Undervattensvulkaner – definition, bildning och effekter i haven

Upptäck undervattensvulkaner: hur de bildas, deras former och havens effekter — från magmaflöden till påverkan på havsbotten och marina ekosystem.

Undervattensvulkaner är vulkaner som ligger under ytan av världshaven. Dessa vulkaner förekommer i olika former. Många skapar kägelformade undervattensberg eller platttoppade guyots. De finns längs mittoceanryggar, vid subduktionszoner, på hotspots och som fristående och ofta isolerade strukturer på havsbotten.

Hur de bildas

Vulkaner i havet uppstår genom sprickor eller hål i jordens undervattensytor. Förändringar i havsbotten orsakas när magma strömmar eller bryter ut från en plats som ligger under vatten. Bildningssätt kan sammanfattas så här:

• Spridningsryggar (mittoceanryggar): ny skorpa bildas när plattor glider isär och magma stiger upp och svalnar på havsbotten.
• Subduktionszoner: när en tektonisk platta trycks ner under en annan smälter material och magma kan stiga och bilda undervattens- eller ö-vulkanism.
• Hotspots: manteluppstigande flöden kan skapa kedjor av undervattensvulkaner; om vulkanen växer tillräckligt kan den bryta vattenytan och bli en ö.

Vulkaniska processer under vatten

Närvaron av vatten förändrar egenskaperna hos ett vulkanutbrott. Vattentrycket dämpar ofta explosiviteten på större djup, vilket gör utbrott mer effusiva (lava rinner) än explosiva. Vid grundare vatten eller snabba kontaktprocesser mellan vatten och mycket varm magma kan däremot kraftiga ångexplosioner (phreatomagmatiska) uppstå.

Typiska produkter och fenomen vid undervattensvulkaner:

• Pillowlava – glatta, putliknande lavaförband som bildas när lava svalnar snabbt i kontakt med vatten.
• Hyaloclastit – glasskärvor och krossat vulkaniskt material som bildas vid snabba nedkylningar.
• Hydrotermala källor – heta, mineralrika vätskor som strömmar ut från sprickor och bildar ’black smokers’ och vita rökare.

Effekter i haven

Undervattensvulkaner påverkar både den fysiska och kemiska miljön i havet samt de biologiska samhällena:

• Ekosystem: hydrotermala ventilationsområden skapar lokalt extremrika samhällen med bakterier som använder kemiska ämnen (kemosyntes) som energikälla. Dessa områden huserar unika arter som tubeworms, kräftdjur och musslor.
• Kemisk påverkan: heta källor för med sig lösta metaller (järn, koppar, zink) och svavel, vilket kan förändra lokala kemiska förhållanden och bidra till avlagringar av sulfidmineral.
• Fysisk påverkan: stora utbrott eller flankkollapser kan ge upphov till tsunamier och förändringar i havsbottentopografin.
• Bidrag till havskemi och klimat: gaser som koldioxid och metan kan släppas ut och lokalt påverka pH, men påverkan på globalt klimat från enskilda undervattensvulkaner är oftast begränsad jämfört med atmosfäriska vulkanutbrott.

Risker och värden för människan

Undervattensvulkaner kan både utgöra faror och erbjuda resurser:

• Risker: tsunamier efter stora utbrott eller kollaps, lokala förändringar i fiskbestånd och vattenkvalitet samt plötsliga gasutsläpp.
• Ekonomiska möjligheter: mineraltillgångar i form av polymetalliska sulfidavlagringar vid hydrotermala ventiler är intressanta för gruvdrift, men brytning väcker både tekniska och miljöetiska frågor.
• Forskning och turism: hydrotermala fält och unika djurarter är viktiga studieobjekt för geovetenskap och marinbiologi; vissa områden lockar också djupdykningsexpeditioner och vetenskaplig turism.

Upptäckt och forskning

Studiet av undervattensvulkaner sker med en kombination av metoder:

• Kartläggning med båtbaserad multibeam-bathymetri och sidescan-sonar för att avbilda havsbottnens topografi.
• Seismisk övervakning för att spåra magma­rörelser och jordskalv som ofta föregår utbrott.
• Direkta observationer med ROV:er (fjärrstyrda undervattensfarkoster), bemannade undervattensfarkoster och sensorer som mäter temperatur och kemi vid hydrotermala flöden.

Sammanfattningsvis är undervattensvulkaner centrala för bildandet av ny oceanbotten, skapar unika och produktiva ekosystem och påverkar lokalt både kemi och geologi i haven. Samtidigt kräver de fortsatt forskning för att bättre förstå deras roll i jordens system och bedöma risker och värden för mänsklig verksamhet.

Sök med bokstav