Geovetenskapsteam på CSIRO:s RV Investigator -fartyg. Forskningsförfattaren Dr Ben Mather från University of Sydney är tredje från höger. Kredit:University of Sydney
Australiens östkust är full av rester av hundratals vulkaner - de senaste bara några tusen år gamla - och forskare har missat förklara varför så många utbrott har inträffat under de senaste 80 miljoner åren.
Nu, geovetenskapare vid University of Sydney har upptäckt varför en del av en stabil kontinent som Australien är en sådan grogrund för vulkanisk aktivitet. Och fynden tyder på att det kan finnas mer vulkanisk aktivitet i framtiden.
"Vi är inte med i den berömda Stilla" Ring of Fire "som producerar så många vulkaner och jordbävningar, "sa Dr Ben Mather från School of Geosciences och EarthByte -gruppen vid University of Sydney.
"Så, vi behövde en annan förklaring till varför det har varit så många vulkaner på Australiens östkust. "
Många av vulkanerna som bildas i Australien är engångshändelser, han sa.
"I stället för stora explosioner som Krakatoa eller Vesuvius, eller ikoniska vulkaner som Mount Fuji, effekten är mer som bubblorna som uppstår när du värmer din pannkaksmix, "Dr Mather sa.
Deras rester kan se ut som vanliga kullar eller anmärkningsvärda strukturer som Cradle Mountain i Tasmanien, orgelrören i Victoria, Undara Lava Tubes i Queensland och Sawn Rocks, nära Narrabri, i NSW. Många har ännu inte identifierats, Dr Mather sa.
Så, vad händer?
"Under vår östkust hittar vi en speciell flyktig blandning av smält sten som bubblar upp till ytan genom den yngre, tunnare östkust australiensisk skorpa, " han sa.
Studien publiceras idag i tidskriften Vetenskapliga framsteg .
Dr Mather och hans team tittade på hur hundratals utbrott har inträffat längs östkusten från norra Queensland till Tasmanien och över Tasman till den i stort sett nedsänkta kontinenten Zealandia. De var särskilt intresserade av ”senaste” toppar av vulkanisk aktivitet för 20 miljoner och 2 miljoner år sedan.
"De flesta av dessa utbrott orsakas inte av att Australiens tektoniska platta rör sig över heta plymer i manteln under jordskorpan. I stället det finns ett ganska konsekvent aktivitetsmönster, med några anmärkningsvärda toppar, "sa medförfattaren Dr. Maria Seton, från gruppen för geovetenskaper och EarthByte -gruppen.
Det som tipsade dem om var att dessa toppar skedde samtidigt som det ökade volymen av havsbottenmaterial som pressades under kontinenten från öst av Stillahavsplattan.
"Topparna för vulkanisk aktivitet korrelerar fint med mängden havsbotten som återvinns vid Tonga-Kermadec-grävningen öster om Nya Zeeland, "Dr Mather sa.
Med detta bevis har Dr Mather och hans team byggt en ny modell som förenar observationerna av så många utbrott som inträffat under miljoner år längs Australiens östkust.
"Den senaste händelsen var på Mount Gambier i Victoria för bara några tusen år sedan, " han sa.
Medan modellen förklarar den konsekventa vulkaniska aktiviteten, den kan inte förutsäga när nästa vulkan kommer att dyka upp.
Hur det händer
Havsbotten på Stillahavsplattan i öster pressas under den australiska plattan. Denna process kallas subduktion. Materialet skjuts bokstavligen under den australiensiska kontinentalsockeln, med början vid Tonga-Kermadec-diken öster och norr om Nya Zeeland.
"Därifrån slås det in i övergångszonen mellan skorpan och magma på cirka 400 till 500 kilometer djup. Detta material återkommer sedan som en serie vulkanutbrott längs Australiens östkust, som är tunnare och yngre än mitten och väster om kontinenten, "Dr Mather sa.
Denna subduktionsprocess är inte unik för Australiens östkust.
"Det som skiljer östra Australien-Zealandia-regionen åt är att havsbotten som skjuts under kontinenten från västra Stilla havet är mycket koncentrerad med vattenhaltiga material och kolrika stenar. Detta skapar en övergångszon precis under Australiens östkust som är berikad med flyktiga material. "
Den nya förklaringen förbättrar tidigare modeller som har föreslagit att vulkaner i Victoria berodde på att konvektionsvirvlar i manteln var nära den bakre kanten av den tektoniska plattan eller modeller som förlitade sig på att plattan passerade över heta platser i manteln.
"Ingen av dessa gav oss hela bilden, "Dr Mather sa." Men vårt nya tillvägagångssätt kan förklara det vulkaniska mönstret upp och ner på den australiensiska östkusten. "
Dr Mather sa att denna modell också kan förklara andra vulkaniska regioner inom plattan i västra USA, Östra Kina och runt Bermuda.
Medförfattare professor Dietmar Müller, Gemensam koordinator för EarthByte -gruppen vid Geovetenskapliga skolan, sade:"Vi måste nu tillämpa denna forskning på andra hörn av jorden för att hjälpa oss att förstå hur andra exempel på gåtfull vulkanism har inträffat."