Geologie Grote en kleine stukken van de aardkorst zijn voortdurend in beweging. Geofysici hebben nu live gezien hoe zulke platentektoniek werkt. „Soms krijg je een cadeautje.”
Het onderzoeksschip waarmee de onderzoekers hun waarnemingen hebben verricht.
Voor het eerst is live waargenomen hoe zich een nieuw stuk oceaanbodem heeft gevormd. In het zuidoosten van de Indische Oceaan registreerde een groep Franse wetenschappers het opensplijten van de aardkorst, waarna er een enorme hoeveelheid lava uitstroomde, die vervolgens verhardde. Daardoor was de oceaanbodem op die plek ruim een meter breder geworden. In groot detail beschrijven de Franse geologen deze woensdag in Nature de opeenvolging van een serie spectaculaire gebeurtenissen.
„We hebben enorm geluk gehad”, reageert geofysicus Jean-Yves Royer van de universiteit van Brest, die de studie coördineerde. Eind februari 2024 hadden hij en zijn collega’s op de oceaanbodem, op een diepte van twee kilometer, een serie meetinstrumenten uitgestald. Prompt twee maanden laten registreerden die een spreading event, zoals de nieuwvorming van oceaanbodem wordt genoemd. „Binnen twee maanden al! Terwijl de heftigheid van de gebeurtenis die we nu gezien hebben, zich slechts eens in de veertig jaar voordoet”, reageert Royer via e-mail.
Het spreiden van oceaanbodems is een cruciaal onderdeel van de platentektoniek, de constante beweging van grotere en kleinere stukken aardkorst ten opzichte van elkaar. De aardkorst bestaat voor 70 procent uit oceanische korst, en voor 30 procent uit continentale korst (dat de continenten vormt). Oceanische korst is zwaarder dan continentale korst, en door afkoeling ook zwaarder dan de onderliggende aardmantel. Vroeg of laat zinken oceanische platen daardoor terug naar beneden, diep de aarde in (bijvoorbeeld aan de westkant van Zuid-Amerika).
Op andere plekken vormt zich juist nieuwe oceanische korst. Dat gebeurt bij mid-oceanische ruggen: bergachtige landschappen die als een soort ruggengraten op de oceaanbodems liggen. Platen worden daar uit elkaar getrokken, als twee heel trage lopende banden die in tegengestelde richting bewegen. Op de ruggen ontstaan lange spleten. Omdat de aardmantel onder de ruggen omhoogkomt en smelt, ontstaat er lava die via de spleten aan het oppervlak komt. Maar dit proces was nog nooit live waargenomen. Tot nu.
De groep Franse wetenschappers had de locatie in het zuidoosten van de Indische Oceaan geselecteerd omdat de mid-oceanische rug hier relatief snel spreidt, schrijft Royer. „Spreading events zijn onvoorspelbaar, maar dit is een actieve zone, met een spreiding van gemiddeld zo’n 7 centimeter per jaar.” Bovendien ligt het Franse eiland Réunion dichtbij. Van daaruit voert het Franse onderzoekschip Marion Dufresne jaarlijks expedities uit naar eilanden als Crozet, Kerguelen en Amsterdam. „We konden daarop meeliften.”
De nu waargenomen spreiding van de oceaanbodem begon met een serie aardbevingen, op 24 april 2024, om 4 minuten voor 8 ’s avonds (universele tijd). In de daaropvolgende twee uur zakte een stuk mid-oceanische rug ruim een meter, daarna zakte het verder, maar langzamer. Binnen een dag begon er via een spleet lava uit te stromen. De hele gebeurtenis duurde 16 dagen. De bodem was in totaal 4 meter gezakt, en er was een onvoorstelbare hoeveelheid van 160 miljoen kubieke meter lava uitgestroomd. De twee oorspronkelijke zijden van de spleet waren ruim een meter uit elkaar getrokken.
Een sonde waarmee de waarneming is uitgevoerd.
„Soms krijg je een cadeautje, en dit is er eentje”, reageert Douwe van Hinsbergen, hoogleraar mondiale tektoniek en paleogeografie aan de Universiteit Utrecht en niet betrokken bij het onderzoek. Hij heeft in Oman vaker oude oceanische korst bestudeerd die inmiddels aan het oppervlak ligt. „Ik zag lavagangen die zich langs de spleten van mid-oceanische ruggen vormden. Die lieten al zien dat iedere gang zich vormt omdat de twee platen ongeveer een meter uit elkaar bewegen. Nu de Fransen hebben gezien dat zo’n spreading event min of meer een meter is, realiseer ik me dat daar een logische fysische verklaring achter zit. Het laat zien hoe sterk aardplaten en de tussenliggende ruggen zijn.”
Volgens de Franse geofysici is nu ook een ander raadsel opgelost. Bewegingen langs plaatgrenzen leveren vaak zware aardbevingen op – zoals onlangs nog in het noorden van Venezuela. „Maar bij mid-oceanische ruggen valt dat meestal erg mee. En nu weten we waarom”, zegt Van Hinsbergen. De Franse onderzoekers laten zien dat een groot deel van de spreiding zonder aardbevingen verloopt, waarschijnlijk omdat de grote breuken daar warm zijn of gesmeerd worden door lava. Van Hinsbergen: „En dat met 4 meter verzakking. Dat is wel spectaculair.”
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin