En dold jätte på havsbotten
Långt under havets yta, på en plats ingen någonsin besöker, har geologer kartlagt en kolossal vulkanisk struktur. Denna undervattensgigant — kallad Tamu Massif — visar sig inte vara en samling småvulkaner, utan en enda enorm vulkan som är ungefär 145 miljoner år gammal. Upptäckten tvingar forskare att ompröva hur havsbotten egentligen har formats.
Tre kullar som visade sig vara ett enormt berg
Tamu Massif återfinns i det så kallade Shatsky Rise — en undersöisk högslätt cirka 1 600 kilometer öster om Japan. Under åratal såg forskare tre separata kullar på kartorna över havsbotten. Ingen anade att de i själva verket stod inför en sammanhängande vulkanisk konstruktion av tidigare okänd storlek.
Ett team lett av geofysikern William Sager från University of Houston kombinerade seismiska mätningar med data från tidigare expeditioner. Det gav dem möjlighet att rekonstruera undervattnets inre struktur i detalj. Resultatet var förvånansvärt tydligt: alla tre ”kullarna” delade sammanhängande lavaflöden och utgjorde tillsammans ett integrerat system.
Hela strukturen fungerar som en vulkan med ett enda försörjningssystem — inte som åtskilda toppar som råkar ligga intill varandra.
Enligt analysen, publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature Geoscience, täcker Tamu Massif en yta på cirka 120 000 square miles — motsvarande över 300 000 kvadratkilometer. Det är större än både Italien och Norge tillsammans.
Inte brant och konformad — utan bred och nästan platt
Föreställningen om en vulkan som en spetsig kon med en rykande krater stämmer inte här. Tamu Massif är extremt utbredd och anmärkningsvärt platt. Sluttningarna faller så gradvis att man knappt skulle kunna känna lutningen om man stod på sidan av den.
Vulkanens topp ligger omkring 2 000 meter under havsytan, medan den djupaste delen av strukturen sträcker sig ner till nästan 6,5 kilometers djup. Den totala höjden från bas till topp är jämförbar med stora vulkaner på land — bara fullständigt gömd under vatten.
Forskarna menar att denna form beror på enorma lavaflöden som under lång tid strömmade ut från en central punkt i alla riktningar. Istället för korta, explosiva utbrott rörde det sig om trögflytande lava som spred sig som en filt över havsbotten.
- Vulkanens topp: cirka 2 000 meter under havsytan
- Bas: nästan 6 500 meters djup
- Yta: omkring 300 000 km²
- Ålder: cirka 145 miljoner år
- Status: har inte varit aktiv på miljontals år
Större än allt annat vi känner till på jorden
Ytmässigt finns det ingen annan vulkan på jorden som kommer i närheten. Till jämförelse täcker Mauna Loa på Hawaii — ofta omnämnd som världens största aktiva vulkan — cirka 5 000 kvadratkilometer. Tamu Massif är alltså flera gånger större.
Endast utanför vår planet finns en verklig rival. På Mars tronar Olympus Mons, en ikonisk sköldvulkan som är något större än Tamu Massif. Jämförelsen med en marsvulkan understryker hur exceptionell denna undervattenstruktur verkligen är.
Tamu Massif befinner sig storleksmässigt i en klass för sig — någonstans mellan de största jordiska vulkanerna och de jättar vi känner från andra planeter.
Dateringar visar att vulkanen uppstod för cirka 145 miljoner år sedan under den sena juraperioden, varefter den relativt snabbt gick i dvala. Det betyder att en enorm mängd magma steg upp från den djupa jordmanteln under en geologiskt sett förhållandevis kort period.
Vad denna upptäckt betyder för vetenskapen
Forskare har under många år studerat så kallade havsplatåer — upphöjda delar av havsbotten som typiskt kopplas till intensiv vulkanisk aktivitet. Hittills har många av dessa platåer betraktats som samlingar av mindre vulkaner. Tamu Massif visar att en enda utbrottskälla — försörjd av ett magmakanalsystem — kan bygga upp en sådan platå på egen hand.
