SciLogs International .com.be.es.de

Recentste blogposts RSS

"Diamonds are a geologist's best friend"

16. Maart 2014, 12:00

Diep in het binnenland van Brazilië vinden artisanale mineraaljagers een onooglijk en vuil 'bruin' diamantkorreltje tussen het grind van een ondiepe rivier. Nooit hadden zij kunnen inschatten dat 6 jaar later dit diamantje het wereldnieuws zou halen, en onderwerp zou zijn van een publicatie in Nature. Een ongelooflijk toeval ... maar dat is nu net hoe de wetenschap 'echt' werkt! Serendipity!

Alles draait rond deze vuile, geblutste diamantkorrel met een diameter van amper 5 millimeter en een gewicht van 0,09 gram, gevonden in de omgeving van Juina in Mato Grosso, West Brazilië.

 

Waterwereld?

Arthur C. Clarke, de beroemde sciencefictionschrijver, zegde het al "How inappropriate to call this planet Earth, when it is clearly Ocean". Inderdaad, ongeveer 70% van het aardoppervlak wordt ingenomen door de oceanen. Maar is onze planeet echt een waterwereld? Schijn bedriegt een beetje! De oceanen vormen uiteindelijk maar een uiterst dun - gemiddeld amper 4 km (amper 0,06% van aardstraal) - laagje water bovenop de aardkorst. Verzamelen we alle water van de oceanen - toch 96% van alle water aan het aardoppervlak - in een bol, dan heeft deze bol een straal van ongeveer 690 km (zie figuur). De Jupitermaan Europa heeft een ondergrondse oceaan (met een dikte van ~100km) die tweemaal zoveel vloeibaar water bevat dan de Aardse oceanen; voor de Saturnusmaan Titan is dat zelfs het tienvoudige.

Al is de Aarde dan niet echt een waterwereld - en mogen we ze gerust nog 'Aarde' noemen, water speelt wel een cruciale rol in de Aardse processen. En dit is niet alleen voor het leven op Aarde. Ook de geodynamische processen verbonden aan platentektoniek hebben baat bij de aanwezigheid van water. Zo zorgt water mee als 'glijmiddel' voor plaatbewegingen (zie ook 'glijmiddel'). Maar veel van dat water zouden we niet herkennen, want eigenlijk is het geen water meer. Dit onherkenbare 'water' is immers ingebouwd in het kristalrooster van mineralen onder de vorm van hydroxylgroepen (OH). En dit heeft heel wat gevolgen voor deze 'gehydrateerde' mineralen. Ze smelten niet alleen bij lagere temperaturen, waardoor er een magma kan ontstaan, ze worden ook zwakker en gemakkelijker onderhevig aan plastisch vloeigedrag, waardoor ze plaattektonische bewegingen mogelijk maken.

 

Overgangszone in de aardmantel

We kennen vrij goed de globale, gelaagde opbouw van de Aarde. Maar deze 'reis naar het centrum van de Aarde' gebeurt via een omweg, namelijk aan de hand van aardbevingsgolven, die zich door de Aarde voortplanten. De interne structuur van onze planeet herkennen we dus aan de hand van een aantal seismische discontinuïteiten (zie figuur). Naast de belangrijkste discontinuïteiten - de korst-mantelgrens, beter gekend als de Moho, en de kern-mantelgrens - zijn er ook eerder subtiele discontinuïteiten. Zo vinden we middenin de mantel twee discontinuïteiten, waarbij plots de snelheid van de aardbevingsgolven toenemen, de eerste op 410 km diepte, de tweede op 670 km diepte. Deze twee discontinuïteiten begrenzen de overganszone tussen de boven- en ondermantel. Op zo'n 500 à 550 km diepte zit nog een subtielere seismische snelheidsprong, middenin deze overgangszone.

Op deze figuur is de seismische structuur van de Aarde weergegeven: snelheidsverdeling van compressiegolven (P-golven) en schuifgolven (S-golven); aanduiding van de belangrijkste discontinuïteiten (LVZ: lage-snelheidzone) en de gelaagde opbouw van de Aarde (Sintubin 2011).

 

Maar wat veroorzaakt nu deze plotse maar subtiele snelheidstoename van de aardbevingsgolven? Alles wijst op een plotse verdichting van het mantelmateriaal onder invloed van de toenemende lithostatische druk. We nemen aan dat de aardmantel opgebouwd is uit het mineraal olivijn, een magnesium-ijzersilicaat. Op basis van hoge-drukexperimenten op olivijnkristallen blijkt nu dat olivijn een aantal hoge-drukpolymorfen heeft, gekenmerkt door telkens een densere kristalstructuur. Bij toenemende druk ondergaat olivijn een eerste (exotherme) faseovergang naar wadsleyiet. Bij de volgende (exotherme) faseovergang transformeert wadsleyiet in ringwoodiet, met een typische spinelstructuur. Bovendien blijkt dat deze 'synthetische' wadsleyiet- en ringwoodietkristallen een groot vermogen (tot 2 gewichtsprocent) hebben om 'water' in hun kristalrooster op te nemen. Bij nog hogere drukken zet ringwoodiet uiteindelijk om in perovskiet. Nu blijkt op basis van de bekomen drukken, nodig voor deze verschillende faseovergangen, dat de subtiele seismische discontinuïteiten in de overgangszone mogelijk overeenkomen met deze faseovergangen van olivijn. Op 410 km zou olivijn omzetten naar wadsleyiet; op 500 à 550 km wadsleyiet naar ringwoodiet; en op 670 km ringwoodiet naar perovskiet.

Inderdaad 'zou' ... het is en blijft een wetenschappelijke hypothese, want we beschikken niet over rechtstreekse waarnemingen van wat er echt gaande is diep in de mantel. Bovendien 'bemonsteren' plaattektonische processen nooit zo diep zodat we aan het aardoppervlak gesteenten zouden kunnen terugvinden die afkomstig zijn van die diepte. Maar wat heeft dit nu allemaal te maken met dat vuile diamantkorreltje van amper 0,09 gram?

 

Capsule

Eigenlijk gaat niet om de diamantkorrel zelf, maar om een nog kleiner insluitsel met een diameter van amper 0,04 mm! Spectroscopische analysen tonen immers aan dat dit insluitsel ringwoodiet is. Voor het eerst is dan ook het natuurlijk voorkomen op Aarde van deze hoge-drukpolymorf van olivijn wetenschappelijk aangetoond. Bovendien blijkt het ringwoodietinsluitsel ongeveer 1 gewichtsprocent 'water' te bevatten, zoals reeds geobserveerd bij de 'synthetische' ringwoodiet. 

