Mysterieuze structuren diep in de aarde vormen de sleutel tot het begrijpen van verwoestende vulkaanuitbarstingen

Vulkaanuitbarstingen behoren tot de krachtigste en meest verwoestende natuurverschijnselen. Ze kunnen hele steden verwoesten, het luchtverkeer verstoren, het klimaat verstoren en zelfs het leven op aarde bedreigen. Recent onderzoek door Australische specialisten heeft licht geworpen op een van de mysteries: de rol van mysterieuze structuren verborgen in de ingewanden van de aarde, die mogelijk de directe bron van deze verwoestende gebeurtenissen zijn.

De wetenschappers begonnen hun onderzoek met het onderzoeken van de oorzaken van de uitbarstingen: duizenden kilometers onder het oppervlak bevindt zich een laag heet gesteente, de zogenaamde ondermantel. In leerboeken wordt deze vaak beschreven als een gladde, uniforme laag, maar nieuw bewijs suggereert dat deze veel complexer is. Binnen deze laag bevinden zich grote rotsformaties die wetenschappers 'klonters' of 'mantelgesteenten' noemen. Dit zijn enorme rotsformaties ter grootte van continenten, en ze zijn niet statisch – ze verschuiven, verbuigen en beïnvloeden elkaar, net als de tektonische platen erboven. De onderzoekers denken dat deze verborgen structuren een sleutelrol spelen bij het veroorzaken van vulkaanuitbarstingen.

Vulkanoloog Annalisa Cucciaro en haar team hebben ontdekt dat deze grote basale formaties, die zij "klonters" noemen, een directe invloed hebben op de vulkanische activiteit op het aardoppervlak. Ze concluderen dat deze structuren fungeren als "magma-snelwegen", waarbij gesmolten gesteentekolommen van bijna 3000 kilometer diep de aarde in worden geslingerd en gigantische uitbarstingen veroorzaken die hele ecosystemen kunnen verwoesten en het klimaat kunnen veranderen. Deze krachtige emissies, zo stellen zij, waren verantwoordelijk voor de massale uitsterving van de dinosauriërs en andere wereldwijde catastrofes in de geschiedenis van de planeet.

Cucciaro's team gebruikte drie verschillende datasets om hun hypothese te bevestigen en ontdekte dat de blobs verband hielden met grote uitbarstingen die ongeveer 300 miljoen jaar geleden plaatsvonden. Ze toonden aan dat deze structuren niet simpelweg statisch zijn, maar dynamische structuren die met hun bron – de blobs – meebewegen en de omstandigheden creëren voor krachtige vulkanische gebeurtenissen. Er bevinden zich twee van dergelijke blobs in de ondermantel: één onder het Afrikaanse halfrond, de andere onder de Stille Oceaan. Of deze structuren vastzitten of constant in beweging zijn door convectiestromen in de aarde, blijft een open vraag. Nieuwe modellen tonen echter aan dat deze structuren deel uitmaken van een dynamisch systeem dat een directe impact heeft op het aardoppervlak.

De onderzoekers modelleerden de beweging van deze blobs en stelden zich hun toestand miljarden jaren geleden voor. Ze ontdekten dat deze formaties soms kantelden en bewogen, waardoor erupties ontstonden, direct erboven of ernaast. Deze locaties kwamen overeen met echte gebieden waar in het verleden grote vulkanische gebeurtenissen plaatsvonden. Statistische analyse toonde aan dat er een significant verband bestaat tussen de locatie van deze ondergrondse structuren en historische uitbarstingen, wat de hypothese bevestigt over hun rol in de vorming van vulkanische activiteit.

"Deze ontdekking is niet alleen belangrijk vanuit het oogpunt van het begrijpen van de oorzaken van catastrofale uitbarstingen, maar ook vanuit een praktisch oogpunt - het kan helpen bij het voorspellen van toekomstige uitbarstingen en zelfs het vinden van mineraalrijke gebieden, zoals diamanthoudende kimberlieten of afzettingen van zeldzame mineralen die nodig zijn voor hernieuwbare energie", legt de onderzoeker uit.

Auteurs: