Gigantisk vulkan under havet – större än någon annan på jorden

Jordens största enskilda vulkan ser inte alls ut som en vulkan

Långt under havets yta har forskare påträffat en formation så massiv att den i grunden förändrar vår uppfattning om hur Jorden är uppbyggd. På en avlägsen undervattensslätt, mer än tusen mil öster om Japan, vilar en gigantisk vulkan som i åratal förklätt sig till flera separata berg.

Nu demonstrerar forskare att det rör sig om en enda, kolossalt stor bildning – och den största kända vulkanen på hela vår planet.

Detta jättelika fenomen bär namnet Tamu Massif och utgör en del av den undervattenslantformation som kallas Shatsky Rise. Under lång tid identifierade geologer tre separata höjningar på kartorna och betraktade dem som fristående strukturer. Inte någon av dem hade ens ett officiellt namn – forskarna pratade skämtsamt om dem som ”den till vänster”, ”den till höger” och ”den största”.

Genombrottet kom när ett team lett av geofysikern dr. William Sager från University of Houston granskade detaljerade seismiska data. Reflektioner från ljudvågor som passerade genom berggrunden avslöjade något som enkla djupkartor inte kan visa: sammanhängande lavaflöden som förbinder alla tre ”kullarna” till en integrerad helhet.

Tamu Massif täcker en yta på ungefär 120 000 kvadratmil – approximativt lika stort som den amerikanska delstaten New Mexico. Ingen annan känd vulkan på Jorden kommer i närheten av den ytan.

För geologer utgör detta ett starkt argument för att vi inte har att göra med ett vulkanfält bestående av många eruptionscentrum, utan snarare med en mäktig sköldvulkan som fungerade som ett sammanhängande system.

Gömd två kilometer under havsytan

Tamu Massif liknar inte det klassiska, branta konformade berg vi känner från bilder av Hawaii eller Etna. Det är en bred, mycket platt kupol vars sluttningar är så jämna att man stående på dem knappt skulle kunna avgöra åt vilket håll terrängen lutar.

Skillnaden i skala är slående: Tamu Massif täcker nästan 60 gånger större yta än Mauna Loa, som hittills ansetts vara den största aktiva vulkanen på vår planet. Hela strukturen ligger dock så djupt att även de kraftigaste havsvågorna bara utgör ett tunt vattenlager över dess topp.

En vulkan som konkurrerar med jättar från Mars

Tamu Massifs dimensioner avviker så markant från typiska jordiska former att forskare jämför den inte så mycket med andra vulkaner på Jorden, utan snarare med Olympus Mons på Mars – den största kända vulkanen i hela solsystemet, nästan tre gånger högre än Mount Everest.

Sett ur en geologs synvinkel ger jämförelsen mening, eftersom de två bildningarna delar flera kännetecken:

• ett enormt område täckt av en enskild sköldvulkan,
• mycket jämna sluttningar – som påminner mer om en lång, mild stigning än ett egentligt berg,
• uppstått från mycket stora mängder magma som strömmade från en dominerande källa.

Enligt datering av berggrunden formades Tamu Massif för cirka 145 miljoner år sedan, under den tidiga kridaperioden. På geologisk tidsskala var detta en relativt plötslig händelse: jätten ”byggde sig upp” på förhållandevis kort tid, varefter den magmatiska aktiviteten i området snabbt avklingade.

En sådan massiv, men relativt kortvarig magmapuls från Jordens djupa mantel ger forskarna en sällsynt möjlighet att följa hur en extrem händelse kan omforma hela avsnitt av havsbotten.

Varför Tamu Massif förblev i mörkret så länge

Det kan verka förvånande att planetens största vulkan först nyligen hittade väg till vetenskapliga förstasidor. Det är emellertid en logisk konsekvens av flera sammanfallande faktorer.

Svårtillgänglig terräng och en vilseledande form

Det område där Tamu Massif befinner sig är djupa Stilla havet – en plats som kräver dyr och komplicerad logistik. Varje forskningsexpedition innebär veckor till sjöss och användning av specialfartyg utrustade med sonar, seismisk utrustning och förmågan att sänka instrument flera kilometer ner.

Själva vulkanens form bidrog också till förväxlingen. Tamu Massif är så platt att den på de tidigaste kartorna liknade flera mjuka puckelformer på havsbotten, åtskilda av svaga fördjupningar. Sådana data kunde lugnt tolkas som flera oberoende eruptionscentrum snarare än en sammanhängande struktur.

Seismisk ”röntgen” av havsbotten

Det var först moderna seismiska tekniker som gav en tydlig bild av det inre av denna del av jordskorpan. Ljudvågor sänds ner genom havsbotten, reflekteras från de successiva berglagerlagren och återvänder till sensorer vid ytan. Analys av fördröjningarna och vågformernas karaktär gör det möjligt att återskapa en tredimensionell modell av urgamla lavaflöden.

I Tamu Massifs fall visade det sig att samma lavaformationer sträcker sig oavbrutet över enorma avstånd, vilket pekar på ett sammanhängande magmasystem. Denna bild låter sig svårligen förenas med föreställningen om tre oberoende vulkaner, och därför föreslog teamet en ny tolkning: allt som man tidigare delade in i tre delar är i verkligheten en enskild gigantisk sköldvulkan.

Vad denna jätte berättar om Jordens inre

En så stor struktur kunde inte uppstå från bara några vanliga utbrott. Forskarna antar att det under Tamu Massif en gång verkade en ovanligt kraftfull magmatisk ”motor”, driven av Jordens heta mantel. Sådana episoder förknippas ofta med så kallade stora magmatiska provinser – perioder då kolossala mängder lava strömmar upp från planetens inre till ytan.

Massiva basaltutgjutningar på landytan efterlämnar typiskt vidsträckta bergartstäcken och kopplas ibland samman med globala klimatförändringar och till och med massutdöenden. Tamu Massif representerar ett liknande fenomen – bara gömt under Stilla havets vatten och bevarat som ett tjockt basaltlager i den oceaniska jordskorpan.

Att förstå hur denna vulkan uppstod hjälper oss att dechiffrera Jordens historia – från mantelns arbete till atmosfärens och havens reaktioner på stora vulkaniska episoder.

Vad detta kan betyda för framtida forskning

Tamu Massif är redan inaktiv, men rymmer fortfarande enorma mängder data. Nya borrningar och magnetiska mätningar i området kan precisera hur snabbt lavan byggde upp sig, vad magmans sammansättning var och vilka förhållanden som rådde på havsbotten för 145 miljoner år sedan. Det ger i sin tur bättre möjlighet att kalibrera modeller av förhistoriskt klimat och simuleringar av plattektonikens rörelser.

För den vanliga läsaren är det kanske särskilt fascinerande att en så väldig struktur idag närmast inte påverkar människors vardag direkt – den har inga utbrott, skapar inga tsunamier och ryker inte som Etna. Dess roll består snarare i att påminna oss om hur dynamisk vår planet har varit och fortfarande är, även när de flesta processer försiggår ljudlöst i mörkret under flera kilometers vatten och årtusendens kilometer av berggrund.

Det är också värt att komma ihåg att Tamu Massif inte nödvändigtvis är den enda kolossen i sitt slag. Andra delar av världshaven är ännu sämre kartlagda. Om liknande strukturer gömmer sig under Atlanten eller i södra Stilla havets djup kan Jordens geologiska kartor i framtiden förändras minst lika mycket som de gjorde när denna ena, hittills största vulkaniska jätte avslöjades.