ER KOOKT IETS IN DE STILLE OCEAAN

Het eiland Hawaii ligt boven een zogenaamde hot-spot, een plek waar magma de aardkorst binnendringt. Vulkaanliefhebbers kunnen er daarom behoorlijk aan hun trekken komen. Van tijd tot tijd aanschouw je er de turbulente geboorte van nieuw land.

"Je hoeft je er niet zů druk over te maken, hoor. Vloeibare lava is zo'n 1200o heet. Val je erin dan hoor je slechts 'sis' en is het binnen een seconde met je bekeken. Je hebt niet eens de tijd om 'au' te roepen." Aan het woord is dr. Fred Baas, een Nederlandse astrofysicus die is gestationeerd op Hawaii en die er een uitzonderlijke liefhebberij op nahoudt: het van zeer dichtbij volgen van vulkanische verschijnselen. Fred weet dat ik ook in vulkanisme ben geÔnteresseerd. Vandaar dat hij mij probeert warm te maken voor een expeditie naar een nog actief lavaveld.

"Vlakbij de twee jaar geleden uitgebarsten vulkaan Pu'u O'o weet ik een paar prachtige 'skylights'," gaat Fred verder. "Dat zijn ingestorte tunnels van aan het oppervlak reeds gestolde lava, waarin je in de diepte de lava richting zee ziet stromen. Als je nou voorzichtig langs de rand van zo'n ingestorte tunnel kruipt, kun je de prachtigste foto's maken. Als het donkerder wordt zie je ook een rode gloed richting hemel stralen."

Een ingestorte lavatunnel aan de voet van de Pu'u O'o-vulkaan. Via dit 'skylight' stroomt de lava naar de oceaan. De stralingshitte was zo intens was dat fotograaf Fred Baas niet binnen twee meter van het gat kon komen.
Jammer genoeg stuit deze expeditie op praktische problemen. Er rest mij nog maar ťťn dag op het vulkanische hoofdeiland en juist voor die dag kan Fred Baas geen andere deelnemers vinden. "Als het je om de skylights gaat kunnen we niet met z'n tweeŽn gaan," zegt hij met spijt in zijn stem. "De rand van zo'n ingestorte tunnel is vaak verraderlijk dun. Het beste is om met bergtouwen te werken, waarbij twee man aan weerszijden van het gat staan en je 'opspannen'. Brokkelt de rand af, dan bungel je in ieder geval nog aan een touw en kun je omhoog worden getrokken."

Achteraf voel ik me een beetje opgelucht dat de expeditie niet is doorgegaan. Stel je voor dat zoiets echt was gebeurd en het touw niet strak genoeg was opgespannen. Dan zou ik boven de gloeiendhete lava zijn geroosterd als satť aan een prikkertje. Fred Baas zal de trektocht later hoe dan ook uitvoeren en belooft foto's op te sturen.

Van verre zijn enorme stoomwolken te zien.
Toch laat het idee om van dichtbij roodgloeiende lava te fotograferen me niet meer los. Ik besluit daarom tot een 'minder' gevaarlijke tocht naar de zuidoostpunt van het eiland. De ondergrondse lavastroom van de Pu'u O'o mondt daar uit in zee en doordat de branding telkens over de hete lava spoelt, zie je er enorme stoomwolken richting hemel kolken.

De stoomwolken ontstaan doordat telkens golven over de lava spoelen.
Er zijn twee manieren om dat waar te nemen. Je kunt een helicopter huren. De piloot vliegt eerst over land boven de vulkaankraters en hangt vervolgens boven zee, op enkele tientallen meters van de stoomwolken. Wie avontuurlijker is ingesteld rijdt echter zelf langs de vulkaankraters. Op een gegeven moment stopt de weg en moet een lange trektocht worden ondernomen om de plaats van de stoomwolken te bereiken.

De weg langs de kust houdt niet zomaar op. Eens bevond zich hier een badplaatsje. Dat werd in januari 1990 geheel onder de lava bedolven. Alleen de stalen geraamten van gebouwen steken op enkele plaatsen nog tussen de gestolde lava uit. De bevolking kon op tijd worden geŽvacueerd.

De weg is overstroomd door lava.
Waar de weg door lava is overstroomd staat een waarschuwingsbord. Het wijst op de gevaren van het verder gaan. De ondergrondse lavastroom kan plotseling weer naar het opervlak komen en je insluiten. Ook zijn de stoomwolken aan zee soms giftig of bevatten bijtende zoutzuurdruppels. De wind is echter landafwaarts en er is niemand die zich daar iets van aantrekt. Honderden enthousiastelingen vormen een lang lint op weg naar de stoomwolken.

Na ongeveer een uur klauteren sta ik op de laatste lavarotsen. Vlak voor mij zieden de spierwitte stoomwolken omhoog. Helicopters vliegen af en aan en steken als bromvliegen tegen de hemel af. Het schijnt levensgevaarlijk te zijn om nu nog dichterbij te gaan. Toch zijn er waaghalsen die vanaf de rotsen op het strand springen.

