Wissenschaftler Nehmen Geräusche Eines Riesigen Unterwasser-Erdrutschs Auf

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Als vor zwei jahren der unterwasser-vulkan nw rota-1, ein see im mariana-vulkanbogen, ausbrach, zeichnete ein unterwassermikrofon die erdbeben, die vulkanausbrüche und den darauf folgenden erdrutsch auf.

Augen und Hände sind Werkzeuge des Handwerks für Geologen, die alte Landschaften interpretieren. Sie verwenden häufig Texturen und Formen, um komplizierte Berichte darüber zu geben, wann, wo und wie Steine ​​begraben, gebrochen, getrommelt oder geschmolzen wurden.

Was aber, wenn sich die Wissenschaftler nur auf ihre Ohren verlassen mussten? Der Marinegeologe William Chadwick und seine Kollegen standen vor dieser Herausforderung, als sie vor zwei Jahren einen massiven Unterwasserrutsch im westlichen Pazifik entdeckten.

Chadwicks Team zeichnete das Stöhnen und Rumpeln des Erdrutsches auf, das bei einem großen Unterwasservulkan (als Seamount bezeichnet) im Mariana-Vulkanbogen auftrat. Die Geräusche halfen ihnen nicht nur, den größten Unterwasserausbruch und Erdrutsch, der jemals aufgezeichnet wurde, zu interpretieren, sondern sie können auch erklären, wie sich andere geheimnisvolle Seamounts bilden und wachsen.

Eine glückliche Pause

Der Vulkan namens NW Rota-1 befindet sich etwa 100 km nördlich von Guam und erhebt sich mehr als 1.500 Meter über dem Meeresboden. Chadwick, Geologe an der Oregon State University, und sein Team studieren es seit 2004.

"Erstaunlicherweise war es bei jedem Besuch aktiv", sagte Chadwick gegenüber OurAmazingPlanet. "Es ist einer von nur zwei Orten auf der Welt, an denen wir unter Wasser aktive Ausbrüche gesehen haben."

Aschebedeckte, steile, instabile Hänge um NW Rota-1.

Aschebedeckte, steile, instabile Hänge um NW Rota-1.

Bildnachweis: Bill Chadwick, Oregon State University

Da NW Rota-1 fast ständig Gas und Lava ausspuckt, hat sich Chadwicks Team dazu entschlossen, auf dem Meeresboden in der Nähe des Vulkans Instrumente zu installieren, die das ganze Jahr über Daten zur Wasser- und Gaschemie, zur seismischen Aktivität und zu Geräuschen sammeln könnten.

Aber die Ereignisse am Vulkan Ende 2009 waren etwas mehr, als das Team erwartet hatte. Ein großer, explosiver Ausbruch erschütterte NW Rota-1 im August dieses Jahres und löste einen gewaltigen Erdrutsch aus, der 53 Millionen Kubikmeter Erde bewegte - ein Volumen, das etwa 20.000 Schwimmbecken in olympischer Größe entsprach.

Als die Wissenschaftler Anfang 2010 an den Standort zurückkehrten, stellten sie fest, dass fast ihre gesamte Ausrüstung begraben oder weggetragen worden war. Glücklicherweise hatte ein Instrument den Erdrutsch überlebt: ein Hydrophon, ein Unterwassermikrofon, das die niederfrequenten Vibrationen von Erdbeben und anderen geologischen Ereignissen aufzeichnet. Die Wissenschaftler haben das Rumpeln des Erdbebens in Japan 2011 mit einem Hydrophon aufgezeichnet.

Aufnahme des Rumpelns

Chadwicks Team war das erste, das eine komplette Sequenz wie bei NW Rota-1 aufgenommen hatte, von kleinen Erdbeben vor dem Vorfall bis zum großen Vulkanausbruch und dem darauf folgenden Erdrutsch. Niemals zuvor hatten Wissenschaftler Minute für Minute ein derart langwieriges Unterwasserereignis im großen Maßstab dokumentiert.

"Das ist eine ziemlich faszinierende Platte", sagte Chadwick. "Verschiedene Arten von Klängen haben unterschiedliche Unterscheidungsmerkmale. Ein Erdbebengeräusch hat ein anderes Muster als ein Eruptionsgeräusch, und der Erdrutsch zeichnet sich besonders dadurch aus, dass er wirklich großes, niederfrequentes Rumpeln erzeugt."

Das eigentliche Hydrophoninstrument wurde an Bord der R / V Kilo Moana gezogen, nachdem es vom Meeresboden freigelassen wurde.

Das eigentliche Hydrophoninstrument wurde an Bord der R / V Kilo Moana gezogen, nachdem es vom Meeresboden freigelassen wurde.

Bildnachweis: Bill Chadwick, Oregon State University

Was passierte, war ungefähr so: Von April bis August nahm das Hydrophon bei NW Rota-1 eine Reihe leiser Geräusche auf, die wahrscheinlich kleine Erdbeben waren, die durch Magma verursacht wurden, das sich unter dem Vulkan bewegte, sagte Chadwick. Plötzlich nahm das Hydrophon einen riesigen, extrem lauten Ton auf, der fast vier Tage lang andauerte, was das Team als Vulkanausbruch feststellt. In der Mitte gibt es ein noch lauteres Grollen mit mehreren Gipfeln, das etwa 10 Stunden dauert. Das, sagte Chadwick, war der Erdrutsch.

Die bei NW Rota-1 aufgezeichneten Ereignisse können dabei helfen, die mysteriösen Prozesse zu erklären, die viele Seeberge der Ozeane, insbesondere Erdrutsche, bilden und gestalten.

"Vulkane an Land haben Erdrutsche, aber nicht so oft. Unter Wasser scheint es ein viel häufigeres und größeres Vorkommen zu sein", sagte Chadwick. "Ich glaube nicht, dass ich je begriffen habe, dass diese Erdrutsche einen wesentlichen Beitrag zum Wachstum von U-Boot-Bogenvulkanen leisten könnten."

Die Ergebnisse des Teams werden in der Dezember-Ausgabe der Zeitschrift Geology detailliert beschrieben.


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