Naukowcy odkryli coś, co zmienia wszystko, co wiedzieliśmy o wulkanach
Na głębokości 500 metrów pod powierzchnią oceanu badacze natknęli się na strukturę tak ogromną, że dosłownie przewraca do góry nogami nasze wyobrażenie o wulkanach. To odkrycie, które trudno ogarnąć umysłem.
Gdzieś na odludziu Pacyfiku, z dala od jakiegokolwiek wybrzeża i pod wieloma kilometrami wody, spoczywa niepozorna płaskowyżowa formacja na dnie oceanu. Przez dziesięciolecia geolodzy sądzili, że mają do czynienia z grupą oddzielnych wzgórz. Teraz okazuje się, że to w rzeczywistości potężny superwulkan, który był aktywny około 145 milionów lat temu — i który burzy wszystko, co dotąd uważaliśmy za pewnik.
Ukryty olbrzym na dnie Pacyfiku
Ten gigant nosi nazwę Masywu Tamu i leży w obrębie struktury zwanej Shatsky Rise — odległego podwodnego płaskowyżu położonego około 1600 kilometrów na wschód od Japonii. To, co przez dekady wyglądało jak trzy osobne wyniesienia terenu, okazuje się być jednym, spójnym systemem wulkanicznym.
Przełom nastąpił dzięki szczegółowym pomiarom sejsmicznym. Statki wysyłały fale dźwiękowe w dno morskie, a następnie rejestrowano, w jaki sposób odbijają się one od kolejnych warstw skał. W ten sposób udało się stworzyć trójwymiarowy obraz tego, co kryje się pod spodem.
Dane ujawniają ciągłe przepływy lawy łączące wszystkie obszary masywu — od tak zwanego „lewego wzgórza" aż po „to duże pośrodku".
Nagle stało się jasne: tu nie leży kupka podmorskich stożków wulkanicznych, lecz jeden jedyny wulkan — większy niż jakikolwiek inny znany okaz na naszej planecie.
Większy niż jakikolwiek inny wulkaniczny potwór na Ziemi
Jak wielki jest ten podmorski kolos? Liczby mówią same za siebie. Masyw Tamu rozciąga się na około 120 000 kilometrów kwadratowych. Dla porównania:
- Powierzchnia Masywu Tamu: ok. 120 000 km²
- Powierzchnia Polski: ok. 312 700 km²
- Powierzchnia Austrii: ok. 83 900 km²
- Powierzchnia Szwajcarii: ok. 41 300 km²
Wulkan jest zatem większy niż Austria i Szwajcaria razem wzięte — i znacznie większy od dotychczas często przywoływanego giganta, czyli Mauna Loa na Hawajach, który zajmuje „zaledwie" około 5000 km².
Żaden inny wulkan na Ziemi nie osiąga takich rozmiarów, a mimo to w przekroju wygląda jak niemal niewidoczny płaski talerz.
Te wymiary całkowicie zmieniają ranking największych wulkanów na świecie. Masyw Tamu jest obecnie uznawany za największy pojedynczy wulkan, jaki kiedykolwiek udokumentowano na naszej planecie.
Dlaczego ten wulkan pozostaje niemal niewidoczny
Kto wyobraża sobie wulkan jako stromy, dymiący stożek, tu będzie mocno zaskoczony. Masyw Tamu przypomina raczej ogromną, ekstremalnie płaską tarczę. Jego zbocza są tak łagodnie nachylone, że człowiek stojący na stoku prawdopodobnie nie byłby w stanie ocenić, w którą stronę schodzi w dół.
Do tego dochodzi jego podmorskie położenie: szczyt wulkanu znajduje się na głębokości około 2000 metrów, a podstawa sięga niemal 6,5 kilometra poniżej powierzchni wody. Ta ogromna różnica wysokości rozkłada się na gigantyczną powierzchnię, przez co z każdej perspektywy masyw sprawia wrażenie zwykłego, mało spektakularnego płaskowyżu.
Geolodzy tłumaczą ten kształt rozległymi, bardzo daleko sięgającymi przepływami lawy. Zamiast punktowych erupcji tworzących strome stożki, przez długi czas lepka lawa wypływała z centralnego obszaru i rozlewała się we wszystkich kierunkach. Bardzo podobnie zachowują się wulkany tarczowe na Hawajach — tyle że tutaj skala jest nieporównywalnie większa, a wszystko działo się głęboko pod wodą.
Spojrzenie w kosmos: porównanie z Marsem i Hawajami
Rozmiary Masywu Tamu są tak ekstremalne, że naukowcy sięgają po kosmiczne porównania. Tylko jeden obiekt w Układzie Słonecznym gra w tej samej lidze: Olympus Mons na Marsie, największy wulkan w całym Układzie Słonecznym.
| Wulkan | Lokalizacja | Powierzchnia (ok.) | Charakterystyka |
|---|---|---|---|
| Masyw Tamu | Dno Pacyfiku | 120 000 km² | Największy pojedynczy wulkan na Ziemi |
| Mauna Loa | Hawaje | ≈ 5 000 km² | Największy aktywny wulkan na Ziemi |
| Olympus Mons | Mars | ≈ 300 000 km² | Największy wulkan w Układzie Słonecznym |
Masyw Tamu nie dorównuje co prawda Olympus Mons, ale daleko przekracza wszystkie znane ziemskie wulkany. I właśnie ta skala sprawia, że odkrycie jest tak istotne dla badań planetarnych — struktury, które wcześniej uważano za typowo „pozaziemskie", teraz pojawiają się na naszej własnej planecie.
