اندلاع بركان غرب ماتو في عام 2009. حقوق الصورة: بإذن من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي
الثورات البركانية العميقة في محيطاتنا قادرة على إطلاق طاقة قوية للغاية ، بمعدل مرتفع بما يكفي لتشغيل الولايات المتحدة بأكملها ، وفقًا لبحث نُشر اليوم.
كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن الانفجارات من البراكين في أعماق البحار غير مثيرة للاهتمام نسبيًا مقارنة بتلك الموجودة على الأرض. في حين أن البراكين الأرضية غالبًا ما تنتج ثورات بركانية مذهلة ، وتشتت الرماد البركاني في البيئة ، كان يُعتقد أن الانفجارات البحرية العميقة تنتج فقط تدفقات حمم بركانية بطيئة الحركة.
لكن البيانات التي تم جمعها بواسطة المركبات التي يتم تشغيلها عن بُعد في أعماق شمال شرق المحيط الهادئ وتحليلها من قبل العلماء في جامعة ليدز ، كشفت عن وجود صلة بين الطريقة التي يتشتت بها الرماد أثناء الانفجارات البركانية وإنشاء أعمدة كبيرة وقوية من المياه الساخنة المتصاعدة من قاع المحيط ، المعروف باسم megaplumes.
تحتوي هذه الأعمدة الضخمة على ماء ساخن غني بالمواد الكيميائية وتعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها أعمدة الغلاف الجوي التي تُرى من البراكين الأرضية ، وتنتشر أولاً إلى الأعلى ثم إلى الخارج ، وتحمل معها الرماد البركاني. إن حجم الميجابلوم هائل ، حيث تعادل أحجام المياه أربعين مليون حمام سباحة بحجم أولمبي. تم اكتشافها فوق براكين غواصة مختلفة ولكن مصدرها ظل مجهولاً. تظهر نتائج هذا البحث الجديد أنها تتشكل بسرعة أثناء ثوران الحمم البركانية.
أجرى البحث سام بيجلر من مدرسة الرياضيات وديفيد فيرغسون من مدرسة الأرض والبيئة وينشر اليوم (21 أبريل 2021) في المجلة. اتصالات الطبيعة.
طوروا معًا نموذجًا رياضيًا يوضح كيف ينتشر الرماد الناتج عن الانفجارات البحرية على بعد عدة كيلومترات من البركان. استخدموا نمط الرماد الذي ترسبه ثوران غواصة تاريخي لإعادة بناء دينامياته. أظهر هذا أن معدل الطاقة المنبعثة والمطلوبة لنقل الرماد إلى المسافات المرصودة مرتفع للغاية – أي ما يعادل الطاقة المستخدمة من قبل الولايات المتحدة الأمريكية بأكملها.
قال ديفيد فيرجسون: “تحدث غالبية النشاط البركاني للأرض تحت الماء ، في الغالب على أعماق عدة كيلومترات في أعماق المحيط ، ولكن على عكس البراكين الأرضية ، فإن اكتشاف حدوث ثوران بركاني في قاع البحر أمر صعب للغاية. وبالتالي ، لا يزال أمام العلماء الكثير لتعلمه عن البراكين تحت سطح البحر وتأثيراته على البيئة البحرية “.
يُظهر البحث أن الانفجارات البركانية تتسبب في تكوين أضداد ضخمة ولكن إطلاق الطاقة سريع جدًا بحيث لا يمكن توفيرها من الحمم المنصهرة المنفجرة وحدها. بدلاً من ذلك ، خلص البحث إلى أن الانفجارات البركانية تحت سطح البحر تؤدي إلى إفراغ سريع لخزانات السوائل الساخنة داخل قشرة الأرض. بينما تشق الصهارة طريقها صعودًا نحو قاع البحر ، فإنها تدفع هذا السائل الساخن معها.
وأضاف سام بيجلر: “يقدم عملنا دليلاً على أن الأضلاع العملاقة مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بانفجار الحمم البركانية وهي مسؤولة عن نقل الرماد البركاني في أعماق المحيط. كما يوضح أيضًا أن الأعمدة يجب أن تكون قد تشكلت في غضون ساعات ، مما أدى إلى حدوث معدل هائل من إطلاق الطاقة.
يضيف ديفيد فيرغسون: “تظل مراقبة ثوران الغواصة شخصيًا أمرًا صعبًا للغاية ، لكن تطوير أدوات تعتمد على قاع البحر يعني أنه يمكن دفق البيانات مباشرة أثناء حدوث النشاط.
مثل هذه الجهود ، بالتنسيق مع رسم الخرائط المستمر وأخذ عينات من قاع المحيط ، يعني أن الطابع البركاني لمحيطاتنا يتم الكشف عنه ببطء “.
المرجع: “إن التفريغ السريع للحرارة أثناء الانفجارات في أعماق البحار يولد كميات كبيرة وينثر التيفرا” 21 أبريل 2021 ، اتصالات الطبيعة.
DOI: 10.1038 / s41467-021-22439-y
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”