Οι «σχεδίες ελαφρόπετρας» της έκρηξης του 2021

Διαφορετικοί τύποι ελαφρόπετρας που βρέθηκαν στις ακτές μετά την έκρηξη του 2021 και προσκολλημένα βιολογικά είδη. Από το Α έως το Η, ελαφρόπετρα ανοιχτό γκρι, μαύρη ελαφρόπετρα, καστανή ελαφρόπετρα, ελαφρόπετρα με γκρίζες ταινίες, ελαφρόπετρα με ασπρόμαυρη ζώνη, λευκή ελαφρόπετρα, ροζ ελαφρόπετρα και ελαφρόπετρα που φέρει οψιδανό. Τα I, J και K δείχνουν στρείδια, βρυόζωα και κοράλλια. Οι ράβδοι κλίμακας σε A-J είναι 50 mm. Η ράβδος κλίμακας στο Κ είναι 10 mm. Από Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο.

Οι επιστήμονες παρακολουθούν την εξέλιξη των σχεδίων ελαφρόπετρας μετά την υποθαλάσσια έκρηξη του 2021 στην Ιαπωνία .

Ερευνητές από το Μητροπολιτικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο πραγματοποίησαν μια άνευ προηγουμένου λεπτομερή έρευνα των σχεδιών ελαφρόπετρας μετά την ηφαιστειακή έκρηξη του 2021 Fukutoku-Oka-no-Ba στην Ιαπωνία. 

Χρησιμοποιώντας δείγματα από 213 διαφορετικές τοποθεσίες, εξέτασαν την πυκνότητα της σχεδίας, το μέγεθος και τη στρογγυλότητα της μεμονωμένης ελαφρόπετρας και τα βιολογικά είδη που συνδέονται. Τα ευρήματά τους αποκάλυψαν τρεις φάσεις στην εξέλιξη της παρασυρόμενης ελαφρόπετρας, που περιλαμβάνουν στρογγυλοποίηση, κατακερματισμό και διαφοροποίηση των προσκολλημένων βιολογικών οργανισμών με την πάροδο του χρόνου.

 Λέγεται ότι το 85% των ηφαιστειακών εκρήξεων συμβαίνουν υποθαλάσσια. Ενώ τα ξαδέρφια τους στη στεριά μπορεί να φαίνονται πιο ζωντανά, τα αποτελέσματα των υποθαλάσσιων εκρήξεων μπορεί να είναι εξίσου καταστροφικά: σκεφτείτε τα ωστικά κύματα και τα τσουνάμι.

 Το 2021, μια ηφαιστειακή έκρηξη κάτω από τη θάλασσα στο Fukutoku-Oka-no-Ba στην Ιαπωνία προκάλεσε μαζική αναστάτωση σε λιμάνια, πλοία και αλιεία μέσω των τεράστιων ποσοτήτων ελαφρόπετρας που παρήχθησαν, δημιουργώντας τεράστιες «σχεδίες ελαφρόπετρας» που επέπλεαν πάνω από τη θάλασσα και εναποτέθηκαν στη στεριά. 

Τέτοια μαζικά γεγονότα ελαφρόπετρας μπορεί να είναι σχετικά σπάνια, να συμβαίνουν μία φορά κάθε 10 περίπου χρόνια, αλλά όταν συμβαίνουν, μπορεί να έχουν καταστροφικές επιπτώσεις στην καθημερινή ζωή και τα μέσα διαβίωσης. 

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο εξελίσσονται η ελαφρόπετρα και οι σχεδίες της καθώς έρχονται πάνω από τη θάλασσα είναι μια σημαντική αποστολή για τους επιστήμονες καθώς προσπαθούν να κατανοήσουν τους κινδύνους και να μετριάσουν τον αντίκτυπό τους στις κοινότητες της ακτής. 

Μια ομάδα με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή Daisuke Ishimura πραγματοποίησε μια πρωτοφανή λεπτομερή έρευνα της ελαφρόπετρας από αυτό το συμβάν, δειγματοληψία σε διάστημα ενός έτους από 213 διαφορετικές ακτογραμμές στην Ιαπωνία, την Ταϊλάνδη και τις Φιλιππίνες.