145-milionowe okno w głąb Ziemi
Naukowcy datują Masyw Tamu na około 145 milionów lat. Oznacza to, że powstał we wczesnej kredzie — w czasie, gdy dinozaury były dalece od swojego kresu, a dzisiejsze kontynenty dopiero zaczęły się od siebie oddalać.
Masyw ukształtował się prawdopodobnie stosunkowo szybko w geologicznym sensie — z ogromnej ilości magmy, która wydostała się z płaszcza Ziemi. Wkrótce potem wulkan znów stał się nieaktywny. Dziś uznawany jest za wygasły.
Dla geologów masyw to zamrożona migawka z epoki, w której wnętrze Ziemi przez krótki czas pompowało na powierzchnię olbrzymie ilości energii.
Tego typu zdarzenia mogą długotrwale wpływać na kształtowanie dna oceanicznego, poziom morza i klimat. Ogromne podmorskie wulkany podczas erupcji uwalniają potężne ilości gazów i ciepła. To, jak silny wpływ miał ten konkretny wulkan, wciąż pozostaje niejasne — dostarcza jednak wskazówek, jak gwałtownie Ziemia „gotowała się" we wczesnym etapie swojego istnienia.
Co to odkrycie mówi nam o mega-erupcjach wulkanicznych
Oceaniczne płaskowyże, takie jak Shatsky Rise, były długo postrzegane jako niezbyt wyraźne skupiska lawy bez wyraźnie odgraniczonych wulkanów. Jeśli okazuje się, że przynajmniej ich części to pojedyncze, olbrzymie wulkany, specjaliści muszą zrewidować wiele dotychczasowych modeli.
Badania Masywu Tamu wskazują na kilka kwestii, które aktualnie zaprzątają uwagę naukowców:
- Pochodzenie mas magmy: Czy energia pochodziła z pióropusza płaszczowego — gorącego prądu wznoszącego się z głębin Ziemi — czy też z wyjątkowego układu płyt tektonicznych?
- Czas trwania aktywności: Czy była to krótka, niezwykle gwałtowna faza erupcji, czy może wiele pojedynczych wybuchów rozłożonych na miliony lat?
- Wpływ na ocean: Jakie ślady pozostawiły w ówczesnych morzach ciepło, gazy i świeże skały?
Odpowiedzi na te pytania pomagają lepiej zrozumieć inne wielkie prowincje magmowe na Ziemi — w tym te, które wiąże się z dawnymi masowymi wymieraniami. Nawet jeśli sam Masyw Tamu prawdopodobnie nie spowodował globalnego kataklizmu biologicznego, stanowi punkt odniesienia dla mechanizmów takich mega-erupcji.
Dlaczego prawie nic nie wiemy o takich podmorskich wulkanach
Podmorskie wulkany fascynują wielu ludzi w niemal niesamowity sposób. Myśl, że pod oceanami kryją się całe obszary wulkaniczne, brzmi niepokojąco — zwłaszcza że wulkany mogą wywoływać tsunami. W przypadku Masywu Tamu badacze jednak uspokajają: według obecnego stanu wiedzy wulkan jest nieaktywny od setek milionów lat.
Generalnie zdecydowana większość aktywności wulkanicznej na dnie morskim pozostaje dla nas niewidoczna. Ocean tłumi dźwięki, lawa szybko stygnie i tworzy nowe skały, a większość erupcji nie ma żadnych bezpośrednich skutków na powierzchni. Nowoczesne urządzenia pomiarowe rejestrują co prawda trzęsienia ziemi i anomalie termiczne, ale dzieje się to zazwyczaj w rejonach nieistotnych dla żeglugi.
Groźne tsunami powstają przede wszystkim wtedy, gdy na dnie oceanu nagle przesuwają się duże masy skalne albo gdy stożek wulkaniczny się zapada. W przypadku płaskiego Masywu Tamu brakuje takiej stromej rzeźby terenu — to kolejny powód, dla którego nie stwarza on żadnego bezpośredniego zagrożenia.
Lekcja o tym, jak mało wiemy o dnie oceanu
Przypadek Masywu Tamu brutalnie uświadamia, jak ograniczona jest nasza wiedza o głębinach morskich. Obiekt wielkości sporego europejskiego kraju przez dziesięciolecia był błędnie interpretowany, mimo że od dawna figurował na mapach. Dopiero precyzyjniejsze metody pomiarowe i świeże spojrzenie na pozornie znane struktury ujawniły prawdziwy charakter tego masywu.
Dla nauk o Ziemi ten wulkan to coś więcej niż tylko spektakularny margines. Dostarcza danych do modeli wnętrza Ziemi, tektoniki płyt i zrozumienia gigantycznych impulsów magmowych. Jednocześnie uzmysławia, że na dnie oceanów mogą drzemać jeszcze liczne niespodzianki — od nieznanych wulkanów po całe krajobrazy, które dotąd błędnie interpretowaliśmy.
Pojęcia takie jak „masyw", „wulkan tarczowy" czy „oceaniczny płaskowyż" nabierają przez to nowego znaczenia. Masyw niekoniecznie oznacza tu pasmo górskie w klasycznym sensie — to jeden, spójny górotwór zbudowany z lawy. Wulkan tarczowy nie musi mieć wyraźnego stożka; może rozciągać się na dziesiątki tysięcy kilometrów kwadratowych jako niemal niewidoczna, płaska kopuła. A oceaniczny płaskowyż może być nie tylko bierną kupką lawy, lecz dziedzictwem potężnego superwulkanu.
