Supervulkanen matas underifrån

Valentin Troll är professor i petrologi, läran om bergarter, vid Uppsala universitet och har tillsammans med sin forskargrupp undersökt supervulkanen i Chile. Här svarar han på tre frågor från Forskning & Framsteg.

Vad är en supervulkan?

– Definitionen av en supervulkan är att den har mer än femhundra kubikkilometer utkastat material. Det betyder att den måste ha haft ett utbrott med enorma mängder magma. Vi kan jämföra med det utbrottet som täckte Pompeji och Herculaneum år 79. Fastän det var mycket otrevligt och dödade många människor omfattade det bara fyra kubikkilometer magma.

– Själva vulkanen är bara ett litet utlopp vid ytan, men vulkaner är ihopkopplade med ett jättelikt underjordiskt system av kanaler och magmakammare. Det är lite som när du sticker dig på en nål och blöder, själva såret är det som syns men det är kopplat till ett underliggande system av blodkärl.

– Jag ska betona att supervulkanutbrott är mycket mycket sällsynta. De inträffar i genomsnitt en gång på en halv miljon år eller så. Vi har inte sett något under historisk tid. Det senaste inträffade för 73 000 år sedan, och man tror att det var nära att bli slutet för mänskligheten. Det kan ha varit så allvarligt att de överlevande människorna var så få som 10 000 individer.

– Det finns fem eller sex kända supervulkaner som är problematiska eftersom de är aktiva. En av dem finns i Italien, men den är långt ifrån så stor som den vi har studerat i Anderna.

Vad upptäckte du och dina kolleger om den här vulkanen i Chile?

– Vi letade i flera år för att hitta stenar som ser ut som om de bildats av ursprunglig magma, som påverkats så lite som möjligt av omgivande mineral i jordskorpan. När vi hittade dem märkte vi att de förekom i ett visst mönster, kopplat till supervulkanen.

– Det finns tre syreisotoper, varav syre-16 och syre-18 är de viktigaste. Kemiska bindningar i fasta ämnen föredrar den tyngre isotopen, men vätskor och gaser föredrar den lättare. Därför blir det en separation, som har pågått sedan jorden bildades. Bergarter inuti planeten har en mycket distinkt kvot mellan mängden syre-16 och syre-18, medan bergarter som varit nära ytan och reagerat med syret i atmosfären har en annan signatur. Genom att mäta halten av syreisotoperna kan vi se hur nära ytan en sten har bildats, och avgöra om det är fråga om stenar som kommer mycket djupt inifrån planeten.

Vad betyder er upptäckt?

– Den stora frågan har varit: varför var den här supervulkanen så aktiv för ungefär fyra miljoner år sedan och tidigare, men har sedan hållit sig lugn? Den har bara haft några små utbrott här och där. Hur kan den enorma delvis smälta magmakroppen finnas kvar under så lång tid?

– Vi har identifierat sammansättningen av den magma som går in i det här systemet och håller den levande. Det visar att det är som om naturen ger den här sovande jätten intravenösa injektioner underifrån av ny magma. Av vad vi har sett vet vi att en stor mängd av den här magman måste ha bildats på stora djup.

– Att veta vad den ursprungliga magman är ger oss också möjlighet att beräkna hur mycket senare magma från utbrott i området har växelverkat med berget och förändrats, och då kan vi kvantifiera processerna. Så vi förstår mer om hur den här supervulkanen fungerar, och kanske kan hjälpa till att förbättra förutsägelserna av nya utbrott i det långa loppet.