Op de bodem van de Indische Oceaan waren de instrumenten nog maar twee maanden geleden geplaatst. Toen, op de avond van 26 april 2024, begon de grond te zinken, schoven de wanden van de onderwatervallei weg en baande magma zich een weg door de korst. De onderzoekers werden geconfronteerd met een proces dat ze tot nu toe vooral hadden kunnen reconstrueren nadat het al had plaatsgevonden: de vorming van een nieuw stuk oceanische korst.
De gebeurtenis vond plaats langs de Southeast Indian Ridge, de ondergedompelde bergketen die de Australische plaat scheidt van de Antarctische plaat. Het duurde zestien dagen en werd gevolgd via hydrofoons, druksensoren, akoestische metingen, aardbevingen en nieuwe kaarten van de zeebodem. De resultaten zijn gepubliceerd in een onderzoek over Natuur.
Onder normale omstandigheden bewegen de twee platen iets meer dan zes centimeter per jaar uit elkaar. Tijdens de meest intense fase ging de bergkam open met een snelheid van bijna vijf centimeter per minuut.
Het magma brak in minder dan twee uur door de korst
De reeks begon met een aardbevingszwerm, gevolgd door een aardbeving met een kracht van 4,9. De signalen begonnen langs de verzonken vallei te bewegen, eerst in de ene richting en daarna in de andere. Die beweging volgde de voortplanting van dijken, grote verticale breuken waarin het magma erin slaagt te glippen. In minder dan twee uur legden de indringers een aantal kilometers af, waarbij ze de korst naar de zijkanten duwden en de spanning op nabijgelegen breuken veranderde.
Onder de bergkam bevond zich een magmareservoir van ongeveer twee en een halve kilometer breed. Toen het magma opsteeg, liep het reservoir gedeeltelijk leeg en verloor de grond erboven de steun. De druksensor registreerde in ongeveer veertig minuten een val van 1,2 meter. Aan het einde van het evenement waren sommige delen van de zeebodem tot 4,2 meter gezonken. Horizontale verplaatsingen bereikten waarden tussen twee en vier meter.
Dit alles gebeurde duizenden meters diep, in een afgelegen deel van de oceaan waar seismische stations op het land een aardbeving kunnen lokaliseren met fouten van meer dan twintig kilometer. Zonder de instrumenten die direct op de zeebodem waren geïnstalleerd, zou een aanzienlijk deel van de reeks wazig zijn gebleven.
Tot 160 miljoen kubieke meter lava
Het magma bereikte de oceaanbodem en begon uit te barsten. De hydrofoons registreerden duizenden korte signalen, geproduceerd door contact tussen de hete lava en zeewater. De activiteit werd voortgezet via drie belangrijke impulsen, van 26 april tot 12 mei. In die periode werd tussen de 148 en 160 miljoen kubieke meter lava uitgestoten.
Kaarten gemaakt na de uitbarsting lieten twee grote banden nieuw vulkanisch materiaal zien. Eén strekt zich uit over ongeveer vier kilometer. Op sommige plaatsen is de opgehoopte lava meer dan negentig meter dik. Een van de tijdens het evenement gecreëerde constructies bevindt zich op ongeveer zeshonderd meter van een van de instrumenten. Voldoende afstand om bijna alles te meten, inclusief de stijging van de watertemperatuur, zonder het apparaat onder de gieter te verliezen.
Dit is hoeveel van de oceaanbodem wordt gevormd. Het hete materiaal stijgt op uit de mantel, smelt gedeeltelijk en voedt de reservoirs onder de bergkammen. Het magma dringt de breuken binnen, bereikt de zeebodem en koelt af. Ondertussen blijven de platen wegbewegen en slepen ze de reeds gevormde korst naar de zijkanten.
Het mondiale netwerk van mid-oceanische ruggen strekt zich uit over ongeveer 65.000 kilometer. Het proces is al miljoenen jaren aan de gang, ver van de kust en onder waterkolommen die het moeilijk maken om het te volgen terwijl het gebeurt.
Een deel van de bergkam bewoog geruisloos
De metingen lieten ook iets zien dat alleen de aardbevingen slecht vertelden. Een groot deel van de beweging van de breuken vond aseismisch plaats, zonder dat er een hoeveelheid energie vrijkwam die evenredig was met de geregistreerde bewegingsmeters.
De waargenomen aardbevingen verklaarden slechts een deel van de opening van de bergkam. De rest zou hebben plaatsgevonden door langzame stromingen, begunstigd door de druk van het magma in de breuken en door het leeglopen van het onderliggende reservoir.
Dit detail helpt te begrijpen waarom seismische metingen vaak een lagere zeebodemuitbreiding hebben opgeleverd dan gemeten op de lange termijn. Een deel van de beweging vindt plaats zonder schokken die sterk genoeg zijn om duidelijk te worden gedetecteerd door verre netwerken.
De inbraak reactiveerde ook enkele nabijgelegen fouten en veroorzaakte andere aardbevingen, waaronder een gebeurtenis met een kracht van 5,9. Binnen een paar dagen liep het reservoir leeg, zonk de zeebodem, werd de vallei breder en bedekte de lava een stuk van de oceaan. Daar beneden zit een korst die er vóór 26 april 2024 niet was. En de instrumenten hoorden alles.
