Stenar flyter inte i vatten - det här är en sanning. Men det finns knappast en regel utan undantag. Faktiskt, vissa vulkanutbrott ger en mycket porös bergart med en densitet så låg att den flyter:Pimpsten. En ovanligt stor mängd av den driver för närvarande i sydvästra Stilla havet mot Australien. När den först sågs i vattnet runt östaten Tonga i början av augusti, det bildade nästan ett sammanhängande lager på havets yta. "Pimpstenflotten" gjorde det till rubriker över hela världen.

Olika undervattensvulkaner diskuterades vid den tiden som den potentiella källan. Men direkt bevis för pimpstenens exakta ursprung saknades hittills. Forskare vid GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel (Tyskland), tillsammans med kollegor från Kanada och Australien, publicerar nu bevis i Journal of Volcanology and Geothermal Research som tydligt identifierar den skyldige. Det är en hittills namnlös undervattensvulkan bara 50 kilometer nordväst om den tonganska ön Vava'u. "I den internationella vetenskapliga litteraturen det visas hittills bara under nummer 243091 eller som Volcano F, "säger Dr Philipp Brandl från GEOMAR, första författaren till studien.

I januari i år arbetade Dr Brandl och flera av hans medförfattare i regionen på det tyska forskningsfartyget SONNE. Expeditionen, namnet ARCHIMEDES, syftar till att studera bildandet av ny skorpa i den geologiskt extremt dynamiska regionen mellan Fiji och Tonga. "När jag sedan såg rapporterna om pimpstenen i media på sommaren, Jag blev nyfiken och började forska med mina kollegor, säger geologen.

Teamet hittade det de letade efter på fritt tillgängliga satellitbilder. På en bild av ESA-satelliten Copernicus Sentinel-2 tagen den 6 augusti 2019, tydliga spår av ett aktivt undervattensutbrott kan ses på vattenytan. Eftersom bilderna är exakt georefererade, de kan jämföras med motsvarande batymetriska kartor över havsbotten. "Utbrottsspåren passar exakt till vulkan F, "säger Dr Brandl.

För att vara på den säkra sidan, forskarna jämförde också denna position med information från stationer i det globala seismiska nätverket som registrerade signaler från utbrottet. "Tyvärr, tätheten av sådana stationer i regionen är mycket låg. Det fanns bara två stationer som spelade in seismiska signaler om ett vulkanutbrott. Dock, deras data överensstämmer med Volcano F som ursprung, "säger Dr Brandl.

Pimpsten kan bildas under vulkanutbrott när viskös lava skummas av vulkaniska gaser som vattenånga och koldioxid. Detta skapar så många porer i kylberget att dess densitet är lägre än vatten. "Under ett undervattensutbrott, sannolikheten att generera pimpsten är särskilt hög, "förklarar Dr Brandl.

Med hjälp av ytterligare satellitbilder, laget spårade driften och spridningen av pimpstenflotten fram till mitten av augusti. Den drev sakta västerut och nådde ett område på upp till 167 kvadratkilometer. Detta är ungefär dubbelt så stor som Manhattan. Teamet kunde också begränsa omfattningen av undervattensutbrottet. Det motsvarade ett vulkanutbrottindex på 2 eller 3, som liknar de senaste utbrotten i berget Stromboli, till exempel.

Med nuvarande riktning och hastighet, pimpstenen förväntas träffa Great Barrier Reef utanför Australiens östra kust i slutet av januari eller början av februari. Biologer, särskilt, väntar med spänning på denna händelse eftersom pimpstenar kan spela en viktig roll i spridningen av faunan i Stilla havets vida. Kiel -teamet av geologer skulle vilja undersöka prover av pimpstenen för att mer exakt bestämma geokemin för vulkan F. "Kanske kommer våra australiska kollegor att skicka några prover till oss nästa år, "säger Dr Brandl.