Daar bevind ik mij een paar minuten later ook. Op nog geen tien meter afstand zie ik dan voor het eerst de lava uit de rotsen sijpelen. Bij de volgende golf koud oceaanwater volgt een stoomexplosie en vliegen roodgloeiende lavaklodders door de lucht. Nog net op tijd kan ik mij uit de voeten maken. Samen met de overige waaghalsen wordt het een steeds opnieuw weer voorzichtig naderen en snel terugtrekken om foto's van het indrukwekkende verschijnsel te maken.

Roodgloeiende klodders vliegen door de lucht als een golf oceaanwater over zojuist uit de rotsen gesijpelde lava spoelt.
"En, hoe vond je het ontstaan van nieuw land aan onze kust?" vraagt Reggie Okamura als hij mij even later welkom heet op de geologische dienst van het 'Hawaiian Volcano Observatory'. "Ons eiland groeit nog steeds omdat het zich precies boven een hot spot bevindt op een zwakke plek in het aardoppervlak. De hot spot zelf, een hete plek in de diepe aardmantel waarboven een magmastroom de aardkorst binnendringt, is in tientallen miljoenen jaren niet van plaats veranderd. Door de continentverschuiving trekken we daar echter langzaam overheen."

Okamura legt uit dat alle eilanden van de Hawaii-keten ooit boven de hot spot hebben gelegen. Hoe verder ze er nu van liggen, des te sterker zijn ze inmiddels geŽrodeerd. "Nog verder in de oceaan," zegt Okamura, "vind je de zogenaamde Emperor-bergketen: oude, uitgedoofde vulkanen, die zo ver zijn afgesleten dat ze onder het wateroppervlak zijn gezakt. De oudste vulkaan van de Emperor-keten, het verst naar het noorden gelegen, is zeventig miljoen jaar geleden ontstaan op de plaats waar je nu de stoomexplosies zag.

"Dat deel van de aardkorst schoof in de loop der tijden naar het noorden. De eerste vulkaan raakte buiten het bereik van de hot-spot en doofde uit. Maar er ontstond een tweede, een derde en tenslotte een hele reeks, die als vulkanische eilanden steeds verder naar het noorden schoven en langzaam onder water verdwenen. DrieŽnveertig miljoen jaar geleden veranderde de koers abrupt door een plotselinge verandering in de continentverschuiving. De keten gaat nu verder in oostelijke richting."

Okamura is geen theoretische vulkanoloog, maar 'chief of operations' van het vulkanologisch observatorium. Hij is belast met het toezicht op alle technische metingen en is daardoor als eerste op de hoogte als zich een nieuwe uitbarsting mocht voordoen. "Omdat het bij ons gaat om uitstromingen van dunvloeibare lava, met als gevolg een heel geleidelijke opbouw van schildvulkanen, hebben wij het gemakkelijk," gaat Okamura verder. "De vulkanologische diensten in Washington en Alaska hebben te maken met heel dikke en stroperige lava en de opbouw van zeer explosieve stratovulkanen. Zij moeten constant op hun hoede zijn. Wij kunnen soms al maanden van tevoren voorspellen wat ons te wachten staat."

Reginald Okamuru aan het 'seismisch spoorzoeken'. Door dieptebepaling van aardschokken volgt hij magmastromen onder de grond.
Op Hawaii staat een heel netwerk van seismometers opgesteld om aardschokken te registreren. Met laserreflectoren worden bewegingen van de aardkorst vastgelegd en met gravitometers worden kleine veranderingen in het plaatselijke zwaartekrachtsveld waargenomen. "Met al deze middelen kunnen wij de ondergrondse magmastromen volgen," zegt Okamura met gepaste trots. "Opeenvolgende aardschokken op steeds geringere diepte onder de Kilauea-krater maken het 'seismisch spoorzoeken' mogelijk van magma op zijn weg door de toevoerkanalen, tot de uiteindelijke eruptie in de caldera aan de top of langs spleten in de flanken van de krater. De Kilauea is daarmee de enige vulkaan op aarde waarvan de uitbarstingen met enige zekerheid kunnen worden voorspeld.

Een zeldzaam moment van vulkanische activiteit tijdens de uitbarsting van de Pu'u O'o in 1991: een straal lava spuit vanuit een ondergronds kanaal omlaag in zee.
Minder zeker is de vulkanologische dienst over het gedrag van de nabijgelegen Mauna Loa: de grootste schildvulkaan die het eiland domineert, met een hoogte van 4200 meter. "Vůůr 1950 barstte die ongeveer elke drie jaar uit," zucht Okamura. "Daarna leek hij tot rust gekomen. Maar in 1984 stroomde plotseling lava over de rand die rechtstreeks afkoerste op onze hoofdstad Hilo. Als door een wonder kwam de lavastroom op 4 km afstand van de buitenwijken tot stilstand.

