[ویدئو] مصاحبه: آتشفشان های مرموز زیر آب تعداد آتشفشان های زیر آب بیشتر از آتشفشان های زمینی است، اما هنوز شناخته شده نیستند. Futura-Sciences با ژاک ماری باردنتزف، دکتر آتشفشان‌شناسی ملاقات کرد تا درباره این آتشفشان‌های شگفت‌انگیز به ما بگوید.
بین سال‌های 2018 و 2019، یک آتشفشان زیردریایی جدید در جزیره مایوت، در اقیانوس هند متولد شد. اگرچه از دید پنهان است، اما بزرگترین فوران زیر آب است که تا به امروز ثبت شده است. برای درک پویایی این آتشفشان، تیم های علمی تعداد اکسپدیشن ها را افزایش می دهند. به طور خاص، آنها کشف کردند که این آتشفشان توسط یک اتاقک ماگمایی عظیم تغذیه می شود که در عمق بیش از 37 کیلومتری قرار دارد.
در ماه مه 2019، دانشمندان از کشف وجود یک آتشفشان زیردریایی جدید در 50 کیلومتری شرق جزیره مایوت شگفت زده شدند. در نتیجه دو سال فوران بی صدا، این غول که به خوبی در زیر بیش از 2000 متر آب پنهان شده است، شروع به افشای اسرار خود می کند.
یک تیم از محققان از ماگما و آتشفشان آزمایشگاهی، انستیتو ساخته شده هیکل رقیق گلوب پاریس، Ifremer و زمین شناسی و دفتر پژوهش معدن ( BRGM ) است در واقع دقیق تکامل سیستم های ماگمایی در طول این غول پیکر و فوران های طولانی است. این مطالعه که در ژورنال Earth and Planetary Science Letters منتشر شده است ، بر اساس داده های سنگ شناسی و ژئوشیمیایی از سنگ های نمونه برداری شده با لایروبی در کناره های آتشفشان است.
سنگ‌های آتشفشانی که با لایروبی در طول کمپین MayoBS15 ایجاد شدند © C. Charles, MayoBS15, Ifremer
نتایج نشان می دهد که ماگما از ذوب جزئی گوشته در عمق 80 تا 100 کیلومتری سرچشمه می گیرد. با این حال، ترکیب بازانیت های نمونه گیری شده نشان می دهد که آنها محصولات مستقیم این فرآیند ذوب نیستند. به عبارت دیگر، ماگما مستقیماً به سطح بالا نیامد. او ابتدا در یک محفظه ماگمایی واقع در عمق 37 تا 48 کیلومتری، در داخل لیتوسفر می ماند. در آنجا، قبل از رسیدن به سطح، اولین مرحله تمایز را پشت سر می گذاشت، یعنی خنک شدن و شروع کریستالیزاسیون. دانشمندان قادر به برآورد شد حجم این مخزن در 10 کیلومتر 3، حداقل. که بزرگ است.
محققان تخمین می زنند که زمان انتقال ماگما بین این مخزن و سطح کمتر از 70 روز طول می کشد که با فعالیت لرزه ای ثبت شده طی 6 هفته قبل از شروع فوران مطابقت دارد.
در طول سال اول فوران، آتشفشان با افزایش مستقیم ماگما از این مخزن عظیم تغذیه می شد. اما آخرین گدازه فوران شده نشان می دهد که پویایی فوران در طول سال دوم تغییر کرده است. داده‌ها در واقع نشان می‌دهند که برهم‌کنشی بین ماگماهای برخاسته از مخزن و ماگماهای باقی‌مانده وجود دارد که قبلاً در مخزن دومی که در عمق حدود 17 کیلومتری قرار دارد سرد شده‌اند. برخی از داده ها همچنین وجود یک اتاقک میانی سوم را که در عمق 28 کیلومتری قرار دارد، نشان می دهد. این تغییر در پیکربندی بین سال اول و دوم می تواند به تغییر مسیر ماگماها در لیتوسفر مرتبط باشد. در این مرحله دوم فوران، ماگما نیز با سرعت 0.005 متر بر ثانیه آهسته تر افزایش یافت.
