18 июля 2012 года пассажиры авиарейса над юго-западной частью Тихого океана заметили что-то необычное - плавучий камень, известный как пемза, который указывал на подводное извержение вулкана, произошедшее на морском дне к северо-востоку от Новой Зеландии. Плот в конечном итоге вырос до более чем 150 квадратных миль (примерно размером с Филадельфию), что является признаком того, что извержение было необычно сильным.
Новая статья, опубликованная 10 января 2018 года в журнале Science Advances, описывает первое подробное исследование крупнейшего подводного извержения вулкана прошлого века. Международная исследовательская группа во главе с Университетом Тасмании и Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI) использовала автономный подводный аппарат (AUV) Sentry и дистанционно управляемый аппарат (ROV) Jason для исследования, картирования и сбора изверженных материалов вулкана Гавр. во время экспедиции 2015 г. Они обнаружили, что извержение было неожиданным во многих отношениях.
«Мы знали, что это было крупномасштабное извержение, примерно эквивалентное самому большому извержению, которое мы видели на суше в 20-м веке», - сказала Ребекка Кэри, вулканолог из Университета Тасмании и со-главный научный сотрудник. экспедиция.
«Направляясь к месту, мы были полностью готовы к исследованию типичного глубоководного эксплозивного извержения», - добавил Адам Соул, научный сотрудник WHOI и главный научный сотрудник Национального центра глубоководных исследований. «Когда мы посмотрели на подробные карты с AUV, мы увидели все эти неровности на морском дне, и я подумал, что гидролокатор корабля сбоит. Оказалось, что каждая шишка представляла собой гигантский блок пемзы, некоторые из которых были размером с фургон. Я никогда не видел ничего подобного на морском дне."
Более 70 процентов всей вулканической активности на Земле происходит на морском дне, но подробности этих событий в значительной степени скрыты от глаз морской водой. Основываясь на размере пемзового плота 2012 года, извержение вулкана Гавр было оценено как крупнейшее задокументированное подводное извержение кремния - особый тип извержения, при котором образуется вязкая, наполненная газом лава, которая часто происходит со взрывом. Несмотря на их силу, очень мало известно о кремниевых извержениях, и большая часть знаний о них исходит из древних горных записей, в которых отсутствуют такие подробности, как время, продолжительность, источник и глубина событий. Ученым никогда не удавалось изучить крупное подводное кремнеземное извержение вскоре после того, как оно произошло, чтобы лучше понять, как оно происходит и что оно производит.
Гавр является частью Дуги Кермадек, цепи вулканов, некоторые из которых достигают поверхности, образуя острова Кермадек, между Новой Зеландией и Американским Самоа. Вулканы образованы условиями в зоне субдукции, где одна из крупнейших тектонических плит Земли, Тихоокеанская плита, погружается под Австралийскую плиту. Новозеландские ученые нанесли на карту вулкан Гавр, кальдеру диаметром почти три мили (4,5 км) на морском дне к северо-востоку от Северного острова Новой Зеландии, используя бортовые гидролокаторы в 2002 году и еще раз сразу после извержения в 2012 году, выявив присутствие новых вулканов. вулканический материал на морском дне.
В 2015 году ученые из Университета Тасмании, WHOI, Калифорнийского университета в Беркли, Университета Отаго в Новой Зеландии и другие отправились в этот регион на борту исследовательского судна Roger Revelle, управляемого Институтом Скриппса. Океанография. Они задействовали AUV Sentry в серии из 11 погружений, в ходе которых было нанесено на карту более 19 квадратных миль (50 квадратных километров) морского дна. Они также провели 12 погружений ROV Jason общей продолжительностью 250 часов, чтобы собрать образцы изверженного материала и получить изображения морского дна внутри кратера с высоким разрешением.
Команда обнаружила, что история извержений вулкана Гавр была намного сложнее, чем они думали ранее, причем одно только последнее извержение состояло из лавы из 14 вулканических жерл на высоте от 900 до 1220 метров (от 3000 до 4000 футов). под поверхностью. Они также обнаружили, что то, что они считали изначально взрывным извержением, в результате которого образовалась в основном пемза, также образовало пепел, лавовые купола и потоки лавы на морском дне. Картирование и наблюдения за морским дном показали, что около 75 процентов изверженного материала, который был почти в 1,5 раза больше, чем извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году, всплыло на поверхность и унесено ветрами и течениями. Остальные разбросаны по морскому дну на расстоянии нескольких миль.
«В конечном счете, мы считаем, что магма не извергалась так, как мы предполагаем, что эксплозивное извержение происходит на суше», - сказал Соул.
Материал, собранный с помощью ROV Jason, подтвердил разнообразный характер извержения, доставив на поверхность образцы плотной лавы, пепла, пемзы и гигантской пемзы, в том числе один кусок размером 5 футов (1.5 метров) в диаметре, который является первым в своем роде когда-либо собранным и в настоящее время выставлен в Национальном музее науки и природы в Токио. Физический и химический состав этих образцов помогает ученым понять, как происходило извержение, что заставило его действовать так, как оно произошло, и как материал меняется с течением времени.