Lamanen på Andernas högplatå är omedvetna om den enorma mängden magma som finns under sina hovar. Kredit:Osvaldo González-Maurel
Under vulkanerna i Anderna där Chile, Argentina och Bolivia möts, det finns en gigantisk reservoar av smält magma. I flera miljoner år, den har varit där utan att helt stelna eller orsaka ett supervulkanutbrott. Geologer har länge undrat hur detta är möjligt. Forskare från Uppsala universitet, bland andra, har nu upptäckt att hemligheten kan vara dolda bifloder av het magma inifrån jorden. Studien publiceras i tidskriften Vetenskapliga rapporter .
"Enorma vulkanutbrott från så kallade supervulkaner är mycket ovanliga, men när de händer är de extremt förödande. Det är otroligt viktigt för vulkanologer att klargöra vad som håller denna sovande jätte vid liv och vad som kan få den att vakna, säger Valentin Troll, Professor i petrologi vid institutionen för geovetenskaper vid Uppsala universitet.
Den gigantiska så kallade Altiplano-Puna magmakroppen beräknas innehålla 500, 000 kubikkilometer smält och halvsmält magma. För att ge en bild av hur mycket volym det handlar om, man kan säga att hela ön Gran Canaria skulle rymmas inuti – mer än tio gånger om. Det sista riktigt stora vulkanutbrottet här inträffade för 4 miljoner år sedan och var det sista i raden av mycket stora explosiva utbrott som började för 10 miljoner år sedan. Vissa av dem kan klassificeras som supervulkaniska utbrott.
För att leta efter svar på hur magman kunde förbli smält i miljontals år, forskarna studerade lavor som kastades ut från magma-reservoaren under mindre vulkanutbrott efter det senaste stora utbrottet. Den kemiska sammansättningen av sådant material kan ge en indikation på hur en magma-reservoar fungerar, hur långt ner från jordens insida materialet kommer från, hur länge den låg kvar i reservoaren och vilka olika processer magman genomgick innan den slungades ut av vulkanen.
Denna modell visar hur järn- och magnesiumrik magma (grön) bildas på stort djup och kan röra sig längs ytterkanterna av den stora Altiplano-Puna magmakroppen (APMB)(röd) för att gradvis tvinga sig upp till ytan under ett vulkanutbrott. Utbrott med sådan lava är ovanliga och ger en unik inblick i de processer som äger rum djupt inne i jorden under Anderna. Kredit:Osvaldo Gonzalez Maurel
I detta fall, forskarna vill ta reda på om ny magma tvingar sig in i reservoaren och därför behövde hitta material som efter att ha bildats i jordens mantel, påverkades inte av interaktion med den magma som redan fanns i reservoaren.
"Detta var en krävande uppgift. Under dessa speciella vulkaner i centrala Anderna finns jordens tjockaste skorpa, 70 kilometer tjock, vilket innebär att magman får många chanser att förändras och reagera med materialet den kommer i kontakt med när den tvingar sig upp till ytan, " säger Frances Deegan, forskare vid Uppsala universitet.
Forskarna sökte därför flera år efter lava som var så "original" som möjligt. Till sist, de hittade vad de letade efter. De har nu analyserat sammansättningen av syreisotoperna i sina prover för att ta reda på hur lavor har bildats och varifrån de kommer. Resultaten visade att lavorna kom från djupt inne i jorden och att de representerar materialet som matar vulkanerna i de centrala Anderna, hålla dem vid liv.
Denna nya kunskap är viktig för att förstå hur stor, komplexa vulkaner fungerar.
"Supervulkanutbrott kan orsaka gigantiska katastrofer. Det sista som hände på jorden var Tobas superutbrott i Indonesien 73, 000 år sedan och det anses nästan ha lett till mänsklighetens utrotning. Även om vi inte kan förhindra att ett superutbrott inträffar, det skulle vara smart att använda tiden fram till nästa utbrott för att lära sig så mycket som möjligt för att öka chanserna för våra samhällen att överleva en sådan händelse, säger Valentin Troll.