Jordens största enskilda vulkan vilar djupt under Stilla havet
Det som i åratal såg ut som flera separata höjder på havsbotten visade sig vara en enda kolossal vulkan från för 145 miljoner år sedan. Den sträcker sig över så stora ytor att den knappt ryms på ett enda kort – och dess dimensioner hör hemma i en jämförelse med Mars snarare än med Hawaii.
Denna anmärkningsvärda formation kallas Tamu Massif – en enorm undervattensvulkan som vilar i området kring Shatsky Rise, cirka 1 600 kilometer öster om Japan. Under lång tid betraktade forskare detta område som en samling av flera separata terrängformer. På kartor framträdde tre ”kullar” som i praktiken beskrevs kortfattat: den till vänster, den till höger och den största.
Detta förändrades när ett team lett av dr. William Sager från University of Houston analyserade detaljerad seismisk data. Signaler som reflekterades från stenlager på havsbotten avslöjade kontinuerliga lavaflöden som förenade alla tre till synes åtskilda kullar till en sammanhängande helhet.
Tamu Massif är en enda, enorm vulkan – inte en ”samling” av flera mindre kottar. Dess yta sträcker sig över cirka 120 000 kvadratmil, vilket motsvarar ungefär den amerikanska delstaten New Mexico.
Ett objekt av denna storlek förändrar helt synen på hur stora oceaniska platåer uppstår. Forskning publicerad i tidskriften Nature Geoscience tyder på att åtminstone några av dem kanske inte är ”ögrupper” av många vulkaner, utan resultatet av enskilda, gigantiska magmasystem.
En koloss dold 2 000 meter under havsytan
Tamu Massif liknar inte den stereotypa vulkanen med en skarp, brant kotta. Det är snarare en otroligt bred sköld. Toppen befinner sig cirka 6 500 fot – ungefär 2 kilometer – under Stilla havets yta. Botten når däremot nästan 4 miles djupt, alltså cirka 6–7 kilometer under havsnivå.
Sluttningarna är så svagt lutande att man – om det funnits luft och torr mark – skulle haft svårt att avgöra vilket håll som var nedåt. Det beror på det särskilda sätt som denna formation har vuxit på över tid.
Vulkanen formades av breda, upprepade lavautflöden från en central källa som spred sig över enorma avstånd och skapade en sköldformad massa utan en tydlig, hög kotta.
Geologer klassificerar sådana objekt som sköldvulkaner, välkända från Hawaii. Men här är skalan helt annorlunda: Tamu Massif är inte bara bredare, utan också mer tillplattad än de flesta kända vulkaner av denna typ – särskilt de på landområden.
Jämförelse: Mauna Loa bleknar vid sidan av Tamu Massif
Fram till nyligen ansågs Mauna Loa på Hawaii vara den största aktiva vulkanen på jorden. Dess yta utgör cirka 2 000 kvadratmil. Vid sidan av Tamu Massif ser denna siffra blygsam ut – den hawaiianska jätten utgör bara en liten bråkdel av den undersöiska kolossens yta.
- Tamu Massif: ca 120 000 kvadratmil
- Mauna Loa: ca 2 000 kvadratmil
- Storleksförhållande: Tamu Massif är cirka 60 gånger större i ytareal
Sådana enorma formationer söker man normalt inte på jorden, utan på andra planeter. Och faktiskt är den enda verkliga referenspunkten Olympus Mons på Mars – den största kända vulkanen i hela solsystemet. Forskare jämförde båda objekten på ett kort, och deras storlekar visade sig vara förvånansvärt lika.
En vulkan från för 145 miljoner år sedan som länge varit slocknad
Analyser av stenarna och Tamu Massifs struktur visar att den uppstod för cirka 145 miljoner år sedan under den tidiga kritaperioden. Under den tiden strömmade ofattbara mängder magma från djupt inne i jordens mantel i tusentals år. Lavaflöden spred sig vitt över havsbotten och byggde upp denna ovanliga, platta sköld.