لوله‌های گدازه‌ای که در اولین غواصی کمپین Victor 6000، Geoflamme 2021 مشاهده شدند © Geoflamme 2021
شروع فوران واقعاً وحشیانه بود، با کاهش فشار ناگهانی و افزایش سریع حجم زیادی از ماگما. دانشمندان به طور خاص فکر می کنند که فوران می تواند ناشی از یک حرکت زمین ساختی (جابجایی بر روی یک گسل یا زلزله ) باشد که با بافت زمین ساختی منطقه سازگار است. در حال حاضر، به نظر می رسد که آتشفشان در فاز آرام قرار دارد. اما نظارت آن از طریق شبکه Revosima همچنان ادامه دارد.
مطالعه این سیستم ماگمایی، که یک محفظه ماگمایی بزرگ را در عمق ارائه می‌کند، به درک بهتر پویایی فوران این سبک از آتشفشان‌ها کمک می‌کند، که قادر به تولید فوران‌های طولانی شامل حجم بسیار زیادی از گدازه است.
تصاویر منتشر نشده از آتشفشان زیر آب مایوت. © The blob, the extra-media, Universcience 2021
از ماه می 2018، جزیره مایوت، که بخشی از مجمع الجزایر کومور در اقیانوس هند است، صحنه یک رویداد بزرگ ماگمایی بوده است. در سواحل شرقی جزیره، دور از دید، یک آتشفشان بزرگ زیر آب در حال شکل گیری است. حجم گدازه های منتشر شده در کمتر از یک سال آن را به یکی از بزرگترین فوران های آتشفشانی تبدیل کرده است.
مقاله مورگان گیلارد ، منتشر شده در 13 سپتامبر 2021
جزیره مایوت و به طور کلی کل مجمع الجزایر کومور منشا آتشفشانی دارند. این جزایر کوچک که در شمال غربی ماداگاسکار، در اقیانوس هند واقع شده اند، در اثر یک سری فوران های آتشفشانی که 11 میلیون سال پیش آغاز شد، شکل گرفتند.
منشا این فعالیت آتشفشانی هنوز به خوبی شناخته نشده است. به نظر می رسد که با ظهور یک ستون گوشته گرم مرتبط باشد، که احتمالاً مربوط به ابر ابری آفریقایی است. با این حال، تعامل با مکانیسم‌های تکتونیکی، مانند سیستم‌های شکستگی متعدد، قابل رد نیست.
آخرین فوران آتشفشانی در جزیره مایوت به 4 تا 6000 سال قبل باز می گردد. از آن زمان هیچ اثری از فعالیت ماگمایی یافت نشد و منطقه در معرض خطر فعالیت لرزه ای یا آتشفشانی در نظر گرفته نشد.
همه چیز در 10 می 2018 با یک سری زمین لرزه های قوی در شرق مایوت تغییر کرد. در ماه های بعد، بیش از 11000 لرزه زمین ثبت شده است که برخی از آنها به بزرگی (Mw) 5.9 می رسد . پدیده ای بی سابقه برای مجمع الجزایر کومور!
بنابراین دانشمندان نگاه دقیق تری به این تظاهرات لرزه ای انداختند. در طی یک کمپین اندازه‌گیری ژئوفیزیک در مایوت (MAYOBS1) در ماه مه 2019، محققان به کشف بزرگی دست یافتند. داده های Echosounder در واقع وجود یک بنای آتشفشانی جدید به ارتفاع 820 متر را نشان داده است که در 50 کیلومتری شرق مایوت قرار دارد و پایه آن در کف اقیانوس ، در عمق 3300 متری قرار دارد. مقایسه با داده های قدیمی نشان می دهد که در سال 2014 این آتشفشان وجود نداشت، کف اقیانوس در این مکان کاملاً صاف بود.
از ماه می 2018، یک آتشفشان دور از دید در سمت زیردریایی جزیره مایوت رشد کرد. در می 2019، قله آن 2580 متر زیر سطح اقیانوس قرار داشت.