Det får långtgående konsekvenser för teorier om jordens inre. Sådana megautbrott hänger sannolikt samman med djupa uppåtstigande plumes i manteln — långsträckta pelare av glödande bergarter som tränger igenom litosfären. Om en enstaka plume kan skapa en så gigantisk vulkan måste energibalansen och värmeavgivningen i jordens inre räknas om.
| Struktur | Placering | Yta (ca.) | Status |
|---|---|---|---|
| Tamu Massif | Stilla havet, öster om Japan | 300 000 km² | Inaktiv |
| Mauna Loa | Hawaii | 5 000 km² | Aktiv |
| Olympus Mons | Mars | ca. 300 000 km² | Sannolikt inaktiv |
En pusselbit i klimatets och geologins stora pussel
Stora vulkaniska provinser förknippas ofta med dramatiska klimatförändringar och massutdöenden. För Tamu Massifs del verkar kopplingen vara mindre direkt — vulkanen var aktiv under en geologisk period utan kända, plötsliga utdöendevågor.
Ändå är sådana jättar långtifrån utan betydelse. Långvariga lavaflöden kan skicka enorma mängder CO₂ och svavelföreningar upp i atmosfären, påverka temperaturen på jorden, rubba syre- och kolcykler och förändra havets kemiska sammansättning. Genom att kartlägga tidpunkten och varaktigheten av Tamu Massifs aktivitet kan forskare få en skarpare bild av hur jorden fungerade under den perioden.
Hur mäter man en vulkan man aldrig kan se?
Eftersom Tamu Massif ligger kilometers djupt under vattnet är forskarna tvungna att använda indirekta metoder. Fartyg seglar i precisa mönster över området och skickar ljudvågor ner i djupet. Återkastningen av dessa vågor avslöjar var det finns hårda och mjukare bergartslager.
Med seismiska data bygger geologerna tredimensionella modeller av undergrunden, där lavaflöden, sprickor i jordskorpan och gränsytor mellan olika bergartslager kan urskiljas. Genom att följa mönstren i dessa lavapaket stod det klart att de tre till synes ”kullarna” är delar av en enorm sköld.
Vad en sådan vulkan berättar om jordmanteln
Tamu Massifs skala pekar på en extremt kraftfull magmakälla. Det kan betyda att en mantelplume på denna plats under lång tid värmde upp och försvagade den överliggande jordskorpan underifrån. När skorpan slutligen spricker strömmar magman lätt ut och bildar metergrova lager av basalt.
Genom att kombinera kemiska analyser av bergartsprover med seismiska mätningar hoppas forskarna kunna rekonstruera hur varm källan var, hur länge vulkanen var aktiv och om det fanns flera aktivitetsfaser. Den kunskapen kan bidra till att förfina modeller för hur värme transporteras från jordens kärna och mantel upp mot ytan.
Vad detta säger om vår planet — och andra världar
Jämförelsen med Olympus Mons visar att jättelika sköldvulkaner inte är ett exklusivt marsfenomen. Förutsättningarna är bara annorlunda. Mars har ingen aktiv plattektonik som jorden, och därför kan vulkaner där fortsätta växa på samma plats i miljontals år. På jorden rör sig plattorna ständigt över varma mantelkällor, vilket skapar långa, kedjeformade vulkaniska områden istället för en stillastående jätte.
Tamu Massif liknar en mellanform — en enorm vulkan som ändå uppstod inom ett tektoniskt rörligt system. Det gör området särskilt intressant för planetforskare som jämför geologiska processer på jorden med dem på Mars och andra stenplaneter.
För att ge en känsla av skalan kan man tänka på en flygresa: avståndet från Stockholm till Rom är cirka 1 600 kilometer. Tamu Massifs diameter är i samma storleksordning. Man skulle alltså använda över en och en halv timme i ett passagerarplan för att flyga från ena kanten av vulkanen till den andra — och ändå skulle man inte se en enda skymt av den, för allt utspelar sig långt nere under vågorna.