Onder atmosferische drukomstandigheden zou ringwoodiet niet 'overleven' en gewoon terug omzetten in olivijn. Het ringwoodietinsluitsel zit echter volledig ingesloten in de diamantkorrel en is dus zo afgesloten van de omgeving. De diamant vormt als het ware een 'capsule' die het ringwoodietinsluitsel op zijn reis naar het aardoppervlak heeft beschermd van enige faseovergang naar olivijn. Bedenk dat ook diamant een hoge-drukpolymorf is van grafiet, een van de allotrope vormen van het chemische element Koolstof.

Om deze hoge-drukpolymorfen, die enkel op grote diepte kunnen kristalliseren, 'heelhuids' aan het aardoppervlakte te krijgen moet het transport uiterst snel gebeuren. Daarvoor zijn plaattektonische processen veel te traag. Diamant komt vaak voor in kimberliet, een ultramafisch stollingsgesteenten dat het resultaat is van een uitermate explosief vulkanisme waarbij magmabronnen diep in de mantel worden geledigd. Een dergelijke kimberlieteruptie moet dus ook de diamanten 'capsule' van het ringwoodietkristal met hoge snelheid van op een diepte van meer dan 500 km in enkele dagen tot aan het aardoppervlak gebracht hebben.

 

Ondergrondse 'oceaan'

Een eerste opmerkelijke conclusie van dit onderzoek is dat het explosieve kimberlietvulkanisme mogelijk ook zeer diepe mantelbronnen aantapt, dus niet alleen mantelbronnen onder de lithosfeer - op dieptes van 100 à 200 km - maar ook mantelbronnen in de overgangszone tussen boven- en ondermantel - op dieptes van meer dan 410 km (zie ook 'On the Hot Spot (II) - een geodynamische controverse'). En dat heeft mogelijk veel te maken met het bijzondere vermogen van wadsleyiet en ringwoodiet om 'water' op te nemen. In de overgangszone bevinden zich mogelijk heel wat 'natte zones' - 'wet spots' - die potentiële haarden zijn voor het kimberlietmagma.

Maar in de veronderstelling dat de gehele overgangszone van de aardmantel 'nat' is - en dus dat het ringwoodietinsluitsel met 1 gewichtsprocent 'water' representatief is voor de hele overgangzone - betekent dit dat er ongeveer evenveel 'water' aanwezig is in de overganszone dan al het oceaanwater aan het aardoppervlak. Maar vergis u niet! Dit is geen 'watervoerende laag' of 'ondergrondse oceaan' à la Jules Verne. Dit is 'versteend' water, ingebouwd in het kristalrooster.

De hoge-drukexperimenten suggereerden reeds dat de twee hoge-drukpolymorfen - wadsleyiet en ringwoodiet - een groot potentieel hebben 'water' in hun kristalrooster op te nemen, dit in tegenstelling tot olivijn en perovskiet. Nu ook aangetoond is dat natuurlijk ringwoodiet inderdaad 'water' bevat, lijkt het erop dat een 'natte', ongeveer 260 km dikke, overgangszone gesandwicht zit tussen een 'droge' boven- en ondermantel. Onze kijk op de manteldynamica zal hierdoor zeker beïnvloed worden ...

De volgende vraag die we ons dan moeten stellen, is natuurlijk "vanwaar komt dit water?". Is dit 'oerwater' dat opgeslagen zit diep in de mantel sinds het ontstaan van de Aarde? Of is dit oppervlakkig oceaanwater dat door subductie van lithosferische platen tot diep in de mantel wordt gebracht (zie ook "Is there an ocean beneath our feet?", University News, University of Liverpool, U.K., 27.01.2014) (zie figuur)? 

 

Op deze schematische weergave van een subductiezone (Garth & Rietbrock 2014) is te zien dat veel van het water in oceaansedimenten dat door subductie de mantel wordt ingesleurd, vrijgegeven wordt tot op een diepte tot 150 km (witte ballonnetjes). Dit vrijgegeven water is de bron van het eilandboogvulkanisme ('volcanic front' op figuur). Maar een deel van het gebonden water wordt tot diep in de mantel meegesleurd (witte pijl). De zwarte punten geven de aardbevingshaarden weer verbonden met het subductieproces (zie ook 'glijmiddel').

 

Maar om op deze vraag een antwoord te krijgen, kunnen de onderzoekers enkel een beroep doen op 'destructieve' analysetechnieken. Dit betekent dat ze de diamanten 'capsule' moeten openbreken, met het gevaar dat het ringwoodietinsluitsel transformeert in een 'ordinair' olivijnkristal. En dat dus dit unieke stukje diepe mantel verloren gaat. Een waar dilemma voor de betrokken onderzoekers ...

À propos, wist je dat de onderzoekers eigenlijk enkel op zoek waren naar insluitsels in de diamant om uiteindelijk een ouderdomsbepaling te kunnen doen van de diamant ... 'Echte' wetenschap is en blijft onvoorspelbaar, niet? Serendipity!

 

 

 



Geschreven in Vulkanen , Onderzoek | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


On the Hot Spot (V) - een metamorfose

25. Juni 2012, 07:31

Op amper een kwartiertje rijden van het zonnige Kahului, de havenstad op Maui, komen we terecht in de Iao vallei, waar het dag in dag uit stortregent. Met meer dan 9 m neerslag per jaar is dit dan ook een van de natste plaatsen op Aarde. In deze diep ingesneden vallei vinden we een weelderige tropische plantengroei. Een pakkend voorbeeld van de dramatische metamorfose waaraan deze vulkanische eilanden ten prooi vallen. Maar wat zijn de ingrediënten van deze metamorfose?

De bijna 400 meter hoge 'Iao Needle' is het beeld in de diep uitgesneden Iao vallei, een van de meest regenachtige plaatsen op Aarde.

 

De Hawaiiaanse archipel ligt in de tropen, op ongeveer 20° noorderbreedte. Middenin de oceaan domineren op die breedteligging de passaatwinden, sterke noordoostenwinden. Het weerbericht gaat dan ook elke dag over 'trade wind weather'. Maar wat nu cruciaal is om de metamorfose op gang te trekken, is hoogte! De opbouwende krachten van het vulkanisme stuwen de eilanden de hoogte in. Het is de hoogte van de landmassa die uiteindelijk stuwingsregens veroorzaakt. En plots krijg je een opmerkelijke opdeling van de landmassa, een uiterst natte loefzijde aan de noordoostzijde, en een uiterst droge leizijde aan de zuidwestzijde. Niet toevallig dat alle resorts langs de zuidwestkust van de eilanden te vinden zijn. Op Maui is deze tweedeling zeer opvallend, vooral langs de flanken van de vulkaan Haleakala (zie 'On the Hot Spot (I) - een merkwaardige archipel'): aan de ene zijde de tropische 'road to Hana', aan de andere zijde de woestijnachtige omgeving van de La Perouse Bay (zie foto).

De lavavelden van Mauna Ulu, het resultaat van een eruptie in het begin van de jaren '70, zijn nog verre van gekoloniseerd door het leven. De opmerkelijke structuren zijn 'lavabomen', afgietsels van bomen die verteerd zijn door de hitte van de lavastromen die zich door het regenwoud banen.

