Den største einskildvulkanen på Jorda ser ikkje ut som ein vulkan
Djupt vatn har i årevis skjult ein massiv struktur for forskarar – ein struktur som fullstendig endrar forståinga vår av korleis Jorda er bygd opp. Tamu Massif dekkjer eit areal samanliknbart med heile delstaten New Mexico, og lenge hadde ingen mistanke om at det dreidde seg om éin einskild vulkan.
På ei fjerntliggande undersjøisk slette, meir enn tusen engelske mil aust for Japan, ligg ein kolossal vulkan som i tiår utgav seg for å vera fleire skilde fjell. No viser forskarar at det er éin samla, gigantisk formasjon – og den største kjende vulkanen på heile planeten.
For geologar er dette eit sterkt prov på at det ikkje handlar om eit vulkansk felt samansett av mange separate utbrotsstader, men snarare om eitt mektig skjoldvulkansystem som fungerte som ei integrert eining. Eit så massivt, men relativt kortvarig magmautbrot frå Jordas djupe kappe gjev forskarane ei sjeldan høve til å studera korleis éi ekstrem hending kan omforma heile delar av havbotnen.
Ein del av Shatsky Rise – og lenge oversett
Tamu Massif er ein del av den undersjøiske forhøginga kjend som Shatsky Rise. I lang tid såg forskarar på karta tre skilde forhøgingar som dei rekna for å vera sjølvstendige strukturar. Ingen av dei hadde eingong eit offisielt namn – forskarane omtalte dei spøkefullt som «den til venstre», «den til høgre» og «den største».
Vendepunktet kom då eit lag leia av geofysikar dr. William Sager frå University of Houston analyserte detaljerte seismiske data. Refleksjonar frå lydbølgjer som passerte gjennom fjellgrunnen, avslørte noko som vanlege bathymetriske kart ikkje kan visa: samanhengjande lavastraumar som knyt alle tre «haugane» saman til éin samla struktur.
Tamu Massif dekkjer eit areal på om lag 310 000 kvadratkilometer – omtrent tilsvarande heile delstaten New Mexico i USA. Ingen annan kjend vulkan på Jorda kjem i nærleiken av den storleiken. Til samanlikning er den hawaiianske Mauna Loa, som tidlegare vart rekna for å vera planetens største aktive vulkan, om lag seksti gonger mindre.
Skjult to kilometer under havoverflata
Tamu Massif liknar ikkje eit klassisk, bratt kegleforma fjell slik vi kjenner det frå Hawaii eller frå bilete av Etna. Det er ein vidstrakt, svært flat kuppel der skråningane er så gradvise at ein knapt ville kunna avgjera i kva retning terrenget fell om ein stod på dei.
Heile strukturen ligg så djupt at sjølv dei største havbølgjene berre utgjer eit tynt lag over toppen hennar. Storleiksskilnaden er påfallande: medan dei fleste kjende vulkanar stig opp over havoverflata eller reiser seg bratt frå botnen, strekker Tamu Massif seg utover havbotnen som eit enormt, flatt teppe av basaltbergartar.
Den gradvise heldninga er ikkje tilfeldig. Skjoldvulkanar dannar seg av svært flytande basaltlava som spreier seg over store avstandar før ho størknar. Resultatet er ein formasjon som minner meir om ein lang, sakte stigande veg enn om den tradisjonelle førestillinga om eit fjell. Det same prinsippet gjeld for Mauna Loa, men i tilfellet med Tamu Massif var det langt større mengder magma som strøymde ut frå eitt dominerande kjeldeomdråde.
Ein vulkan som konkurrerer med gigantane frå Mars
Tamu Massifs dimensjonar overstig so markant typiske jordiske former at forskarar samanliknar han ikkje så mykje med andre vulkanar på Jorda, men snarare med Olympus Mons på Mars – den største kjende vulkanen i solsystemet, nesten tre gonger høgare enn Mount Everest.
Frå ein geologs perspektiv gjev samanlikninga meining, fordi begge formasjonane deler fleire kjenneteikn:
- Eit enormt areal dekt av éin einskild skjoldvulkan
- Gradvise skråningar som minner meir om ein lang stigning enn om eit fjell
- Danning frå svært store mengder magma som strøymde ut frå eitt dominerande kjeldeomdråde
- Fråvær av ein tydeleg sentral krater
- Lange lavastraumar som strekker seg over titusenvis til hundretusenvis av kilometer
- Ein relativt kort periode med intens aktivitet etterfølgd av ein lang stilstand
Ifølgje datering av bergartar forma Tamu Massif seg for om lag 145 millionar år sidan, i den tidlege krittida. I den geologiske tidsskalaen var dette ein relativt brå episode: giganten «reiste seg» på forholdsvis kort tid, og sidan ebba den magmatiske aktiviteten i området raskt ut.
