gang over mange kilometer, og dannede lag, der tilsammen skaber en blid bule.
Sådanne processer viser, hvor afgørende magmaets kemiske sammensætning er for at forme landskaber — selv dér, hvor vi aldrig selv vil få dem at se, dybt under havet.