 

De vulkanische eilanden worden echte 'regenvangers' en bespoedigen zo ook hun eigen afbraak. Maar er is meer. Als je over de jonge, levenloze lavavelden loopt, dan valt een tweede ingrediënt op die cruciaal moet zijn voor de metamorfose: de eigenheid van de lavavelden. En plots bedenkt je: Planeet Aarde zit toch goed in elkaar! Die lavavelden zitten vol barsten en diepe spleten, holten en lavatunnels (al of niet ingestort), en zijn opgebouwd uit uitermate poreus basaltgesteente. Dit maakt dat elke regendruppel die uit de stuwingsregen valt snel in de diepe ondergrond verdwijnt. Zo ontstaan grote watervoorraden diep in de vulkanische ondergrond. Dit ruwe landschap geeft ook een veelheid van 'niches', kleine biotopen waar leven zich kan enten in deze woesternij van lava, van in de kleinste poriën van het basaltgesteente tot in de donkere lavatunnels.

 

Middenin dit tropisch regenwoud ben je snel vergeten dat je op de flanken zit van een van de meest actieve vulkanen op Aarde.

Een van de eerste kolonisatoren op de lavavelden, de Ohia Lehua.

 

De kolonisatie van de lavavelden door het leven komt heel traag op gang. Pas na enkele honderden jaren is een lavaveld volledig opgevormd in een tropisch regenwoud. Het begint in het klein, met korstmossen in poriën en kleine barstjes. En dan is het de beurt aan de echte kolonisatoren, zoals de Ohia Lehua. Als je middenin het weelderige tropische regenwoud staat, kan je je gewoon de vulkanische voorgeschiedenis niet meer voorstellen. Maar eenmaal het regenwoud zich geïnstalleerd is aan de loefzijde, begin de onherroepelijke afbraak van het eiland, met diep uitgesneden valleien tot gevolg. 

Aan de leizijde van de vulkaan Haleakala op Maui - aan La Perouse Bay - is de omgeving een ware vulkanische woesternij.

 

Er ontstaat uiteindelijk een strijd tussen vulkaan en regenwoud. Een lavastroom kan zich een weg 'branden' doorheen het tropische regenwoud. Soms geeft dit aanleiding tot opmerkelijke structuren, de zogenaamde 'lavabomen' (zie foto). Lavastromen kunnen stukjes regenwoud volledig isoleren tot 'eilandjes van leven' of 'Kipula'. Maar vanuit deze eilandjes worden de afgekoelde lavastromen weer gekoloniseerd. Deze strijd zet zich voort totdat het vulkanisme uitdooft - wat eingelijk wil zeggen dat het eiland door plaatbeweging van de Hot Spot verschoven is. Eenmaal het vulkanisme uitgedoofd is, is er maar één kracht meer die het eiland in handen heeft, en dat is verwering en erosie ... tot het vulkanische eiland totaal ontmanteld wordt en enkel nog een atol (zie 'On the Hot Spot (I) - een merkwaardige archipel') overblijft.

 

De Hawaiiaanse eilanden geven ons een uitzonderlijke gelegenheid om de krachten die Planeet Aarde maken tot deze unieke planeet 'aan de lijve' te beleven. Er zijn weinig plaatsen op onze planeet waar de dynamiek van Planeet Aarde zo tastbaar is! 

 



Geschreven in Vulkanen | 2 Reacties | Vaste link | Afdrukken


On the Hot Spot (III) - de fascinatie van een actieve vulkaan

15. Juni 2012, 07:30

Valavond bij de uitkijkpost aan de rand van de Kilaueacaldera. Meer en meer toeristen troepen hier samen. Waarom eigenlijk? Dat wordt pas duidelijk na zonsondergang. Voor ons, middenin de uitgestrekte vlakte van de Kilaueacaldera, ligt de Halema'uma'u krater. Uit deze krater stijgt een witte rookpluim op, die doet vermoeden wat er diep in deze krater gaande is. Als de duisternis valt, kleurt de basis van de witte rookkolom dieprood. De Oh's en Ah's zijn niet te tellen. Iedereen staat vol verwondering - in de vrieskou - te kijken naar dit stille spektakel, dat eigenlijk alleen maar te vermoeden is op basis van de gloed: diep in de krater borrelt gesmolten gesteente in een lavameer.

 

Maar ook ik - als geoloog - sta die avond daar in de vrieskou gefascineerd te kijken naar deze 'suggestieve' gloed. Spijtig genoeg is ook deze keer - zelfs op een van de actiefste vulkanen op Aarde - dit uitzichtspunt het dichtst dat ik bij de vulkanische activiteit ben geraakt.

100 jaar waarnemingen

Bij het begin van vorige eeuw geraakte ook de Amerikaanse geoloog Thomas Augustus Jaggar Jr. (1871-1953) gefascineerd door deze vulkaan. Na een bezoek aan Martinique vlak na de dramatische eruptie van Montagne Pelée in 1902, voelde hij zich geroepen om zich in zijn onderzoek volledig te wijden aan die "subterranean machinery totally unknown to geologists".  In 1912 - honderd jaar geleden - richtte hij een geofysische observatiepost op aan de rand van de Kilaueacaldera, het Hawaiian Volcano Observatory. Hij installeerde o.a. voor die tijd revolutionaire seismometers in zijn observatorium, naast tal van ander 'creatief' instrumentarium. In 1914 voorspelde hij hiermee voor het eerst op een wetenschappelijke manier een uitbarsting van Mauna Loa, toen 6 uur voor de uitbarsting de seismometers wild tekeer gingen. In 1933 doet hij er nog een schepje bovenop. Zijn seismometers registreerden een aardbeving in Japan. Op basis hiervan vaardigde hij een tsunamiwaarschuwing uit. De haven van Hilo werd ontruimd. De tsunami sloeg toe ... amper 10 minuten na het moment dat Jaggar had voorspeld (zie ook 'On the Hot Spot (IV) - de hoofdstad van de tsunami')! 


Impressies vanop Kilauea

De vraag die de rangers in het visitors center van het Hawaii Volcanoes National Park het meest te horen krijgen van toeristen is "waar kunnen we een actieve lavastroom zien?". Het antwoord is vaak teleurstellend: de actieve lavastroom is zo goed als onbereikbaar ... toch zeker voor de 'leek' die niets afweet van vulkanische gevaren. Ook is er geen 'ocean entry', dus ook dat spektakel is er deze keer niet bij.

Op deze kaart is de stand van zaken (31 mei 2012) te zien van de vulkanische activiteit in het lavaveld 'stroomafwaarts' van de Pu'u O'o krater. In het geel is de lavatunnel aangeduid waarin de lava aan hoge snelheid voortgestuwd wordt; in het rood is de actieve aangroei van de lavastromen aangeduid. De stand van zaken van de vulkanische activiteit is te volgen op de webstek van het HVO.