 Δεδομένου ότι η έκρηξη συνέβη κοντά σε ένα αρχιπέλαγος, ήταν δυνατό να γίνει εκτενής δειγματοληψία ελαφρόπετρας που είχε ξεβραστεί στα πολλά νησιά με την πάροδο του χρόνου. Επικεντρώθηκαν στην ποσότητα της απόθεσης ανά περιοχή, στη στρογγυλότητα της μεμονωμένης ελαφρόπετρας και στα βιολογικά είδη που βρέθηκαν προσκολλημένα. Η ελαφρόπετρα είναι επίσης γνωστή για την ικανότητά της να μεταφέρει είδη σε τεράστιες αποστάσεις. Τα δεδομένα των ερευνητών ρίχνουν ένα σπάνιο φως στο πότε και πώς μπορεί να συμβεί αυτό. 

Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι σχεδίες εξελίχθηκαν σε τρεις διαφορετικές φάσεις. Τις πρώτες 60 περίπου ημέρες, οι σχεδίες ελαφρόπετρας είναι πυκνές, οδηγώντας σε πολλές συγκρούσεις μεταξύ μεμονωμένων ελαφρόπετρων καθώς επιπλέουν στην επιφάνεια της θάλασσας. Οι αιχμηρές άκρες ξυρίζονται και η ελαφρόπετρα στρογγυλοποιείται γρήγορα, όπως φαίνεται απευθείας από τις αλλαγές στη στρογγυλότητα για τα δείγματα που λαμβάνονται μετά το συμβάν. 

Οι συγκρούσεις καθιστούν επίσης πιο δύσκολο για τους οργανισμούς να προσκολληθούν στην ελαφρόπετρα. μόνο στρείδια βρίσκονται προσκολλημένα σε αυτό το στάδιο. Μετά από αυτή την πρώτη φάση, η ελαφρόπετρα συνεχίζει να κατακερματίζεται και το μέγιστο μέγεθος της ελαφρόπετρας στις σχεδίες μειώνεται, μαζί με την πυκνότητα της σχεδίας καθώς βυθίζεται μικρότερη ελαφρόπετρα. Ωστόσο, η πρόσφατα κατακερματισμένη ελαφρόπετρα τείνει σαφώς να στρογγυλοποιείται γρήγορα, καθώς η στρογγυλότητα της ελαφρόπετρας παραμένει σταθερή. 

Τα βρυόζωα (απλά υδρόβια ασπόνδυλα) ενώνονται με τα στρείδια, αλλά η βιοποικιλότητα παραμένει σχετικά χαμηλή. Μόνο στην τρίτη φάση, μετά από 210 ημέρες περίπου, η βιοποικιλότητα εκρήγνυται. 

Η πυκνότητα της ελαφρόπετρας στη θάλασσα είναι τώρα αρκετά χαμηλή ώστε οι συγκρούσεις είναι πολύ λιγότερο συχνές, δίνοντας σε οργανισμούς όπως τα δίθυρα και τα κοράλλια την ευκαιρία να φτιάξουν ένα σπίτι για τον εαυτό τους. Αυτή είναι περίπου η εποχή που οι σχεδίες δεν σχηματίζονται πλέον. Ενώ επιμέρους πτυχές, όπως η ελαφρόπετρα που γίνεται στρογγυλή στη θάλασσα, έχουν επισημανθεί στο παρελθόν, αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουν χρησιμοποιηθεί στοιχεία χρονικής καθυστέρησης για να τεθούν τέτοιες διαδικασίες σε στέρεο έδαφος. 

Η ομάδα ελπίζει ότι τα ευρήματά της ενισχύουν τις προσπάθειες μετριασμού των καταστροφών μετά από μελλοντικά γεγονότα. Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από τους JSPS KAKENHI Grant Numbers JP21H00631, JP24K00173, JP22J14775 και JP22KJ2555 και από μια επιχορήγηση επιστημονικής έρευνας Sasakawa από την Ιαπωνική Επιστημονική Εταιρεία.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα eurekalert

Dispersion, fragmentation, abrasion, and organism attachment of drift pumice from the 2021 Fukutoku-Oka-no-Ba eruption in Japan

Daisuke Ishimura & Reona Hiramine 

https://progearthplanetsci.springeropen.com/articles/10.1186/s40645-024-00678-z

https://www.eurekalert.org/news-releases/1074185