Wulkan "F" jest źródłem pływających kamieni

Od sierpnia 2019 r. ogromne skupisko kamieni pumeksowych na południowo-zachodnim Pacyfiku zmierza w kierunku Australii. Naukowcy z GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, wraz z kolegami z Kanady i Australii, zidentyfikowali pochodzenie tak zwanej tratwy pumeksowej. Jest to dotychczas bezimienny podwodny wulkan w wodach Tonganu. Badanie ukazało się teraz online w międzynarodowym czasopiśmie "Journal of Volcanology and Geothermal Research".

Kamienie nie pływają w wodzie. To truizm. Nie ma jednak reguły bez wyjątku. W rzeczywistości niektóre erupcje wulkaniczne wytwarzają bardzo porowatą skałę, której gęstość jest tak niska, że unosi się na wodzie: pumeks. Niezwykle duża jego ilość zmierza obecnie na południowy zachód w kierunku Australii. Kiedy po raz pierwszy zaobserwowano go w wodach wyspiarskiego kraju Tonga na początku sierpnia 2019 r., prawie utworzył zamknięty obszar - małą wyspę - na wodzie; zgłosiliśmy.

Różne podwodne wulkany były wówczas omawiane jako przyczyna tego zjawiska. Do tej pory brakowało jednak bezpośrednich dowodów na dokładne pochodzenie pumeksu. Naukowcy z GEOMAR wraz z kolegami opublikowali teraz dowody, które jednoznacznie identyfikują źródło pumeksu. Jest nim dotychczas nienazwany podwodny wulkan położony zaledwie 50 kilometrów na północny zachód od tongańskiej wyspy Vava'u. "W międzynarodowej literaturze pojawia się on do tej pory jedynie pod numerem 243091 lub jako wulkan F" - mówi dr. Philipp Brandl z GEOMAR, pierwszy autor badania.

Nie dopiero w styczniu 2019 r. dr Brandl i kilku jego współautorów znalazło się w drodze w regionie z niemieckim statkiem badawczym "SONNE". Ekspedycja koncentrowała się na formowaniu nowej skorupy ziemskiej w wysoce aktywnym geologicznie regionie między Fidżi a Tonga. "Kiedy latem zobaczyłem w mediach doniesienia o pumeksowej tratwie, zaciekawiło mnie to i rozpocząłem badania z moimi kolegami" - mówi Brandl.

Podczas oceny ogólnodostępnych zdjęć satelitarnych, zespół znalazł ją. Na nagraniu z satelity ESA "Copernicus Sentinel-2" z 6 sierpnia 2019 r. na powierzchni wody widać wyraźne ślady aktywnej podwodnej erupcji. Ponieważ obrazy są dokładnie georeferencyjne, można je porównać z odpowiednimi badaniami dna morskiego. "Ślady erupcji pasują dokładnie do wulkanu F", wyjaśnia dr Brandl.

Z powodów bezpieczeństwa naukowcy porównali również tę pozycję z informacjami z sejsmicznych stacji pomiarowych, które zarejestrowały sygnały erupcji. "Niestety, sieć takich stacji w regionie jest bardzo cienka. Były tylko dwie kwalifikujące się do dopasowania. Ale ich dane potwierdzają ścieżkę do wulkanu F", powiedział dr Brandl.

Pumeks może występować w erupcjach wulkanicznych, gdy lepka lawa jest spieniana przez gazy wulkaniczne, takie jak para wodna i dwutlenek węgla. Tworzy to tak wiele porów w schłodzonej skale, że jej gęstość jest niższa niż gęstość wody. "Oczywiście w przypadku erupcji podwodnej prawdopodobieństwo powstania pumeksu jest szczególnie wysokie" - wyjaśnia dr med. Brandl.

Z pomocą dalszych zdjęć satelitarnych zespół kontynuował śledzenie ścieżki i rozprzestrzeniania się tratwy pumeksowej do połowy sierpnia. Dryfował on powoli na zachód i osiągnął powierzchnię do 167 kilometrów kwadratowych. Pozwoliło to również zespołowi wyciągnąć wnioski na temat wielkości podwodnej erupcji. Odpowiadała ona wskaźnikowi erupcji wulkanicznej 2 lub 3, co odpowiada niedawnym erupcjom włoskiego wulkanu Stromboli.

Przy obecnym kierunku i prędkości pumeksowa wyspa prawdopodobnie dotrze do Wielkiej Rafy Koralowej u wschodnich wybrzeży Australii pod koniec stycznia lub na początku lutego 2020 roku. W szczególności biolodzy z niecierpliwością czekają na to wydarzenie, ponieważ tratwy pumeksowe mogą odgrywać ważną rolę w rozprzestrzenianiu się organizmów na Pacyfiku. Zespół geologów z Kilonii chciałby zbadać próbki pumeksu, aby dokładniej określić geochemię wulkanu F. "Być może australijscy koledzy wyślą nam kilka kawałków w przyszłym roku" - mówi dr Brandl.