 

Gelukkig is er zoveel meer te beleven op de flanken van Kilauea. Het is een wereld waar Genesis en de Apocalyps hand in hand gaan. Enkele impressies.   

Lavastromen van de Mauna Ulu eruptie in het begin van de jaren '70 stromen hier - als 'lavavallen' - over de Holei Pali, een indrukwekkende breuktrap van een van de afschuivingsbreuken die de zuidelijke flank van Kilauea doorsnijden. Deze lavastromen lijken zo 'vers' alsof ze net uitgevloeid zijn. Hier en daar zijn - na meer dan 40 jaar - de eerste tekenen van kolonisatie door het leven te zien.


Creatie en vernieling liggen hier zo dicht bij elkaar. In begin van de jaren '80 werd de kustweg door lavastromen van de nog steeds actieve Pu'u O'o, een krater gelegen langsheen de Oostelijke Riftzone, onderbroken. Sindsdien hebben meerdere lavastromen er telkens een laagje bijgedaan. Deze kustweg, maar ook het dorpje Kapa'ahu (waar Pater Damiaan ooit een missiepost heeft gesticht op de 'Big Island') en recente verkavelingen, zijn allemaal vernield door deze lavastromen. Maar als deze lavastromen de oceaan bereiken (er waren spijtig genoeg geen 'ocean entries' tijdens mijn trip) wordt er nieuw land bijgemaakt, dat ooit zal gekoloniseerd worden door de natuur.  

 

Een tocht doorheen de lavavelden langsheen de Oostelijke Riftzone geeft een onwezenlijk gevoel. Door diepe spleten in deze breukzone stijgen nu stoom en vulkanische gassen op. Maar 'amper' 3 km diep zit de magmakamer (zie figuur onderaan). Het zou dan ook niet verwonderlijk zijn als plots door deze diepe spleten lava zou uitvloeien ... 

 

Dit is het verste punt dat nu te bereiken is als 'toerist' op de Oostelijke Riftzone. Na een tocht door het tropisch regenwoud sta je plots aan de rand van de Napaukrater. Middenin de krater zijn de donkere lavastromen te zien van een spleeteruptie in 1997. In de achtergrond is de krater van Pu'u O'o te zien. Dit eruptiecentrum is sinds 1983 actief en is verantwoordelijk voor de uitgestrekte lavavelden op de zuidoostelijke flank van Kilauea en de onderbreking van de kustweg.

 

Vanop de flanken van Kilauea krijg je een idee van de uitgestrektheid van de 'schildvulkaan' Mauna Loa. Je kan je niet voorstellen dat deze 'platte berg' 4.169 m hoog is, hoger dan de meeste Alpentoppen. Bedenk daarbij dat deze berg meer dan 10.000 m boven de oceaanbodem uitsteekt!

 

Communicerende vaten  

Uit een recent gepubliceerde studie (Poland et al. 2012) blijkt nu dat de magmakamer onder Kilauea - 'amper' 3 km onder het aardoppervlak - tussen 2003 en 2007 als het ware 'bijgevuld' is met nieuw magma uit de diepe mantelbron, het eigenlijke gloeipunt. Misschien is het dan ook niet toevallig dat een nieuwe eruptiecyclus in de centrale krater van Kilauea in 2008 startte.

De magmakamers van Mauna Loa en Kilauea blijken ook gevoed te worden door dezelfde mantelbron. Het zijn als het ware communicerende vaten. Voor het eerst in 20 jaar werd in 2002 ook de magmakamer van Mauna Loa 'gevoed'. Of dit de voorbode is van een nieuwe eruptiecyclus van Mauna Loa zal de toekomst moeten uitwijzen. Mauna Loa heeft de neiging uit te barsten elke 6 à 7 jaar. De laatste uitbarsting dateert van 1984 ...

 

Op deze schematische doorsnede (Pritchard 2012) van het zuidelijk deel van het 'Big Island' is te zien hoe de magmakamers van Mauna Loa en Kilauea eenzelfde diepe mantelbron aantappen. Onder Kilauea zie je ook hoe de riftzones (zowel de oostelijke als de zuidwestelijke) de oppervlakkige uitdrukking zijn van diepe normaalbreuken ('basal fault' op figuur), waarlangs het hele zuidwestelijke deel van het eiland wegschuift richting oceaan. De "Holei Pali" (zie foto) vormt de breuktrap van een van deze normaalbreuken. Langsheen dit breuksysteem breidt de magmakamer onder Kilauea zich lateraal uit, wat dan aanleiding geeft tot eruptiecentra langsheen de riftzones. De huidige eruptie van Pu'u O'o (zie foto en kaart) is gesitueerd langs de Oostelijke Riftzone. Deze riftzones maken erupties op Kilauea dan ook zeer onvoorspelbaar. Ze kunnen immers ver van de centrale krater plots toeslaan, zoals de Kapoho-eruptie in 1960 temidden van de Papayaboomgaarden van het dorpje Kapoho.

 

 



Geschreven in Vulkanen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


On the Hot Spot (II) - een geodynamische controverse

11. Juni 2012, 06:00

Even opmerkelijk aan de Hawaiiaanse archipel is de uitzonderlijke plaats waar deze uiterst actieve schildvulkanen te vinden zijn. Eigenlijk op een plaats waar je volgens de heersende plaattektonische principes geen vulkanen zou verwachten, namelijk middenin de Pacifische Plaat, ver weg van de plaatgrenzen, beter gekend als de 'Ring of Fire'. Vulkanisme komt immers vooral voor ter hoogte van spreidingsruggen, waar twee aardplaten uit elkaar drijven (bv. IJsland), ofwel ter hoogte van subductiezones, waar één aardplaat onder een andere aardplaat de mantel induikt, zoals het geval is langs de 'Ring of Fire' rondom de Stille Oceaan (zie ook 'On the Hot Spot (IV) - de hoofdstad van de tsunami'). Vulkanische centra middenin een tektonische plaat passen niet in ons plaattektonische plaatje ...

Deze vraag stelde de geoloog J. Tuzo Wilson (1908-1993) - een van de grondleggers van het paradigma van de platentektoniek - zich ook in het begin van de jaren '60. In 1963 publiceerde hij als eerste een 'possible origin of the Hawaiian islands'. Hij maakt hierbij gebruik van de toen revolutionaire concepten van platentektoniek. Pas zes jaar later wordt immers dit nieuwe paradigma door de aardwetenschappelijke gemeenschap aanvaard.

Volgens Wilson is het ontstaan van deze typische eilandketens (zie ook 'On the Hot Spot (I) - een merkwaardige archipel') het resultaat van plaatbewegingen, waarbij de bron van dit afwijkende vulkanisme relatief onbewegelijk blijkt te liggen ten opzichte van de bewegende aardplaat, en zo een keten van vulkanische eilanden creëert. Hij vermoedt dan ook relatief stabiele bronnen middenin de bovenmantel van de aarde, op een diepte van ongeveer 200 km (zie figuur). 

