Den største enkeltvulkan på Jorden ligner slet ikke en vulkan
Dybt vand har i årevis skjult en massiv struktur for videnskabsmænd – en struktur, der fuldstændig ændrer vores forståelse af Jordens opbygning. Tamu Massif dækker et areal, der er sammenligneligt med hele delstaten New Mexico, og i lang tid anede ingen, at der var tale om én enkelt vulkan.
På en fjern undersøisk slette, mere end tusind miles øst for Japan, ligger en kolossal vulkan, der i årtier udgav sig for at være flere adskilte bjerge. Nu viser forskere, at det er én samlet, gigantisk formation – og den største kendte vulkan på hele planeten.
For geologer er det et stærkt bevis for, at der ikke er tale om et vulkansk felt sammensat af mange separate udbrudssteder, men derimod om ét mægtigt skjoldvulkansystem, der fungerede som en integreret enhed. Et så massivt, men relativt kortvarigt magmaudbrud fra Jordens dybe kappe giver forskerne en sjælden mulighed for at studere, hvordan én ekstrem begivenhed kan omforme hele dele af havbunden.
En del af Shatsky Rise – og længe overset
Tamu Massif er en del af den undersøiske forhøjning kaldet Shatsky Rise. I lang tid så forskere på kortene tre adskilte forhøjninger, som de betragtede som selvstændige strukturer. Ingen af dem havde engang et officielt navn – forskerne omtalte dem spøgefuldt som “den til venstre”, “den til højre” og “den største”.
Vendepunktet kom, da et hold ledet af geofysiker dr. William Sager fra University of Houston analyserede detaljerede seismiske data. Refleksioner fra lydbølger, der passerede gennem klipperne, afslørede noget, som almindelige bathymetriske kort ikke kan vise: sammenhængende lavastrømme, der forbinder alle tre “bakker” til én samlet struktur.
Tamu Massif dækker et areal på cirka 310.000 kvadratkilometer – omtrent svarende til hele delstaten New Mexico i USA. Ingen anden kendt vulkan på Jorden kommer i nærheden af den størrelse. Til sammenligning er den hawaiianske Mauna Loa, der hidtil blev betragtet som planetens største aktive vulkan, cirka tres gange mindre.
Skjult to kilometer under havoverfladen
Tamu Massif ligner ikke et klassisk, stejlt kegleformet bjerg, som vi kender fra Hawaii eller fra billeder af Etna. Det er en vidtstrakt, meget flad kuppel, hvis skråninger er så gradvise, at man næppe ville kunne afgøre, i hvilken retning terrænet falder, hvis man stod på dem.
Hele strukturen ligger så dybt, at selv de største havbølger kun udgør et tyndt lag over dens toppunkt. Størrelsesforskellen er bemærkelsesværdig: mens de fleste kendte vulkaner rager op over havoverfladen eller hæver sig brat fra bunden, strækker Tamu Massif sig hen over havbunden som et enormt, fladt tæppe af basaltbjergarter.
Den gradvise hældning er ikke tilfældig. Skjoldvulkaner dannes af meget flydende basaltlava, der breder sig over store afstande, inden den størkner. Resultatet er en formation, der minder mere om en lang, langsomt stigende vej end om den traditionelle forestilling om et bjerg. Det samme princip gælder for Mauna Loa, men i tilfældet med Tamu Massif var der tale om en langt større mængde magma, der strømmede ud fra ét dominerende kildeområde.
En vulkan, der konkurrerer med giganter fra Mars
Tamu Massifs dimensioner overstiger så markant typiske jordiske former, at forskere sammenligner den ikke så meget med andre vulkaner på Jorden, men snarere med Olympus Mons på Mars – den største kendte vulkan i solsystemet, næsten tre gange højere end Mount Everest.
Fra en geologs perspektiv giver sammenligningen mening, fordi begge formationer deler flere karakteristika:
- Et enormt areal dækket af én enkelt skjoldvulkan
- Gradvise skråninger, der minder mere om en lang stigning end om et bjerg
- Dannelse fra meget store mængder magma, der strømmede ud fra ét dominerende kildeområde
- Fraværet af en markant central krater
- Lange lavastrømme, der strækker sig over titusinder til hundredtusinder af kilometer
- En relativt kort periode med intens aktivitet efterfulgt af en lang stilstand
Ifølge dateringen af bjergarter dannede Tamu Massif sig for cirka 145 millioner år siden, i den tidlige kridttid. I den geologiske tidsskala var det en relativt pludselig episode: giganten “rejste sig” på forholdsvis kort tid, og derefter ebbede den magmatiske aktivitet i området hurtigt ud.