Efter fasen med häftig aktivitet ”stillnade” vulkanen relativt snabbt. Idag betraktas Tamu Massif som ett utslocknat objekt – det finns inga tecken på att utbrott kommer att återvända. Det ändrar dock inte på att dess tidigare aktivitet måste ha haft en stark inverkan på dåtidens havsmiljö, vattnets kemiska sammansättning och möjligen även klimatet.
För geologer är Tamu Massif en anteckning i sten som hjälper till att förstå hur planetens inre beter sig när verkligt enorma mängder magma kommer till uttryck.
Varför denna vulkan förblev ”osynlig” så länge
Det kan verka märkligt att ett objekt större än hela länder först nyligen igenkändes som en enda vulkan. Orsaken ligger i flera faktorer. För det första befinner den sig djupt under vatten i ett av Stilla havets minst tillgängliga områden. För det andra avslöjar dess uppbyggnad ingen typisk kotta – på batymetriska kort liknar den snarare en vid, svagt vågig terrass.
Först kombinationen av moderna havsbottenmätningar med seismisk data gjorde det möjligt att ”titta in i” denna struktur. Kontinuerliga lager av stelnad lava som löper från centrum hela vägen ut till formationens kanter pekar otvetydigt på en gemensam magmakälla. Det är den geologiska signaturen för ett enda, vidsträckt vulkansystem.
Vad Tamu Massif berättar om jordens inre
En vulkan av denna typ är för forskare ett fönster in till de mekanismer som verkar i vår planets mantel. För att en så enorm struktur skulle kunna uppstå måste en ovanligt kraftfull ”magmamaskin” ha arbetat på ett ställe under lång tid. Det kan ha varit en så kallad mantelplym – en stark, koncentrerad ström av hett material som stiger upp från djupare lager mot ytan.
Undersökningen av Tamu Massif hjälper till att besvara flera centrala geologiska frågor:
- Hur ofta uppstår sådana utbredda sköldvulkaner på havsbotten?
- Hur påverkar de plattektoniken och förloppet av mittoceaniska ryggar?
- Vilken roll spelade de i tidigare klimatförändringar och atmosfärens sammansättning?
- Vad skiljer dem från mindre, spridda vulkaniska centra som är kända från många andra platser på jorden?
Svaren på dessa frågor hjälper till att avläsa planetens historia utifrån stenanteckningar. Det är viktigt inte bara för att tillfredsställa nyfikenhet. Att förstå tidigare episoder med intensiv magmatisk aktivitet gör det lättare att tolka nutidens processer – däribland förändringar på havsbotten, i subduktionszoner och i de så kallade heta fläckarna.
Kan sådana jättar påverka liv och klimat?
Idag utgör Tamu Massif inget direkt hot mot människor – den ligger djupt under vatten och har inte visat någon aktivitet på miljontals år. I det förflutna kan dess utbrott dock ha haft betydande inflytande på miljön. Stora lavaflöden är normalt förknippade med utsläpp av enorma mängder gaser, däribland koldioxid och svaveldioxid.
Sådana episoder har i andra geologiska perioder förknippats med klimatuppvärmning, försurning av haven och ibland med utdöende av havsorganismer. Tamu Massif är därför en viktig referenspunkt för forskning om hur storskaliga geologiska processer kan förändra livsbetingelserna på planeten.
Det är också värt att komma ihåg att strukturer av denna typ skapar nya fragment av oceanisk skorpa. Med tiden rör de sig med tektoniska plattor, stöter på kontinenter och blir delvis ”dragna ner” i jordens inre. Spår efter sådana händelser finner vi idag i berg, sedimentära och magmatiska bergarter. Ju bättre forskare lär känna Tamu Massif, desto lättare blir det att koppla nutidens observationer med tidigare faser av jordens historia.