De originele figuur uit de publicatie van Wilson (1963), waarin voor het eerst de plaattektonische oorsprong van de Hawaiiaanse eilandketen wordt geïllustreerd. (a) een doorsnede door de aardmantel, met grootschalige convectiecellen, toen beschouwd als de motor die de plaatbewegingen aandrijven; middenin die grootschalige convectiecellen bevindt zich een relatief stabiele bron op zo'n 200 km diepte die het afwijkende vulkanisme op Hawaii voedt. (b) een schets waarbij de lineaire eilandketen in verband wordt gebracht met de plaatbeweging; het zwart ingekleurde 'eiland' vertoont actief vulkanisme, het 'Big Island'.

 

In 1968 introduceert de geofysicus Eric Christofferson de term 'hotspot' of gloeipunt voor dit afwijkende vulkanisme. Die term is niet helemaal neutraal en blijkt achteraf het verdere verloop van het wetenschappelijke onderzoek sterk te kleuren. In 1971 herformuleert W. Jason Morgan de verklaring voor het Hawaiiaanse gloeipunt. Hij ziet het gloeipunt als de plaats waar een smalle, diepe mantelpluim de aardplaat raakt. Deze mantelpluim voert zowel hitte als 'primitief' mantelmateriaal aan dat afkomstig is van diep in de ondermantel, dicht bij de kernmantelgrens (ongeveer 2.900 km diep).

Sinds we ons een beter beeld van de interne structuur van de mantel kunnen vormen aan de hand van seismische tomografie lijkt het bestaan van een diepe mantelpluim, zoals door Morgan in 1971 geïntroduceerd, bewezen. Seismische tomografie omhelst een geïntegreerde analyse van de seismische golfpaden van aardbevingsgolven door de meetresultaten van meerdere seismische stations bijeen te brengen. Zo wordt het mogelijk een driedimensionale snelheidstructuur van (een deel van) de mantel te reconstrueren. De principes van seismische tomografie zijn zeer gelijkaardig aan die van medische CT-scans op basis van X-stralen. De interpretatie van deze snelheidstructuur steunt op het principe dat seismische golven zich sneller voortplanten in materiaal met een hogere dichtheid dan in materialen met een lagere dichtheid. Ook andere materiaaleigenschappen kunnen echter een rol spelen in de seismische snelheid. Deze snelheidstructuur wordt dan ook klassiek 'gelezen' als een dichtheidstructuur, vooral omdat we ervan uitgaan dat de hele mantel een zeer gelijkaardige - peridotietische - samenstelling heeft. De volgende interpretatiestap wordt echter niet door iedereen gevolgd: de dichtheidstructuur wordt nu 'vertaald' in een temperatuurstructuur. Hoge seismische snelheden wijzen op dens materiaal en dit wijst dus op 'koud' mantelmateriaal. Lage seismische snelheden wijst op minder dens materiaal en dus op 'warm' mantelmateriaal. En dit verraadt zich ook in de gebruikte kleurcode: hoe blauwer, hoe 'kouder'; hoe roder, hoe 'warmer'.http://www.sciencemag.org/content/326/5958/1388

Een seismisch tomografiebeeld doorheen de mantel (tot op een diepte van 2.000 km onder het aardoppervlak) onder Hawaii (Wolfe et al. 2009). Hoe roder, hoe lager de seismische snelheden; hoe blauwer, hoe hoger de seismische snelheden.

 

Onder het Hawaiiaanse gloeipunt blijkt nu een smalle, verticaal georiënteerde lagesnelheidszone voor te komen op de seismische tomografiebeelden (zie figuur). Deze lagesnelheidszone wordt dan ook aanzien als het bewijs dat er zich een diepgewortelde mantelpluin bevindt onder Hawaii. Het pluimmodel, zoals geïntroduceerd door Morgan in 1971, blijkt hiermee bewezen. Dit pluimmodel (zie figuur - links) is een bottom-upbenadering. Diepe, hete mantelpluimen - pijpachtige structuren - ontstaan ter hoogte van de kernmantelgrens (zo'n 2.900 km diep). Eenmaal ze de onderzijde van de aardplaten raken, drijven ze de plaatbewegingen actief aan door een laterale spreiding van het hete mantelmateriaal. Dit model gaat dan ook uit van een convectie die de hele mantel betrekt - 'whole mantle convection'.

Een schematische weergave van het pluimmodel (links) versus het plaatmodel (rechts) (naar Anderson 2005) (uit Sintubin 2011).

 

Is dit pluimmodel, geïnspireerd door Morgan, algemeen aanvaard? Als je de discussie op www.MantlePlumes.org volgt, zeker niet! Vooreerst is de interpretatie van de seismische tomografiebeelden zeker niet vrij van kritiek. Volgens tegenstanders van het pluimmodel is de 'lagesnelheidspijp' onder Hawaii gewoon een wiskundig artefact te wijten aan de eigenschappen van de golfpatronen. Bovendien wordt het tomografisch beeld toch al gedomineerd door de ondiepe (< 500 km) lagesnelheidafwijking. Anderzijds wordt ook de vertaling van de snelheidstructuur in een temperatuurstructuur door de tegenstanders sterk gehekeld. Zij trappen niet in de val die Christofferson uitzette toen hij de term 'hotspot' introduceerde. Volgens de 'plaatadepten' gaat deze vertaling van de snelheidstructuur uit van een te simplistisch model van een chemisch/mineralogisch homogene mantel. Uiteindelijk wordt de 'pluimadepten' verweten dat ze te veel uitgaan van de historisch gegroeide misvatting waarbij de - waarschijnlijk slecht gekozen - term 'hotspot' gelijkgesteld wordt aan een mantelpluim. Het gelijkstellen van gloeipunt en mantelpluim is uiteindelijk de 'schuld' van Morgan.

De tegenstanders van het pluimmodel gaan uit van een heterogene en gelaagde mantel. Lagesnelheidzones kan volgens hen vel oorzaken hebben: verschllen in vochtingheidsgraad, aanwezigheid van gesmolten mantelmateriaal, faseovergangen of verschillen in samenstelling. Die heterogeniteit kan uiteindelijk tot convectie leiden, maar ook tot magmatisme dat loststaat van de plaattektonische context, zoals het geval is in Hawaii. Het plaatmodel (zie figuur - rechts) gaat dan ook uit plaatbewegingen die aangedreven worden door de zwaartekracht, dus een top-downbenadering. Ter hoogte van de subductiezones trekken de wegzinkende platen de aardplaten gewoon uiteen. Ter hoogte van de spreidingsruggen wordt zo mantelmateriaal aangezogen met een passieve convectie in de oppervlakkige mantel tot gevolg. Dit model gaat uit van een 'ondiepe' convectie en een gelaagde mantel. En de gloeipunten? Voor hen vinden zij hun oorsprong in een relatief stabiele mantelbron in de bovenmantel, teruggrijpend naar het oorspronkelijke voorstel van J. Tuzo Wilson. Bovendien is het verre van zeker of het wel 'hotspots' zijn. Misschien zijn het eerder 'wetspots', of 'fertile spots', of 'melting anomalies'.