مورفو آبتیمتری جزیره مایوت (آتشفشان سابق). محل آتشفشان جدید دایره ای است. © MAYOBS، Ifremer، CNRS، IPGP، BRGM
داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول این کمپین نشان می‌دهد که یک ستون آب با علامت ژئوشیمیایی غیرعادی از بالای آتشفشان زیردریایی با ارتفاع حدود 1900 متر بالا می‌آید. در این ستون آب، غلظت H 2 , CH 4 و CO 2 به ویژه زیاد است. این ناهنجاری‌های شیمیایی مشخصه فوران‌های زیر آب هستند و ناشی از فعل و انفعالات بین ماگما و آب دریا، گاززدایی تدریجی ماگما، و همچنین خروج مایعات گرمابی از طریق پوسته اقیانوسی و رسوبات هستند. این ستون زیردریایی همچنین حاوی ذرات جامد است که باعث ایجاد آب کدر در این ناحیه می شود. بنابراین، تمام مشاهدات به‌دست‌آمده در طول کمپین MAYOBS1 نشان می‌دهد که یک فوران در ماه می 2019 در حال انجام است.
لایروبی صخره برای نمونه برداری از آتشفشان جدید مایوت، کمپین MAYOBS در کشتی ماریون دوفرن. © Océane Foix, MAYOBS 2019, CNRS, IPGP-University of Paris, Ifremer, BRGM
در مقاله اخیر در Nature Geoscience ، دانشمندان تخمین می زنند که ساخت این آتشفشان در جولای 2018 با جریان قابل توجهی از گدازه در حدود 180 متر مکعب بر ثانیه آغاز شد. مواد آتشفشانی فوران شده در یک سال در حدود 5 کیلومتر 3 تخمین زده شد. این حجم های چشمگیر 30 تا 1000 برابر بیشتر از آنچه برای فوران های دیگر از همان نوع تخمین زده می شود، بزرگ ترین فوران زیر آب است که تاکنون ثبت شده است. این فوران تنها شش برابر کمتر از فوران آتشفشان لاکی در ایسلند (1783-1784) خواهد بود که بزرگترین فوران بازالتی است که بشر شناخته است. حجم گدازه ای که از آتشفشان جدید مایوت ساطع می شود با بزرگ ترین نقاط خشکی مانند هاوایی و ایسلند نیز قابل مقایسه است. از نقطه نظر اکولوژیکی، جریان CO 2 منتشر شده در طول این فوران غول پیکر زیر آب، بنابراین مطمئنا قابل توجه است.
ایجاد این آتشفشان ناشی از تعامل بین فرآیندهای تکتونیکی و ماگمایی است . این منطقه در واقع در معرض محدودیت‌های جداشدگی گسترده است که به نزدیکی شکاف شرق آفریقا مرتبط است. بنابراین، لیتوسفر توسط سیستم های گسلی بزرگ بریده می شود که مناطقی با نفوذپذیری بالا را تشکیل می دهند که در آن مخازن بزرگ ماگمایی می توانند ایجاد شوند. این ساختارهای تکتونیکی بزرگ همچنین توانایی کانال‌کشی ماگما را دارند و بنابراین مکان سیستم فوران را مشخص می‌کنند.
قرار است روند تکامل این آتشفشان در آینده نزدیک بررسی شود، اما به احتمال زیاد شاهد فروپاشی دهانه آن، فوران های جدید زیر آب یا حتی فوران های خشکی خواهیم بود. همچنین یک رصدخانه (Revosima) برای ثبت و نظارت بر فعالیت ماگمایی آتشفشان در زمان واقعی راه اندازی شده است.
سال گذشته، آتشفشان جدیدی روی زمین در نزدیکی مایوت ظاهر شد که تنها علامت هشدار دهنده آن، انبوهی از زمین لرزه ها بود. امروز، یک مطالعه جدید نشان می دهد که آتشفشان زیردریایی از بزرگترین و عمیق ترین جیب ماگمایی که تاکنون شناسایی شده است، پدید آمده است.