Et så mægtigt, men samtidig kortvarigt magmaudbrud fra Jordens dybe kappe giver forskerne en sjælden chance for at observere, hvordan én ekstrem begivenhed kan transformere hele strækninger af havbunden. Massive basaltudstrømninger på landjorden efterlader normalt udstrakte bjergartsdækker og forbindes med globale klimaændringer – ja, endda med masseudslettelser.
Derfor forblev Tamu Massif så længe i skyggen
Det kan virke overraskende, at planetens største vulkan først for nylig fandt vej til videnskabelige tidsskrifters forsider. Men det er en logisk konsekvens af flere sammenfaldende faktorer.
Det terræn, som Tamu Massif befinder sig på, er det dybe Stillehav – et område, der kræver dyr og kompleks infrastruktur at undersøge. Hver forskningsekspedition indebærer ugers sejlads og brug af specialiserede skibe udstyret med sonar, seismisk udstyr og mulighed for at sænke instrumenter flere kilometer ned. En sådan logistik koster millioner af dollars og kræver internationalt samarbejde.
Selve vulkanens form bidrog også til fejlfortolkningerne. Tamu Massif er så flad, at den på de første kort lignede nogle få milde buler på havbunden, adskilt af ubetydelige fordybninger. Sådanne data lod sig sagtens tolke som flere adskilte udbrudsscentre snarere end som én sammenhængende struktur.
Det var først moderne seismiske teknikker, der gav et klart billede af det indre af denne del af jordskorpen. Bølger sendes ud langs havbunden, reflekteres fra individuelle bjergartslag og vender tilbage til sensorerne. Analysen af forsinkelser og signalformer gør det muligt at rekonstruere en tredimensionel model af ældgamle lavastrømme.
I tilfældet med Tamu Massif viste det sig, at de samme serier af lavabjergarter strækker sig uafbrudt over enorme afstande – et klart tegn på ét samlet magmasystem. Det billede er svært at forene med forestillingen om tre uafhængige vulkaner, og derfor foreslog holdet et nyt perspektiv: alt, hvad der tidligere blev opdelt i tre dele, er i virkeligheden én supervulkansk skjoldstruktur.
Hvad denne gigant fortæller os om Jordens indre
En så stor struktur kunne ikke opstå fra blot nogle få almindelige udbrud. Forskere antager, at der under Tamu Massif i fortiden fungerede en usædvanligt kraftfuld magmatisk “motor”, drevet af Jordens varme kappe. Sådanne episoder forbindes ofte med såkaldte store magmatiske provinser – perioder, hvor et kolossalt mængde lava trænger op til overfladen fra planetens indre.
Massive basaltudstrømninger på kontinenter efterlader normalt vidtstrakte bjergartsdækker og forbindes med globale klimaforandringer, endda med masseudryddelse af arter. Tamu Massif repræsenterer et lignende fænomen, blot skjult under Stillehavets vande og bevaret som et tykt lag basalt i den oceaniske jordskorpe.
En forståelse af, hvordan denne vulkan opstod, hjælper med at tyde Jordens historie – fra kappens arbejde til atmosfærens og oceanernes reaktioner på store vulkanismeepisoder. Hvert nyt bor eller magnetisk måling i dette område kan præcisere hastigheden af lavaophobning, magmaets sammensætning eller forholdene på havbunden for 145 millioner år siden.
Hvad dette betyder for fremtidig forskning
Tamu Massif er allerede inaktiv, men gemmer stadig på masser af data. Hvert nyt bor eller magnetisk måling kan skærpe vores viden om lavatilvækstens tempo, magmaets sammensætning og forholdene på havbunden for millioner af år siden. Det giver igen mulighed for bedre kalibrering af modeller for forhistorisk klima og simuleringer af tektoniske pladers bevægelser.
For den almene læser er det måske særligt fascinerende, at en så enorm struktur i dag næsten ingen direkte indvirkning har på menneskelivet – den er ikke aktiv, den genererer ikke tsunamier, og den ryger ikke som Etna. Dens rolle er snarere at minde os om, hvor dynamisk vores planet har været og stadig er, selv om de fleste processer foregår i stilhed, i mørket under adskillige kilometers vand og titusinder af meters bjergarter.
Det er også værd at bemærke, at Tamu Massif måske ikke er den eneste gigant af sin slags. Andre dele af verdens oceaner er endnu dårligere udforsket. Hvis lignende strukturer skjuler sig i Atlanterhavet eller i det sydlige Stillehavs dybder, kan Jordens geologiske kort i fremtiden ændre sig ikke mindre dramatisk end efter erkendelsen af denne ene, hidtil største vulkanske gigant. Måske venter der endnu flere skjulte kolossaler derude på at blive opdaget.