De discussie rond de verklaring van vulkanische centra die los staan van de plaattektonische context was van bij de aanvang sterk gekleurd. De introductie van de term 'hotspot' heeft hier geen goed gedaan. De discussie wordt vandaag op het scherp van de snede gevoerd. Het is een spel van 'believers' en 'non-believers' geworden waarbij niet alleen meer op de bal gespeeld wordt. Titels van artikels zoals 'Another Nail in the Plume Coffin?' (Science 313, 18 September 2006, 394) of termen zoals 'zombie science' liegen er niet om. Maar uiteindelijk stuwen deze verhitte discussies de wetenschap vooruit!

 

Deze tekst is deel van het artikel De aardse kookpot: over het al of niet bestaan van mantelpluimen, gepubliceerd in Karakter (nr. 33, 2011, 10-12).

Voor meer informatie over de discussie met betrekking tot het al of niet bestaan van mantelpluimen kan je steeds terecht op de webstek www.MantlePlumes.org.



Geschreven in Vulkanen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


On the Hot Spot (I) - een merkwaardige archipel

09. Juni 2012, 06:30

Middenin de Stille Oceaan bevindt zich een zeer merkwaardige eilandengroep, Hawaii. In de komende blogposts breng ik mijn relaas over enkele geologische hoogtepunten van mijn bezoek aan de twee zuidelijkste eilanden, Maui en 'Big Island'.

Als je de bathymetrische kaart van het noordelijk deel van de Stille Oceaan bekijkt (zie figuur), dan zie je een opmerkelijke aaneenschakeling van eilanden die allemaal mooi opgelijnd zijn. Daarbij komt nog dat op het meest zuidoostelijke eiland - Hawaii of 'Big Island' - een van de meest actieve vulkanen op aarde ligt, de Kilauea (zie ook 'On the Hot Spot (III) - de fascinatie van een actieve vulkaan'). Trouwens, zo'n 35 km ten zuiden van het 'grote eiland' bevindt zich de actieve, onderzeese vulkaan Lo'ihi (de top ligt nu zo'n 975 meter onder zeeniveau). Het volgende Hawaiiaanse eiland is dus al in de maak! Kilauea zelf ligt op de flanken van de 4.169 meter hoge Mauna Loa, ook een actieve schildvulkaan. Mauna Kea (4.205 meter), de derde 'top' op Hawaii, is dan weer een slapende vulkaan. De laatste eruptie vond meer dan vierduizend jaar geleden plaats. Op het volgende eiland, Maui, ligt trouwens ook nog een actieve vulkaan, de Haleakala. De laatste uitbarsting gebeurde amper 400 à 600 jaar geleden.

Maui: twee werelden in één! De Hawaiiaanse eilanden zijn het toneel van een strijd tussen de opbouwende krachten van het vulkanisme en de afbrekende krachten van tropische verwering en erosie. Op de voorgrond een diep uitgeschuurde Waihee vallei; op de achtergrond de 'actieve' schildvulkaan Haleakala.

 

Eenmaal de opbouwende krachten van het vulkanisme stilvallen, vallen deze vulkanische eilanden ten prooi aan de krachten van water, wind en de weelderige tropische plantengroei (zie ook 'On the Hot Spot (V) - een metamorfose'). Weg van de actieve vulkanische centra zien de eilanden er dan ook totaal anders uit. Erosie heeft gezorgd voor indrukwekkende landschappen. Tropische regenwouden hebben de eilanden ingepalmd. En de afbraak van de oude vulkanen is onherroepelijk. Maui is nog 3.055 meter hoog, Oahu (met de hoofdstad Honolulu) 1.220 meter hoog, Kauai 1.598 meter hoog en Niihau nog amper 300 meter hoog. Nog meer naar het noordwesten vinden we nog kleinere eilanden die volledig omgeven zijn door koraalriffen, zoals Nihoa (273 meter hoog) en Necker (84 meter hoog). En nog verder naar het noordwesten treffen we alleen atollen aan, ringvormige eilandcomplexen opgebouwd uit koraalriffen rondom een lagune. Het atol Kure is het meest noordwestelijke eiland van de Hawaiiaanse archipel, op meer dan 2.500 km van Hawaii. Tijdens zijn Beaglereis (1831-1836) formuleerde Charles Darwin al een verklaring voor deze opmerkelijke 'evolutie' van een vulkanisch eiland tot atol: een gestaag wegzakken van een uitgedoofde vulkaan, die bovendien geleidelijk ontmanteld wordt door erosie en waarrond koraalriffen groeien. Eens de vulkaanrestanten voorgoed onder het zeeniveau verdwijnen, blijft alleen nog een cirkel van koraalriffen over, het atol.

Maar eigenlijk is de eilandketen nog verder noordwestwaarts te volgen als een 3.500 km lange aaneenschakeling van afgeplatte zeebergen - ook wel 'guyots' genaamd - tot voor de kusten van het Siberische schiereiland Kamchatka. We spreken dan ook van de Hawaii-Emperor eilandketen.

Op deze bathymetrische kaart van de noordelijke Stille Oceaan is de Hawaii-Emperor eilandketen duidelijk te onderscheiden. Merk ook de knik in de eilandketen op! Eenmaal je weet wat de oorsprong is van deze eilandketen (zie 'On the Hot Spot (II) - een geodynamische controverse'), kan je ook wel achterhalen wat de oorzaak zou kunnen zijn van deze knik. Wat denk je?
De donkerblauwe lijn aan de rand van de oceaan geven de diepzeetroggen weer, die overeenkomen met de circum-Pacifische subductiezones, de zogenaamde 'Ring of Fire'. Ter hoogte van deze subductiezones doen zich de 'megathrust' aardbevingen die ook op de Hawaiiaanse archipel voor ongemak zorgen (zie 'On the Hot Spot (IV) - de hoofdstad van de tsunami'). 

 

Uiteindelijk blijkt dat deze eilandketen de reflectie is van meer dan 80 miljoen jaar plaattektonische geschiedenis van de Pacifische Plaat, iets waar we dieper op ingaan in onze volgende blogpost 'On the Hot Spot (II) - een geodynamische controverse'.

Geschreven in Vulkanen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


De lokroep van de vuurberg

12. November 2010, 08:39

Hoe is het mogelijk dat er nog steeds slachtoffers vallen op de flanken van Merapi? Deze vulkaanuitbarsting was toch voorspeld! De gevarenzone was toch ontruimd! Wat is er fout gelopen?

