Antarktyda Zachodnia to najbardziej wulkaniczny obszar na Ziemi. Naukowcy sprwadzili, że wulkany są tam przede wszystkim nieaktywne. Jednak ich obawy wzmagają się z każdym rokiem. Martwią się, że któryś z nich w końcu wybuchnie, a to przyspieszy destabilizację tej części kontynentu.
Wulkany najczęściej kojarzą się nam z lądami. Wyobrażamy je sobie tam, gdzie raczej spotykana jest szata roślinna i żyje fauna, a nie na pustyniach lodowych. Jednak pod lodem najbardziej wysuniętego na południe kontynentu kryje się wiele wulkanów, które w najbliższej przyszłości mogą się uaktywnić.
Nieaktywne wulkany. Na Antarktydzie jest ich naprawdę dużo
Naukowcy z Edynburga w badaniu opublikowanym w 2017 r. na łamach Geological Society odkryli na Antarktydzie Zachodniej 91 nieaktywnych subglacjalnych wulkanów. Wcześniej było ich 47. Czyli w całej historii badań pokrywy lodowej Antarktydy wykryto i zliczono ich co najmniej 138. Obecnie wszystkie – oprócz Erebusa i Deception Island – są jak nieaktywne.
Identyfikacja tych wulkanów była możliwa dzięki zbadaniu spodniej strony pokrywy lodowej całej Antarktydy Zachodniej. Wulkany zostały zlokalizowane w jej głębokich basenach oraz na długości 3 tys. km Systemu Ryftów tej części kontynentu.
Na podstawie zdjęć aeromagnetycznych, aerograwitacyjnych oraz satelitarnych wulkanolodzy odkryli zamaskowane szczyty skał bazaltowych, które wyraźnie wskazywały na pochodzenie wulkaniczne. Ich końcówki wystające ponad lodem zostały po raz pierwszy zaobserwowane przez badaczy polarnych w ciągu ostatniego stulecia.
Dwa czynne wulkany są pod kontrolą
Obecnie na Antarktydzie znajdują się dwa czynne wulkany. Są to:
- Deception Island – góra leżąca na jednej z wysp Szetlandów Południowych, blisko północno-zachodniej części Półwyspu Antarktycznego,
- Erebus – góra licząca wysokość 3794 metrów nad poziomem morza, która znajduje się na większej, górzystej części kontynentu – na Antarktydzie Wschodniej
– Erebus, który góruje nad bazą badawczą McMurdo na wyspie Scott, wybucha nieprzerwanie od co najmniej 1972 r. – powiedział dla serwisu Live Science Conor Bacon, pracownik naukowy ze stopniem doktora w Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku.
Obserwatorium Ziemi NASA zanotowało, że góra Erebus emituje smugi gazu i pary oraz wyrzuca do atmosfery skalne bomby. Są to tak zwane erupcje strombolijskie. Nazwa pochodzi od stratowulkanu Stromboli we Włoszech.
– Jedną z jego najciekawszych cech jest utrzymujące się jezioro lawy. Zajmuje ono jeden z kraterów na szczycie, gdzie na powierzchni występuje stopiony materiał – powiedział Bacon. – Są to właściwie dość rzadkie przypadki. Ponieważ konieczne jest spełnienie bardzo specyficznych warunków, aby powierzchnia nigdy nie zamarzła.
Z drugiej strony uwagę naukowców zwraca położony na wyspie wulkan Deception Island. Jego ostatnia erupcja miała miejsce w 1970 r. Wulkanolodzy liczą się z tym, że i ten wulkan może się obudzić.
Jednostka badawcza; Specjalnie Zarządzany Obszar Antarktyczny Deception Island, monitoruje cały czas wyspę. I jak do tej pory jest sklasyfikowana jako bezpieczny kolor zielonego, wolnego od erupcji.
–
Geologiczne twory pochodzenia wulkanicznego
Na całym kontynencie znajduje się też wiele geologicznych tworów pochodzenia wulkanicznego. Należą do nich:
- fumarole,
- kominy wulkanicznne.
W tym pierwszym tworze geologicznym nie tylko wydobywają się pary i gazy. Mogą się one przekształcić się w tak zwane wieże lodowe. Dzieje się tak na przykład w kalderze (zagłębienie w szczytowej części wulkanu – red.) Erebusa. Niektóre iglice mają ponad 2 metry wysokości. Składają się z lodu, pochodzącego głównie z przetworzonych, niemagmowych wód powierzchniowych lub podpowierzchniowych.
Drugi twór jest kanałem łączącym komorę wulkaniczną z powierzchnią ziemi. Produkty wulkaniczne (lawa, gazy, popioły i inne) wydobywają się przez niego z głębi na powierzchnię Ziemi. Wylot komina zawsze tworzy krater. Jeśli w kominie wulkanicznym zastygnie lawa, to wówczas powstaje nek – wzniesienie mające strome i urwiste stoki. Generalnie jest ono zbudowane z odpornych na procesy erozji law zakrzepłych w kominie wulkanicznym.
