Asal geologi pulau yang unik menjadikannya pusat penyelidikan sebenar
Taman Negara Thingvellir adalah salah satu tempat yang mesti dilihat di Iceland. Ia terletak di bahagian barat daya pulau, kira-kira 45 kilometer dari ibu kota, Reykjavik, dan bersama-sama dengan air terjun Gullfoss dan lembah geyser Haukadalar membentuk apa yang disebut "Golden Circle" - laluan pelancongan paling popular di Iceland. Ia menjadi kawasan perlindungan pertama negara, yang diiktiraf sebagai warisan umat manusia oleh UNESCO pada tahun 2004.
Lanskap yang dipersembahkan di taman ini memukau dengan kepelbagaian mereka: retakan, gaung, air terjun, sungai, tasik - tempat perlindungan sebenar bagi orang Islandia. Di sinilah parlimen pertama di Eropah didirikan pada tahun 930, dan di sana anda juga dapat melihat dengan mata kasar bagaimana Eropah menjauh dari Amerika Utara sekitar dua sentimeter setahun.
Anda boleh meletakkan satu kaki di lempeng tektonik N Amerika dan yang lain di piring Eurasia dan mengatakan bahawa terdapat rabung tengah laut tepat di bawah anda. Ini tidak biasa,”kata José Luis Fernández-Turiel, Fellow Majlis Tinggi Sepanyol untuk Penyelidikan Ilmiah dan pengarah Institut Sains Bumi. Jaume Almery.
Iceland pada umumnya adalah tempat yang unik, anomali planet. Ia terletak di Mid-Atlantic Ridge, tepat di atas perbezaan plat tektonik Amerika Utara dan Eurasia. Di kawasan seperti itu, di mana serpihan bergerak dan bertembung yang membentuk litosfera - lapisan pepejal permukaan planet kita, bahan separa cair - magma - sering melarikan diri dari bahagian dalam Bumi.
Sekiranya memukul plat benua yang menuju ke permukaan, gunung berapi akan terbentuk; jika lempeng itu berupa samudera, maka air dengan cepat menyejukkan magma yang muncul, dan ia membeku. Walaupun bahan pepejal baru terbentuk, ia jarang membentuk pulau baru kerana ia menyebar secara merata di atas kerak lautan. Ini kerana, seperti yang dijelaskan oleh Fernandez-Turiel, “laju penyebaran pelat terlalu cepat untuk menyebabkan ini. Pulau gunung berapi yang besar seperti Iceland adalah pengecualian dalam pengertian ini, yang menjadi mungkin disebabkan oleh output magma yang sangat besar."
Mengapa jumlah magma terbentuk, yang menjadikan pulau ini tumbuh bukan hanya pada ketinggian, tetapi juga sepanjang perimeter, tetap menjadi misteri bagi para saintis. Di sepanjang rabung lautan, hanya ada satu pulau yang serupa di seberang pantai Brazil, tetapi jauh lebih kecil. "Selain lokasi unik Islandia tepat di punggung bukit, pasti ada faktor lain di sebalik magmatisme yang begitu banyak. Ahli geofizik menunjukkan bahawa kita bercakap mengenai apa yang disebut "hot spot" - kata saintis itu.
Titik panas disebut kawasan vulkanisme kekal yang disebabkan oleh anomali termal di beberapa bahagian kerak bumi, "zon kerak lemah yang memudahkan pergerakan aliran magmatik ke permukaan." Titik-titik seperti itu dijumpai di berbagai wilayah Bumi, mereka muncul di atas aliran mantel panas, atau bulu-bulu, yang berasal dari inti planet dari kedalaman hampir tiga ribu kilometer.