Merapi wordt nauwgezet in het oog gehouden door de geologische dienst van Indonesië, dit zoals vele andere vulkanen. Een nakende uitbarsting is vrij goed te voorzien, al blijft het moeilijk om de kracht van elke uitbarsting correct in te schatten. De seismische activiteit wordt permanent geregistreerd. Vulkanische aardbevingen - 'volcanic tremors' - hebben zeer specifieke patronen. Ze wijzen op het scheuren van de diepe ondergrond door het magma dat zich een weg baant naar het aardoppervlak. Met GPS-netwerken en vanuit de ruimte wordt nagegaan of de vulkaan aan het zwellen is, mogelijk ook weer een aanwijzing van een nakende uitbarsting.

Merapi 2010, de lavadome

En dan is er de lavadome, het meest zichtbare teken dat een dergelijk type vulkaan op uitbarsten staat. Deze lavadome is een echte 'prop' van uiterst viskeus gestolt magma. Deze 'prop' ziet men letterlijk groeien middenin de krater. Maar de groei heeft zijn grenzen. Op een bepaald moment wordt de 'prop' instabiel onder zijn eigen gewicht en begint deze te verbrokkelen en uiteen te vallen. Dan is er eigenlijk geen weg meer terug. De kurk is van de champagnefles!

Ook typisch aan dergelijke vulkaanuitbarstingen zijn de gloedwolken - 'pyroclastic flows'. Dit zijn gloedhete troebelstromen van gas en as, vermengd met huizenhoge brokstukken, die aan een razende snelheid de flanken van de vulkaan afdonderen en alles op hun weg verkolen. Net als sneeuwlawines is de loop van een dergelijke gloedwolk relatief goed te voorspellen. Zij volgen immers voornamelijk de valleien. Net als de vulkanische modderstromen - of 'lahars' - die de valleien kunnen teisteren, zelfs lang nadat de vulkaan terug tot rust is gekomen.

Het afbakenen van de gevarenzones rond de Merapi is dan ook niet onoverkomelijk. Het is relatief eenvoudig om met enige zekerheid in te schatten hoe ver de gloeiwolken en lahars zullen geraken. Ook de ervaringen opgedaan bij vorige uitbarstingen - zeker bij zo'n actieve vulkaan - helpt hierbij een handje.

Dus de gevarenzones zijn afgebakend, de evacuatieplannen liggen klaar, en de wetenschap houdt een oogje in het zeil. Uiteindelijk zorgt de wetenschap voor betrouwbare waarschuwingen wanneer een vulkaanuitbarsting onvermijdelijk wordt en tot de evacuatie van de gevarenzones dient te worden overgegaan. En toch vallen er vele tientallen slachtoffers te betreuren. Wat loopt er fout? Wetenschap en overheid hebben toch alles gedaan in hun vermogen om dit te vermijden?!

Net daar loopt het waarschijnlijk fout. Voor de rationele wetenschapper ligt alles toch zo voor de hand. Maar hierbij houdt de wetenschapper geen rekening met de - voor hem irrationele - reactie van de lokale boer op de bedreigde flanken van Merapi. Die boer heeft nu eenmaal andere prioriteiten. Zijn denkwereld volgt niet de rationele paden van de wetenschap. Waarom zou hij haven en goed achterlaten omdat een 'vreemde' het zegt? En wat weet die geleerde van de vuurberg? En als hij dan al geëvacueerd werd, keert de boer zo snel mogelijk terug zodra de vuurberg 'kalmeert'. De lokroep van de vuurberg is onweerstaanbaar.

En dit geldt niet enkel voor Merapi, maar ook voor het door een aardbevingsramp geteisterde Port-au-Prince ... en zovele andere rampgebieden. Misschien moeten we als wetenschapper ook eens durven onze prioriteiten in vraag te stellen. Is onze rationele zoektocht om aardbevingen, vulkaanuitbarstingen en andere natuurfenomenen te voorspellen wel de juiste weg? Bedenk gewoon eens wat er zou gebeuren indien we ooit exact een zware aardbeving zouden kunnen voorspellen. Bovendien scheppen we zo ook onrealistische verwachtingspatronen die tot nare gevolgen kan leiden (zie 'Een brug te ver!').

Als rationele wetenschapper houden we misschien te weinig rekening met de 'aard van het beestje'. Aardbevingen, vulkaanuitbarstingen en andere natuurfenomen worden te veel vanuit een 'wetenschappelijk' perspectief benaderd en te weinig vanuit een 'menselijk' standpunt. Willen mensen echt wel dat we ze exact vertellen wanneer een vulkaan gaat uitbarsten of een aardbeving gaat toeslaan? Of wensen ze veeleer dat we ze bewust maken over de risico's die het leven inhoudt op de flanken van een vulkaan, langs kusten die door een tsunami kunnen worden overspoeld, in gebieden die door aardbevingen kunnen worden getroffen, ..., zodat ze met 'kennis van zaken' het onvermijdelijke tegemoet kunnen zien en het heft zelf in handen nemen, zowel voordien, tijdens als nadat het natuurfenomeen toeslaat. Misschien gaan we zo niet vermijden dat er nog steeds slachtoffers vallen, maar brengen we 'onze' wetenschap dichter bij de mensen voor wie we het uiteindelijk allemaal doen.



Geschreven in Vulkanen | 1 Reacties | Vaste link | Afdrukken


Back to the future

23. Juni 2010, 16:55

Naar aanleiding van de vulkaanuitbarsting van de Eyjafjallajökull op IJsland zijn heel wat voorspellingen de wereld ingestuurd: de uitbarsting zelf zou nog maanden duren en onze reisplannen voor de zomervakantie overhoop halen; deze uitbarsting was nog maar het begin van groter onheil wanneer 'grote broer' Katla onvermijdelijk zou uitbarsten; of nog erger: we staan aan het begin van decennialang vulkanisch leed afkomstig uit IJsland. Het is nu echter al enkele weken stil rond de 'vulkaan met de onuitspreekbare naam'. De activiteit is zo goed als tot niets teruggevallen ... voor het ogenblik althans. Wat betekent dit? Kunnen alle voorspellingen nu naar de prullenmand?



Om op deze vraag te antwoorden, is het best eens na te gaan waar deze voorspellingen vandaan komen. Zo kan men hun waarde correcter inschatten. Zijn ze meer waard dan de voorspellingen van de beursanalist? En trouwens, zijn het wel voorspellingen?

Eigenlijk niet! We spreken niet over voorspellingen maar over mogelijke scenario's die zich in de toekomst zouden kunnen afspelen. Net zoals de beursanalist uit het verloop van de koersen in het verleden lessen trekt voor de toekomst, zo ook kijkt de geoloog in het aardse verleden om iets te kunnen vertellen over de toekomst. Kortom: "Back to the Future". En het is uit deze terugblik in het verleden dat al die zogenaamde wetenschappelijke voorspellingen voortspruiten.

Maandenlange activiteit?

