حفاری در اقیانوس برای افزایش دانش بشر از آتشفشان‌ها

به نظر می‌رسد سواحل ژاپن که مملو از توده‌های آتشفشانی درون آبی است یکی از بهترین نقاط جهان برای بررسی این موضوع باشد؟

بله و به همین دلیل است که یکی از بزرگ‌ترین برنامه‌های اکتشافاتی درون اقیانوس‌های جهان در این منطقه در حال انجام است. دانشمندان از سال‌ها پیش به این نتیجه رسیده‌اند که ابر آتشفشان‌هایی که در گذشته زمین را تحت تاثیر فعالیت‌های خود قرار می‌داده‌اند به دلیل فاکتورهای خاصی روی می‌داد‌ه‌اند که البته تاکنون علت آنها مشخص نشده است. ما حتی دانش مشخصی نیز درخصوص مکانیسم این آتشفشان‌ها نداشته‌ایم. در مناطق آبی اطراف ژاپن انبوهی از این آتشفشان‌ها دیده می‌شود و به همین دلیل در قالب برنامه‌ای موسوم به برنامه جامع حفاری اقیانوسی شروع به نمونه‌برداری از این مناطق کردیم.

ابرآتشفشان‌ها یکی از پدیده‌های مهم تاثیرگذار در تغییرات آب و هوایی زمین به شمار می‌آیند. در علوم زمین‌شناسی ابرآتشفشان‌ها حجم عظیمی از گاز و مواد مختلف را به اتمسفر زمین پرتاب کرده و در عین حال بستر اقیانوس‌ها را بارها و بارها هموار می‌کنند. به جهت ابعاد بزرگ این پدیده، نقاط مختلف زمین همواره دستخوش تغییراتی بوده‌اند که تا سالیان طولانی به درازا کشیده می‌شده‌اند.

این برنامه جامع اکتشافاتی روی زنجیره‌ای از آتشفشان‌های دریایی و در سواحل ژاپن که غنی از این پدیده‌های طبیعی هستند انجام شده است. کوه‌های آتشفشانی که در این خصوص مورد بررسی قرار گرفته‌اند بالغ بر 145 میلیون سال قدمت دارند. البته در نقاط دیگری از آب‌های زمین نیز می‌توان چنین تحقیقاتی انجام داد با این حال نزدیکی این منطقه خاص به سواحل ژاپن ازجمله فاکتورهایی بوده است که ما را به انجام این برنامه اکتشافاتی در اطراف آب‌های این کشور ترغیب کرده است.

تحقیقات متعددی در گذشته انجام شده که نشان می‌دهند در پی وقوع این پدیده انبوهی از گونه‌های جاندار دریایی منقرض شده و
در عین حال حجم قابل توجهی از گازهای گلخانه‌ای نیز روانه اتمسفر زمین شده است. در نتیجه به هم ریختگی گسترده‌ای در چرخه‌های طبیعی اقیانوس‌های جهان روی داده است.

بله در پاییز سال 2009 گروهی از محققان بین‌المللی راهی همین منطقه از اطراف ژاپن شدند و با انجام حفاری‌هایی در 5 نقطه مختلف در بستر اقیانوس پروژه حل معمای ابرآتشفشان‌های چند صد میلیون سال پیش را کلید زدند. این منطقه تحت عنوان Shatsky Rise شناخته شده است و عقیده بر این است که یکی از غنی‌ترین نقاط جهان درخصوص ابرآتشفشان‌ها به حساب می‌آید. این منطقه در فاصله 1500 کیلومتری شرق ژاپن قرار داشته و از حیث ابعاد قابل مقایسه با کالیفرنیاست.

محاسبات رایانه‌ای نشان می‌دهند قسمت فوقانی این ابرآتشفشان که یکی از بزرگ‌ترین انواع خود در جهان به شمار می‌آید حدود 5‌/‌3‌کیلومتر زیر سطح آب اقیانوس و قسمت تحتانی آن نیز 6 کیلومتر زیر بستر اقیانوس آرام قرار دارد. در این منطقه توده‌های گدازه‌ای سخت شده‌ای دیده می‌شوند که برخی از آنها تا 23 متر ضخامت دارند. در کل این ابعاد قابل توجه هر دانشمندی را ترغیب می‌کند تا به بررسی تاثیرات ابرآتشفشان‌ها بر زمین بپردازند.

البته باید اعتراف کرد به لطف پیشرفت‌های خیره‌کننده‌ای که در زمینه بررسی فوران‌های آتشفشانی صورت گرفته درک علمی از این پدیده طبیعی به طرز قابل توجهی افزایش یافته است. با این حال هنوز عدم آگاهی ما از چگونگی فعالیت‌های درون زمینی ناچیز است. نتایجی که این برنامه اکتشافاتی به همراه داشته است در افزایش درک ما از این پدیده تاثیرگذار بوده و می‌توان از آن برای شناخت دقیق‌تر حرکت مواد مختلف در اعماق زمین و نحوه حرکت آنها به سطح و در نهایت پرتاب از دهانه آتشفشان‌ها استفاده کرد.

خیر. تحقیقات و مشاهداتی که در سال‌های گذشته به ثبت رسیده، نشان می‌دهند ابرآتشفشان‌ها نه‌تنها در نواحی عمیق آبی بلکه در خشکی‌های زمین نیز وجود دارند با این حال آن دسته از ابرآتشفشان‌هایی که در نواحی آبی دیده شده‌اند به عنوان یک فلات عظیم اقیانوسی در نظر گرفته می‌شوند. نکته جالب این است که احتمالا این پدیده‌ها با سرعت قابل توجهی روی می‌داده‌اند به طوری که احتمالا تنها طی چند میلیون سال و یا کمتر به عنوان یکی از فعالیت‌های طبیعی زمین در جریان بوده‌اند. در خلال هر یک از این پدیده‌ها چندین میلیون کیلومتر مکعب گدازه تولید و در محیط اطراف منتشر می‌شده است.

این یک صحبت تازه نیست و ابتدای آن به دهه 60 میلادی بازمی‌گردد. طی نیم قرن گذشته زمین‌شناسان زیادی درباره نحوه شکل‌گیری و اساس پیدایش این فلات‌های عظیم اقیانوسی به بحث و تبادل نظر پرداخته‌اند. این مباحث که از آنها به معمایی بزرگ و کهنه نیز یاد می‌شود ریشه در اساس ماگمایی دارد که در مرکز توجه دانشمندان قرار گرفته است. این ماگما یا همان صخره‌های ذوب شده در دل زمین شکل می‌گیرند و به نظر می‌رسد با افزایش آگاهی ما از آنها معمای چگونه شکل‌گیری ابرآتشفشان‌ها نیز حل شود.

پاسخ به این پرسش مملو از نکات پیچیده است. به زبان ساده می‌توان گفت منبع ماگمایی که از اعماق زمین تولید و روانه سطح می‌شود دارای ترکیبات شیمیایی متفاوتی نسبت به ماگمایی است که در زیر پوسته زمین تولید می‌شود. به همین دلیل است که درخصوص چگونه شکل گرفتن ابرآتشفشان‌ها نظرات مختلف و حتی متضادی مطرح شده است.