مقاله توسط جولی کرن ، منتشر شده در 8 ژانویه 2020
در می 2018، گروهی از هزاران زمین لرزه با دامنه کم ، اطراف جزیره مایوت در اقیانوس هند را لرزاند، در حالی که در زیر اقیانوس، یک رویداد بزرگ در حال انجام بود، تولد یک آتشفشان به عمق 3 کیلومتر. ارتفاع آن 800 متر و قطر آن 4 تا 5 کیلومتر است. در آن زمان، بسیاری از سوالات در مورد شکل گیری این غول بی پاسخ مانده بود.
به لطف یک کمپین مطالعاتی به رهبری یک مرکز تحقیقاتی آلمانی، GeoForschungsZentrum ، ما اطلاعات بیشتری در مورد تولد این آتشفشان زیردریایی داریم . مکانیسم های زمین شناسی مرتبط با منشاء آن در مطالعه ای که در Nature Geoscience منتشر شده است به تفصیل آمده است. دانشمندان در اینجا بزرگترین و عمیق ترین حفره ماگما را که تاکنون در گوشته بالایی زمین مشاهده شده است، توصیف می کنند.
در پیش زمینه، خوشه ای از نقاط در پایه نقش برجسته مربوط به آتشفشان زیردریایی است. فراتر و بالاتر از آب، جزایر Grande-Terre و Petite-Terre of Mayotte. © تیم Mayobs، IPGP، CNRS، Ifremer، BRGM
زمین لرزه های متوالی ثبت شده در مایوت اولین نشانه تولد آتشفشان بود. سپس یک ماه بعد صدای جدیدی از اعماق زمین دریافت شد. صدا به قدری بلند بود که تا 1000 کیلومتر در اطراف شنیده می شد. ماندگار 20 تا 30 دقیقه، به مدت طولانی ارتعاشات فرکانس پایین رخ داده است، شبیه به زنگ زدن یک زنگ بزرگ، "VLP" سیگنال به نام برای مدت طولانی دوره.
سیگنال های VLP به دلیل نوسان تشدید در محفظه ماگمایی پنهان در زیر پوسته زمین است . هر چه بزرگتر باشد، سیگنال های VLP کمتر است. قلب این فعالیت لرزه ای در 35 کیلومتری شرق جزیره مایوت قرار داشت. این صداها مربوط به پوسته زمین بود که در انتهای اقیانوس به سمت شرق پاره می شد تا ماگما آزاد کند و آتشفشان جدیدی ایجاد کند.
این نمودار که از نشریه علمی گرفته شده است، تولد آتشفشان را خلاصه می کند. چندین نوع زمین لرزه باعث افزایش ماگما از اتاقک ماگما به کف اقیانوس می شود. © سسکا و همکاران. 2019، علوم زمین طبیعت
به نقل از نشریه علمی، این آتشفشان جدید زیر آب از روده های زمین به این شکل بیرون آمد. افزایش سریع ماگما باعث زمین لرزه های مکرر می شود. ماگما که تا آن زمان در یک اتاقک ماگمایی واقع در عمق 30 کیلومتری قرار داشت، راه خود را از طریق پوسته زمین باز می کند. هنگامی که مسیر باز می شود، گدازه در یک فوران بزرگ در کف اقیانوس پخش می شود. آتشفشان متولد شد. الئونورا ریوالتا، یکی از نویسندگان این مطالعه توضیح می دهد: « این عمیق ترین (حدود 30 کیلومتر) و بزرگترین (بیش از 3.4 کیلومتر مکعب) مخزن ماگمایی کشف شده در گوشته بالایی زمین است.
حتی اگر این فوران عظیم در پرتگاه رخ می داد، جزیره مایوت همچنان می توانست عواقب آن را احساس کند. امروزه خطراتی برای جزیره مایوت وجود دارد. تورستن دام ، ژئوفیزیکدان در GeoForschungsZentrum نتیجه می گیرد که پوسته زمین در اطراف مخزن ممکن است به فروپاشی ادامه دهد و زمین لرزه های بزرگی را ایجاد کند .
!
از ثبت نام شما سپاسگزاریم.
خوشحالم که شما را در بین خوانندگان ما می شمارم!
یک فوران آتشفشانی به استقلال اسکاتلند پایان می داد