IJslandse vulkanen hebben nogal de neiging eenmaal actief het een tijdje uit te houden ... van enkele weken tot meerdere maanden. Zo duurde de vorige uitbarsting van de Eyjafjallajökull ongeveer 15 maanden in de periode 1821-1823. Dit is dan ook het enige argument om te beweren dat de Eyjafjallajökull het zeker tot na de zomervakantie zou uithouden en het luchtverkeer in Noordwest-Europa grondig zou blijven verstoren. De vulkaan is voor het ogenblik stilgevallen; zijn krater vult zich nu met water ... wie weet, mogelijk de voorbode van nieuw onheil?

Katla

En hoe zit het nu met zijn grote broer 'Katla'? Is een uitbarsting van deze vulkaan nu nabij en onvermijdelijk? Historisch kennen we 2 erupties van de Eyjafjallajökull: deze van 1821-1823 en deze van 1612. Hiermee is deze vulkaan een van de minst actieve vulkanen op IJsland. En in beide gevallen - vermoedelijk in 1612 en zeker in 1823 - volgde een uitbarsting van Katla. In de periode tussen 1999 en 2005 was er bovendien 'magmatische onrust' diep onder beide vulkanen, mogelijk een aanwijzing dat magmakamers zich aan het vullen waren. Dus op meer dan 1000 jaar geschiedenis scoren we 2 op 2 wat betreft de gekoppelde vulkaanuitbarstingen van Katla en Eyjafjallajökull. Een zekerheid? Eigenlijk is dit een zeer twijfelachtig argument wetende dat net Katla een van de meest actieve vulkanen is op IJsland. Sinds 874 AD zijn er minstens 20 erupties gekend, ongeveer een gemiddelde van 2 erupties per eeuw. Waarschijnlijk een van de grootste erupties is de Eldgja-eruptie tussen 934 en 940 AD, een spleeteruptie langs de flanken van Katla, die toen meer dan 18 km3 lava en as de lucht inblies; bij de jongste grote eruptie in 1918 blies Katla 'slechts' 1 km3
gesteente de atmosfeer in, nog steeds een grootteorde groter dan het volume van de recente uitbarsting van Eyjafjallajökull (~0,1 km). Ongeacht de activiteit van de Eyjafjallajökull is Katla eigenlijk 'over tijd'. De laatste gekende eruptie vond plaats in 1918 en deze vulkaan barst gemiddeld tweemaal per eeuw uit. Het is nu bijna een volledige eeuw geleden dat hij nog eens van zich liet horen (als we geen rekening houden met een mogelijke beperkte activiteit in 1955). Het enige wat we nu echter weten op basis van geofysische metingen (GPS, seismiciteit) is dat Katla zeker niet op uitbarsten staat. Dat is de enige wetenschappelijke zekerheid ... al de rest is 'nattevingerwerk'.

Apocalyps

En dan de laatste voorspelling: een doemscenario van decennialang asleed in het Europese luchtruim. Deze voorspelling is gebaseerd op een statistische analyse van de 205 gekende IJslandse erupties in de laatste 1100 jaar. Uit deze analyse komt een clustering naar voren in een cyclisch patroon van ongeveer 140 jaar, bestaande uit kalme periodes voor 50 à 80 jaar en verhoogde vulkanische activiteit gedurende de overige 60 à 90 jaar. De tweede helft van de 20ste eeuw hielden de 35 IJslandse vulkanen zich koest. De eruptie van de Eyjafjallajökull zou een nieuwe cyclus van verhoogde activiteit aankondigen. Maar één zwaluw maakt de lente toch niet!

Voorspelling

Laat me ook een voorspelling maken: met 100% zekerheid kan ik u zeggen dat Katla ... alsook de overige 34 andere IJslandse vulkanen zeker in de nabije geologische toekomst zullen uitbarsten. Dat is nu eenmaal in de huidige plaattektonische context een zekerheid. Daartussen zullen zeker catastrofale uitbarstingen zitten, zoals bijvoorbeeld de Laki-uitbarsting in 1783-1784 (de voorbode van de Franse revolutie?). Ook dat verzekert ons het geologische verleden. Vraag me alleen niet wanneer ... dat blijft koffiedik kijken! We kunnen de vulkanen alleen maar nauwgezet in het oog houden met alle technieken die we ter beschikking hebben (bv. GPS, seismische stations, satellieten). En dan nog is het giswerk. De magmatische onrust onder Katla en Eyjafjallajökull tussen 1999 en 2005 heeft ook niet tot een uitbarsting geleid.

Eigenlijk is de boodschap eenvoudig: we zullen het moeten ondergaan als het zich voordoet! We kunnen ons best voorbereiden op wat komen zal. De enige zekerheid is dat het zich zal voordoen. Welcome to the real World!

Lees ook het rapport van UCL Institute for Risk and Disaster Reduction over de "Volcanic Hazard From Iceland. Analysis and Implications of the Eyjafjallajökull Eruption"




Geschreven in Vulkanen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken


De wereld op zijn kop

14. April 2009, 08:23

'Fauna Galapagoseilanden in gevaar na vulkaanuitbarsting', staat te lezen op de webstek van De Standaard; 'Leguanen bedreigd door vulkaanuitbarsting' staat te lezen op de nieuwssite van de VRT (deredactie.be); in het nieuws op Eén krijgen we te horen dat 'de lava tot in zee loopt en dat dit wellicht fataal is voor heel wat leguanen en zeeleeuwen'

Lavastroom langs de noordoostelijke flank van de Cerro Azul-vulkaan op Isabela-eiland. Foto: Galapagos National Park

Staat de wereld nu helemaal op zijn kop? Vulkaanuitbarstingen doen zich al miljoenen jaren voor op de Galapagoseilanden. Het bestaan zelf van de Galapagoseilanden is te danken aan vulkaanuitbarstingen. Dus zonder vulkanen bestond de exotische fauna en flora van deze eilanden gewoonweg niet. Het zijn net de vulkanen die ervoor gezorgd hebben dat zich op deze geïsoleerde eilandengroep een prachtig evolutie-experiment kon voltrekken. En dan krijgt een vulkaanuitbarsting nu de schuld in de schoenen geschoven dat de fauna op het eiland Fernandina in gevaar komt. Te gek voor woorden!

Waarom is de fauna en flora op de Galapagoseilanden echt in gevaar? Niet wegens een vulkaanuitbarsting. Moeten we niet in eigen boezem kijken? Is het niet doordat de mens het ecosysteem van de eilandengroep zo onder druk zet, dat zelfs een 'alledaagse' vulkaanuitbarsting bedreigend wordt? Of is het toenemende toerisme dat de eilanden overspoelt niet meer bedreigend dan het natuurfenomeen?

Foto: Uitbarsting Cerro Azul-vulkaan op Isabela-eiland. Credit: Galapagos National Park, 30 mei 2008



Geschreven in Vulkanen | 0 Reacties | Vaste link | Afdrukken