Video promosi:
"Gunung berapi yang terbentuk di kawasan panas seperti Iceland, Hawaii atau Samoa sangat menarik bagi para saintis, kerana komposisi lava di dalamnya berbeza daripada gunung berapi di kawasan lain di lautan dunia, di mana kerak baru terbentuk pada titik perbezaan plat tektonik," - kata dalam semasa persidangan video Barbara Romanowicz, seorang penyelidik di University of California di Berkeley dan pengarang kajian yang baru-baru ini diterbitkan dalam Science. Dia menyimpulkan bahawa ada sebuah takungan raksasa batu cair di bawah Islandia, yang diberi makan oleh bulu mantel yang membentuk pulau itu.
Untuk mencapai kesimpulan ini, ahli geofizik menggunakan gelombang seismik. Seperti sinar-X, mereka membantu melengkapkan gambaran "pusat Bumi", yang dilukis oleh Jules Verne dalam novel fantasinya, yang ingin dicapai oleh para pahlawan melalui kawah gunung berapi Iceland Snfells. "Kami menggunakan teknik tomografi seismik yang sangat mirip dengan yang digunakan dalam perubatan untuk melihat otak," jelas Romanovich. Para saintis telah mengumpulkan data mengenai gempa bumi dari hampir 400 stesen seismologi dan, berdasarkannya, mengira kelajuan gelombang seismik ketika mereka melalui pelbagai bahagian kerak bumi. Kemudian model matematik diaplikasikan.
Di beberapa titik yang terletak di antara mantel dan inti Bumi pada kedalaman 2,900 km, pengumpulan batuan semi-lebur dijumpai di dasar bulu. "Di kawasan anomali ini, gelombang bergerak 10-30% lebih perlahan," jelas Romanovich. Ini disebabkan suhu bahan - semakin tinggi, bahan semakin padat dan semakin perlahan kelajuan gelombang seismik di dalamnya.
"Ini pelik. Pasti ada interaksi dengan inti Bumi, yang terbuat dari besi dan memberi makan kelompok-kelompok anomali ini, yang menjelaskan peningkatan kepadatan,”kata ahli geofisik Jaume Pons, profesor di Jabatan Fizik Bumi di University of Barcelona. "Iceland terdiri dari batuan mantel yang berasal dari mungkin lapisan paling dalam di planet ini," tambah Jordi Díaz dari Institut Sains Bumi. Jaume Almery. "Gunung berapi seperti tingkap terbuka jauh ke Bumi."
Gunung berapi bertenaga plume selalu menjadi misteri bagi sains yang mempelajari tektonik plat, nota Pons. Peluang yang baik untuk mendekati jawapan yang disampaikan pada tahun 1963 dan 1967, ketika orang Islandia menyaksikan pembentukan pulau baru di pantai barat daya - Surtsey.
Ia timbul akibat serangkaian letusan gunung berapi bawah laut pada kedalaman 130 meter. Walaupun kawasannya tidak melebihi 1,3 kilometer persegi, ini adalah wilayah murni planet yang unik, yang hanya dapat diakses oleh para saintis. Sejak awal pembentukannya, pulau ini menjadi subjek penelitian, pertama oleh ahli gunung berapi dan ahli geofizik, dan kemudian oleh ahli biologi yang mengkaji kemunculan kehidupan di batu yang tandus.
Yang terakhir dilancarkan pada musim panas ini dan, jika semuanya berjalan sesuai dengan rencana, dua prob akan diturunkan ke jantung pulau basalt hitam hingga kedalaman 200 meter untuk menentukan bagaimana pulau-pulau gunung berapi itu terbentuk, kapan dan bagaimana mikroorganisma mula menghuni mereka dan apakah peranan biosfera lapisan kerak dalam dalam penciptaan ekosistem. Salah satu probe akan terletak selari dengan yang lain, dipasang pada tahun 1979 pada kedalaman 181 meter, untuk membandingkan populasi mikroba dan melihat bagaimana mereka berubah pada masa itu. Para saintis juga akan menganalisis evolusi biogeografi pulau-pulau yang baru lahir, menentukan masa penjajahan mereka oleh burung laut. Penyelidikan lain akan menyiasat bagaimana air panas meresap melalui celah-celah di kawah gunung berapi yang membuat pulau itu.