Eit så mektig, men samstundes kortvarig magmautbrot frå Jordas djupe kappe gjev forskarane ei sjeldan høve til å observera korleis éi ekstrem hending kan transformera heile strekningar av havbotnen. Massive basaltutstrøymingar på landjorda etterlet normalt vidstrakte bergartsdekke og vert knytte til globale klimaendringar – ja, endåtil til masseuttydingar.
Difor forblei Tamu Massif så lenge i skuggen
Det kan verka overraskande at planetens største vulkan fyrst nyleg fann vegen til framsidene på vitskapelege tidsskrift. Men det er ein logisk konsekvens av fleire samanfallande faktorar.
Det terrenget Tamu Massif ligg i, er det djupe Stillehavet – eit område som krev dyr og kompleks infrastruktur å undersøkja. Kvar forskingsekspedisjon inneber veker med segling og bruk av spesialiserte skip utstyrte med sonar, seismisk utstyr og moglegheit til å senka instrument fleire kilometer ned. Ein slik logistikk kostar millionar av dollar og krev internasjonalt samarbeid.
Sjølve forma på vulkanen bidrog òg til feiltolkingane. Tamu Massif er så flat at han på dei fyrste karta likna nokre få milde buler på havbotnen, skilde frå kvarandre av ubetydelige fordjupingar. Slike data let seg godt tolka som fleire skilde utbrotssenter snarare enn som éin samanhengjande struktur.
Det var fyrst moderne seismiske teknikkar som gav eit klårt bilete av det indre av denne delen av jordskorpa. Bølgjer vert sende ut langs havbotnen, reflekterte frå individuelle bergartslag og vender tilbake til sensorane. Analysen av forseinkingar og signalformer gjer det mogleg å rekonstruera ein tredimensjonal modell av eldgamle lavastraumar.
I tilfellet med Tamu Massif viste det seg at dei same seriane av lavabergartar strekker seg uavbrote over enorme avstandar – eit tydeleg teikn på eitt samla magmasystem. Det biletet er vanskeleg å forena med førestillinga om tre uavhengige vulkanar, og difor foreslo laget eit nytt perspektiv: alt som tidlegare vart delt inn i tre delar, er i røynda éin supervulkansk skjoldstruktur.
Kva denne giganten fortel oss om Jordas indre
Ein så stor struktur kunne ikkje oppstå frå nokre få vanlege utbrot. Forskarar meiner at det under Tamu Massif i fortida fungerte ein usedvanleg kraftfull magmatisk «motor», driven av Jordas varme kappe. Slike episodar vert ofte knytte til såkalla store magmatiske provinsar – periodar der kolossale mengder lava trengjer seg opp til overflata frå planetens indre.
Massive basaltutstrøymingar på kontinent etterlet normalt vidstrakte bergartsdekke og vert assosierte med globale klimaendringar, ja endåtil med masseutrydding av artar. Tamu Massif representerer eit liknande fenomen, berre skjult under Stillehavets vatn og bevart som eit tjukt lag basalt i den oseaniske jordskorpa.
Ei forståing av korleis denne vulkanen oppstod, hjelper oss å tyda Jordas historie – frå kappas arbeid til atmosfærens og oseanenes reaksjonar på store vulkanismeepisodar. Kvart nytt bor eller magnetisk måling i dette området kan presisera hastigheita på lavaopphopinga, samansetjinga av magmaen eller forholda på havbotnen for 145 millionar år sidan.
Kva dette tyder for framtidig forsking
Tamu Massif er allereie inaktiv, men gøymer framleis på mengder av data. Kvart nytt bor eller magnetisk måling kan skjerpa kunnskapen vår om tempoet i lavatilveksten, samansetjinga av magmaen og forholda på havbotnen for millionar av år sidan. Det gjev igjen høve til betre kalibrering av modellar for forhistorisk klima og simuleringar av tektoniske platebevegingar.
For den jamne lesaren er det kanskje særleg fascinerande at ein så enorm struktur i dag nesten ikkje har nokon direkte verknad på menneskelege liv – han er ikkje aktiv, han genererer ikkje tsumanar, og han rykjer ikkje som Etna. Rolla hans er snarare å minna oss om kor dynamisk planeten vår har vore og framleis er, sjølv om dei fleste prosessane går føre seg i stille, i mørket under fleire kilometer vatn og titusenvis av meter med bergartar.
Det er òg verdt å merkja seg at Tamu Massif kanskje ikkje er den einaste giganten av sitt slag. Andre delar av verdas oseanar er endå dårlegare utforska. Om liknande strukturar skjuler seg i Atlanterhavet eller i det sørlege Stillehavets djup, kan Jordas geologiske kart i framtida endra seg like dramatisk som etter erkjenninga av denne eine, hittil største vulkanske giganten. Kanskje ventar det endå fleire skjulte kolossalar der ute på å verta oppdaga.