Erupcja może zdestabilizować Antarktydę Zachodnią
Wulkanolodzy zastanawiają się, czy istnieje prawdopodobieństwo, że któryś z tych wulkanów może w niedalekiej przyszłości wybuchnąć. Dziś badacze nie znają ostatecznej odpowiedzi. Jednak takiej możliwości nie wykluczają. Ostrzegają, że jeśli by do tego doszło, mogłoby to bardzo poważnie wpłynąć na przyspieszenie destabilizacji Antarktydy Zachodniej.
Jeden z wulkanów na kontynencie, Góra Takahe, jest umiejscowiony niedaleko odległego centrum pokrywy lodowej Antarktydy Zachodniej.
Również w 2017 r. w czasopiśmie PNAS, naukowcy wysunęli śmiałą hipotezę, że Takahe w swojej przeszłości geologicznej przyczynił się do serii erupcji bogatych w pochłaniające ozon halogeny. To wydarzenie miało miejsce około 18 000 lat temu. Następnie stwierdzili, że doprowadziły one wówczas do utworzenia się ogromnej dziury w warstwie ozonowej. To z kolei pod koniec plejstocenu stało się przyczyną przyspieszenia ocieplenia półkuli południowej.
– Spowodowało to stopienie lodowców i pomogło zakończyć ostatnią epokę lodowcową – wyjaśnił w swoim artykule dla Newsweeka John Smellie, profesor wulkanologii na Uniwersytecie w Leicester.
Wybuch tylko jednego wulkanu przyspieszy spływ lodu do oceanu
Wulkanolodzy chcą dokładnie ustalić jak aktywne obecnie są dziś wszystkie wulkany. A jest ich naprawdę dużo.
– Erupcja jednego z tych wulkanów mogłaby jeszcze bardziej zdestabilizować pokrywy lodowe zachodniej Antarktydy – powiedział ekspert ds. lodowców Robert Bingham, jeden z autorów artykułu w Geological Society. – Wszystko, co powoduje topnienie lodu – co z pewnością spowodowałaby erupcja – prawdopodobnie przyspieszy napływ lodu do morza.
Bingham zwrócił szczególną uwagę, że jeśli doszłoby do poważnej erupcji wulkanicznej, to mógłby też nastąpić raptowny wypływ wód roztopowych do Oceanu Antarktycznego. A to z kolei mogłoby doprowadzić do znacznego podniesienia się poziomu morza. Ale przede wszystkim naukowiec zaniepokoił się tym, że najwięcej erupcji wulkanicznych na Ziemi występowało dotychczas w holocenie. Czyli wtedy, gdy w danych regionach zanikała pokrywa lodowa. I tu naukowiec dla The Guardian powiedział wprost:
– Najwięcej erupcji wulkanicznych, jakie miały obecnie miejsce na świecie, występowały w regionach, które dopiero niedawno utraciły pokrywę lodowcową. A więc, po zakończeniu ostatniej epoki lodowcowej. Miejsca te obejmują przede wszystkim Islandię i Alaskę.
Konieczny jest monitoring wszystkich wulkanów na Antarktydzie
Przez ponad 6 lat naukowcom nie udało się nadal rozpoznać, czy któryś ze 138 subglacjalnych wulkanów (oprócz aktywnych – Erebusa i Deception Island) może uaktywnić się. Minęło 6 lat i nadal nie wiedzą, czy są one już aktywne, czy nie. Spalanie paliw kopalnych i zmiany użytkowania terenów podkręcają globalną temperaturę. Temperaturę, która wpływa na coraz większe ogrzewanie atmosfery, oceanów i w końcu także lodu. A w szczególności jest to groźne na Antarktydzie Zachodniej.
– Same góry Erebus i Deception Island „posiadają niewielką liczbę stałych instrumentów monitorujących – powiedział Bacon. – Sieci te składają się głównie z sejsmometrów do wykrywania aktywności sejsmicznej. Od czasu do czasu badacze będą rozmieszczać bardziej rozbudowane sieci instrumentów w celu przeprowadzenia konkretnych badań, ale naturalnie wiąże się to z ogromną liczbą wyzwań logistycznych w porównaniu z wieloma znacznie bardziej dostępnymi wulkanami w innych częściach świata.
Podsumowując całościowo ten temat, badacz przede wszystkim zwrócił pilną uwagę na to, że przed naukowcami czeka wielkie i poważne zadanie. – Oprócz wyzwań logistycznych stałe instalacje muszą być wystarczająco wytrzymałe. Tak, aby przetrwać trudne warunki i długie noce polarne – powiedział Bacon.
Referencje:
Vries M. W. et al., 2017 ; A New Volcanic Province: an Inventory of Subglacial Volcanoes in West Antarctica ; Geological Society, London. Special Publications ; Geological Society ; https://www.lyellcollection.org/doi/full/10.1144/sp461.7
McConnell J. R. et al., 2017 ; Synchronous Volcanic Eruptions and Abrupt climate change about 17,7 ka Plausibly Linked by Stratospheric Ozone Depletion ; Proceedings National Academy of Sciences ; https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1705595114