Τα ηφαίστεια της Χαβάης αποτελούσαν πάντα ένα από τα πιο συναρπαστικά εργαστήρια της φύσης για τους επιστήμονες. Ωστόσο, μια νέα ανακάλυψη έρχεται να ανατρέψει όσα γνωρίζαμε έως σήμερα για τη δημιουργία τους. Πρόσφατα δεδομένα δείχνουν ότι η “καρδιά” της Γης κάτω από την περιοχή, κρύβει εκπλήξεις που φέρνουν τα πάνω κάτω σε σχέση με τις παραδοσιακές γεωλογικές θεωρίες.
Η άνοδος της θερμοκρασίας του μανδύα και δύο κύματα θερμότητας ενδέχεται να εξηγούν γιατί ορισμένα ηφαίστεια της Χαβάης έγιναν εξαιρετικά μεγάλα.
Ένα ίχνος ηφαιστείων μήκους 3.500 χιλιομέτρων καταγράφει το αργό πέρασμα της τεκτονικής πλάκας του Ειρηνικού πάνω από το θερμό σημείο της Χαβάης.
Αντί να ψύχεται με την πάροδο του χρόνου, όπως ανέμεναν γενικά οι γεωλόγοι, το μανδυακό λοφίο κάτω από αυτή την αλυσίδα φαίνεται να έχει θερμανθεί κατά περίπου 250°C (480°F) τα τελευταία 47 εκατομμύρια χρόνια.
Το εύρημα γεωεπιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Χαβάης στο Μάνοα (UH Mānoa), αμφισβητεί τη μακροχρόνια άποψη ότι τα θερμά σημεία ξεκινούν εξαιρετικά θερμά και σταδιακά χάνουν θερμότητα.
Η έρευνα, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Earth and Planetary Science Letters, συνδέει επίσης δύο περιόδους ασυνήθιστα υψηλής θερμοκρασίας της κορυφής με τον σχηματισμό των μεγαλύτερων ηφαιστείων στη βορειοδυτική και την κύρια αλυσίδα των νησιών της Χαβάης.
Η κορυφογραμμή της Χαβάης περιλαμβάνει 65 ηφαίστεια που σχηματίστηκαν καθώς η πλάκα του Ειρηνικού μετακινήθηκε πάνω από ένα θερμό σημείο, το οποίο τροφοδοτείται από θερμό υλικό που αναβλύζει από τα βάθη της Γης.
Ωστόσο, η ποσότητα της λάβας που παράγεται κατά μήκος της κορυφογραμμής ποικίλλει κατά περίπου 100 φορές, αφήνοντας τους ερευνητές να προσπαθούν να προσδιορίσουν τι προκάλεσε αυτές τις δραματικές διαφορές στο μέγεθος των ηφαιστείων.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον Michael Garcia, Ομότιμο Καθηγητή Γεωεπιστημών στη Σχολή Επιστήμης και Τεχνολογίας των Ωκεανών και της Γης του UH Mānoa, εξέτασε βασάλτες ολιβίνη από 16 ηφαίστεια.
Οι ερευνητές εξέτασαν τέσσερις πιθανές εξηγήσεις για τη μεταβολή του όγκου της λάβας: διακυμάνσεις στο πάχος της λιθόσφαιρας, διαφορές στην πηγή του μάγματος, αλλαγές στην ταχύτητα της πλάκας του Ειρηνικού και μετατοπίσεις στη θερμοκρασία του μανδυακού λοφίου.
«Ήταν μια μεγάλη έκπληξη η διαπίστωση μιας τόσο ισχυρής, άμεσης συσχέτισης μεταξύ των θερμοκρασιών του μανδύα και του μεγέθους των ηφαιστείων», δήλωσε ο Garcia.
«Άλλες πιθανές εξηγήσεις απλώς απέτυχαν να ερμηνεύσουν τα δεδομένα».
Ένα νέο θερμόμετρο καταγράφει την αρχαία θερμότητα
Για να ανασυνθέσουν τις θερμοκρασίες στα βάθη κάτω από τα ηφαίστεια, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο «γεωθερμόμετρο» που εκτιμά πόσο θερμή ήταν η λάβα όταν αρχικά σχηματίστηκε στον μανδύα.
Στη συνέχεια, συνέκριναν αυτές τις εκτιμήσεις θερμοκρασίας με επικαιροποιημένες μετρήσεις του μεγέθους των ηφαιστείων, οι οποίες προέκυψαν από εκτεταμένες έρευνες στον πυθμένα του ωκεανού.
Μαζί, τα δύο σύνολα δεδομένων επέτρεψαν στους ερευνητές να εντοπίσουν πώς άλλαξαν η θερμοκρασία του λοφίου και η παραγωγή λάβας κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών κατά μήκος της κορυφογραμμής της Χαβάης.
Δύο κύματα θερμότητας
Τα αποτελέσματα δείχνουν μια συνολική αύξηση της θερμοκρασίας της λάβας, η οποία διακόπηκε από δύο μεγάλα κύματα θερμότητας.
Το πρώτο συνέβη πριν από 14-20 εκατομμύρια χρόνια και δημιούργησε το Πουχάχονου (Pūhāhonu), το μεγαλύτερο και μακροβιότερο ασπιδωτό ηφαίστειο που σχηματίστηκε τα τελευταία 60 εκατομμύρια χρόνια.
Το δεύτερο συνέβη πριν από 0-6 εκατομμύρια χρόνια και συνέβαλε στον σχηματισμό των νησιών της Χαβάης.
«Η ανάπτυξη του νέου γεωθερμομέτρου επιτρέπει την καλύτερη κατανόηση της ιστορίας των ηφαιστείων και του λόγου για τον οποίο ορισμένα είναι μεγαλύτερα από άλλα ηφαίστεια», πρόσθεσε ο Garcia.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η μακροπρόθεσμη θέρμανση του λοφίου ενδέχεται να συνδέεται με τη μετακίνηση πυκνού, θερμού υλικού στο κατώτερο τμήμα του μανδύα.