Saluran untuk kedua-dua probe akan dibor di kawasan dasar laut yang tidak terjejas oleh letusan tahun 60-an, pada kedalaman sekitar 190 meter. Pada masa yang sama, saintis merancang untuk mempelajari lebih lanjut mengenai struktur gunung berapi, melihat bagaimana lapisannya terletak di bawah dasar laut dan bagaimana campuran air panas dan mineral hidrotermal yang terbentuk di batuan vulkanik mengurangkan keliangannya, yang bermaksud ia membantu menahan hakisan. Antara lain, hasil kajian dapat memberikan maklumat untuk pemikiran para jurutera yang mengembangkan bahan dengan kekuatan yang lebih tinggi, seperti simen, dari mana bekas untuk sisa radioaktif dibina.
Lagu ais dan api
Pada 20 Mac 2010, letusan gunung berapi Eyjafjallajokull di selatan Iceland bermula. Beberapa minggu kemudian, sebilangan besar abu vulkanik, yang terdiri daripada zarah batu, kaca dan pasir, dilepaskan ke atmosfera. Awan abu tersebar di Eropah, menyebabkan penutupan ruang udara kerana bimbang ia boleh merosakkan turbin dan mesin pesawat. Kira-kira 100,000 penerbangan dibatalkan, berjuta-juta penumpang terjejas, dan syarikat penerbangan mengalami kerugian besar.
Namun, ini bukan kali pertama letusan gunung berapi di pulau yang jauh menjerumuskan benua Eropah. Pada tahun 821, gunung berapi Katla, salah satu yang terbesar dan paling aktif di Islandia, membuatnya, juga di bahagian selatan pulau itu, yang sekarang tidur di bawah lapisan ais setebal 700 meter.
Pada awal tahun 820, letusannya mempengaruhi iklim: suhu di Eropah turun dengan mendadak, sungai-sungai yang tidak membeku seperti Seine, Danube atau Rhine ditutup dengan ais. Hasil panen hilang, dan kebuluran bermula di Eropah.
Telah diketahui bahawa letusan gunung berapi boleh menyebabkan penurunan suhu yang tajam. Inilah yang disarankan oleh para saintis di Universiti Cambridge ketika mereka menyelidiki detik kegelapan dalam sejarah Eropah. Hutan peninggalan yang ditemui dalam banjir memungkinkan mereka membuktikan tekaan mereka, hasil karya mereka diterbitkan dalam jurnal Geology.
Pada tahun 2003, banjir yang disebabkan oleh banjir Sungai Tverau mendedahkan kawasan hutan birch kuno yang terkubur selama berabad-abad di bawah lapisan batuan sedimen gunung berapi. Walaupun hampir tidak ada pokok di Iceland hari ini, pulau ini ditutup dengan hutan hingga penjajahan pulau itu pada akhir abad ke-9.
Para saintis menganalisis cincin pokok sisa-sisa birch relif yang disebut hutan Drumbabot untuk menentukan kapan letusan yang memusnahkannya berlaku. Telah terbukti bahawa ini berlaku antara musim gugur 822 dan musim bunga 823. Kajian tentang ais dan abu juga dilakukan, dan sejarawan membandingkan data tersebut dengan dokumen arkib. Oleh itu, mungkin untuk memulihkan keadaan iklim pada zaman itu dan menentukan apa sebenarnya yang dibawa Katla ke Eropah pada musim sejuk yang panjang.
Semasa letusan gunung berapi, zarah-zarah yang naik ke atmosfera bersama dengan gas panas yang keluar dari tanah - terutamanya zarah sulfur dioksida - berinteraksi dengan gas atmosfera dan membentuk aerosol yang tidak membiarkan sinar matahari turun ke Bumi, menyebabkan pendinginan.
Christina Saez (CRISTINA SÁEZ)
