Materijal koji je na morskom dnu ostavio podvodne vulkanske erupcije bronzanog doba pomaže istraživačima da bolje razumeju veličinu, opasnosti i klimatski uticaj njihovih matičnih erupcija, pokazalo je novo istraživanje Univerziteta Britanske Kolumbije.
Pre otprilike 3.600 godina, erupcija polupotopljenog vulkana u južnom Egejskom moru opustošila je ostrvo Santorini, ubacivši pepeo, kamenje i gas u atmosferu i taloživši kilometre sedimenta na terasama na morskom dnu.
Katastrofalna erupcija, i druge slične njoj, tradicionalno se povezuju sa naglim klimatskim promenama. Ali manji klimatski uticaji novijih podvodnih vulkanskih erupcija, poput one iz Hunga Tonga-Hunga Ha’apaija 2022. godine, doveli su tu teoriju u sumnju.
Sada višegodišnja studija drevnih naslaga vulkana Santorinija otkriva prirodu ovih masivnih erupcija koje formiraju kaldere i daje nove naznake o tome kako bi buduće erupcije mogle uticati na klimu Zemlje.
Tokom masivnih erupcija, stubovi vulkanskih erupcija prolaze kroz plitka mora kao mlazovi pepela, stena i gasova koji se dižu desetinama kilometara u atmosferu. Ali kako se tačno i koliko tog materijala onda isporučuje na morsku površinu ili tlo, ostalo je nejasno.
„Dokazali smo da se arhitektura vulkanskih naslaga u subaerijalnim i podmorskim okruženjima može koristiti za kvantitativno ograničavanje dinamike erupcije koja se tamo dogodila, uključujući izvor ventilacije i uslove životne sredine“, rekao je istraživač Univerziteta Britanske Kolumbije (UBC) dr. Johan Gilchrist, glavni autor studije objavljene u Nature Geoscience. 1) Terasaste naslage koje je ostavila erupcija polupotopljenih vulkana su otisak prsta koji ocrtava šta se desilo tokom erupcije, veličinu talasa sedimentacije i način interakcije talasa sa vodom i morskim dnom. 2) Video snimak eksperimenata koji oponašaju podmorske vulkanske erupcije.
„Studija takođe pruža ključne donje granice jačine erupcije, visine mlaza i frekvencije i veličine talasa sedimentacije povezanih sa terasastim naslagama. To će nam pomoći da predvidimo evoluciju opasnosti tokom ovih erupcija koje formiraju kaldere i razumemo iznenađujuće mali uticaj na klimu. slični događaji“.
Sa UBC Zemljom i planetarnim naučnikom dr Markom Jelinekom, dr Gilkrist je analizirao koncentrične terase koje su ostale oko kaldere Santorinija, istorijski nazvana Minojska erupcija. Otkrili su da se širina terasa smanjuje sa povećanjem udaljenosti od otvora i nagiba se unazad prema zidu kaldere, u skladu sa drugim terasastim naslagama kaldere. Terase u blizini zida kaldere su takođe mnogo šire od onih koje se nalaze u kalderi od čisto podmorskih ili subaerijskih erupcija.
Dr Gilkrist je slutio da se talasi sedimentacije koji se periodično urušavaju oko vulkanskog mlaza šire tamo gde su udarali o površinu vode tokom plitkih podmorskih erupcija.
Da bi potvrdili hipotezu, istraživači su ubrizgali čestice u plitke vodene slojeve kako bi oponašali podmorsku minojsku erupciju. Eksperimenti su dokazali da silazni talasi sedimentacije uzrokovani erupcijama u plitkim vodama mogu da utiču i da se šire na površini mora da bi stvorili cunamije i takođe protresli morsko dno, u zavisnosti od jačine erupcije i dubine vode.
Terasaste naslage ostavile su otisak prsta koji opisuje šta se dogodilo tokom erupcije, veličinu talasa sedimentacije i kako su stupili u interakciju sa vodom i morskim dnom.
„Granice koje je ova studija otkrila vodiće sledeću generaciju hidrovulkanskih klimatskih modela čiji je cilj da razumeju kako su svojstva razdvajanja mase erupcija poput Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, kao i najvećih i najupečatljivijih vulkanskih fenomena u geološkim zapisima, minimiziraju njihove efekte na klimatske promene“, rekao je dr Jelinek.
Dr Gert Lube, vulkanolog sa Univerziteta Massei koji nije uključen u studiju, dodao je: „Za slučaj tri erupcije koje formiraju podmorske kaldere, ova studija pruža prve direktne veze između arhitekture depozita i roditeljskih uslova erupcije. Rezultati ovog studije su intrigantne i možda bi se mogle proširiti na ne-morske događaje koji formiraju kaldere i manje događaje erupcije.“