"Nog gevaarlijker is echter een eventuele eruptie aan de zuidwestelijke flank van Mauna Loa. Het terrein is daar zo steil dat de dunne lava er zeer snel naar beneden stroomt. Momenteel worden in dat gebied huizen gebouwd. Dat deel houden we nu dus extra goed in de gaten." Okamura kan niets zeggen over de volgende uitbarsting van de Mauna Loa. De vulkaan is momenteel nog maar voor de helft 'opgeblazen' en het kan dus nog wel tien jaar duren. Een dag na dit interview breekt echter even paniek uit als bekend wordt gemaakt dat nieuwe rookwolken langs de flank van de Mauna Loa zijn waargenomen. Later bleken dat stoomwolken te zijn geweest van naar de hete ondergrond doorgesijpeld regenwater.

Als de continentverschuiving boven de oceanische hot spot doorgaat, moet zich in de toekomst een nieuw vulkaaneiland ten zuidoosten van Hawaii vormen. Op 30 km uit de kust bevindt zich al zo'n onderzeese vulkaan in aanleg: Loihi. Loihi verheft zich reeds drie kilometer boven de oceaanbodem, en is nog maar een kilometer van het wateroppervlak verwijderd. Het is dan ook op die plek, vertelt Okamura, dat binnenkort een onderzees vulkanologisch observatorium wordt opgezet. Er wordt een glasvezelkabel naartoe gelegd, die is verbonden met televisiecamera's en allerlei sensoren. Vanaf een veilige afstand kan dan het eiland in wording worden gevolgd.

Als ik Hawaii verlaat kijk ik vanuit het vliegtuig naar beneden en zie nog ťťn keer de lange keten eilanden, die op zo'n wonderlijke manier boven een hete plek van opborrelend magma zijn ontstaan. Heel even aanschouwde ik daar de oerdageraad van de aarde, met vulkanische processen en nieuw land in opbouw.

Later lees ik in de geologische literatuur dat zich ook diverse hot spots bevinden onder de continenten. Ook onder midden-Europa bevindt zich zo'n diep, onderaards gloeipunt. Op grond van prehistorisch vulkanisme is bekend dat een 800 kilometer lang spoor is gevormd van de noordwestelijke punt van de Karpaten naar het Ertsgebergte, het Fichtelgebergte, onder de Vogelsberg door naar het Westerwoud en het Zevengebergte. Voorlopig is de vulkaanvorming gestopt in de Eifel. Maar terwijl EuraziŽ verder in oostelijke richting beweegt, schuift de hot spot onder Belgisch Limburg. Ontstaat daar ooit een nieuwe vulkaan, dan kunnen de lavavelden uitlopen tot in Nederlands Limburg en Brabant. 'Ooit' is gelukkig pas over circa anderhalf miljoen jaar.


DUIKEN NAAR DE LAVA

De lava van de vulkanen op Hawaii kan door ondergrondse tunnels ook rechtstreeks in zee uitstromen. Gordon Tribble en enkele collega's van de US Geological Survey doken in 1989 onder water om uit te vinden wat er met die onderzeese lavastromen gebeurde. De dappere onderzoekers werden beloond met de spannendste ontdekkingen. Onder meer namen zij een meter brede lavastroom waar, die met snelheden tot 10 km/s vanaf een helling gleed.

"Dichtbij de lavastroom was het water 43-49o Celsius heet," schrijft Tribble. "Grote wolken lavadeeltjes verminderden het zicht tot nog geen twee meter. Voortdurend waren luide knallen te horen tegen een achtergrondlawaai van gesis en scherp gekraak. Dreunende explosies benadrukten de activiteit."

Veel van het lawaai kon worden toegeschreven aan scheuren in de afgekoelde laag aan het lava-oppervlak. Eťn zo'n scheur is te zien op de onderwaterfoto. Boven dergelijke scheuren werd het water sterk verhit. Tot 30 centimeter grote dampbellen stegen erboven op. De bellen bevatten niet alleen stoom, maar ook zuurstof en waterstof. Beide gassen waren door de hitte uit de watermoleculen vrijgemaakt. Zuurstof en waterstof vormen samen knalgas. Onder bepaalde omstandigheden kan dat spontaan exploderen. Tribble vermoedt dan ook dat zulke explosies verantwoordelijk waren voor de dreunende knallen.

Zonder gevaar waren de excursies onder water niet. Soms spatten hele plekken gloeiendhete lava uiteen door onderliggende stoomexplosies. "Het leek raadzaam niet dichterbij te komen dan 5 meter," vervolgt Tribble. "Eťn keer werd een duiker tot aan zijn knieŽn bedolven onder het puin voordat hij naar veiliger oorden kon ontsnappen."


Tekst: Carl Koppeschaar

Fotoís en illustraties: Carl Koppeschaar, Fred Baas, Gordon Trible, US Geological Survey, Hawaiian Volcano Observatory

Eerder gepubliceerd in maandblad KIJK, december 1991


MEER INFORMATIE:

  • USGS: Near real time lava flow updates
  • Pu'u O'o: Nieuwe lava van Kilauea-vulkaan stroomt de zee in
  • Kennislink: Vulkaan op HawaÔ leeft op
  • Discovery Planet: Lava uit vulkaan Kilauea stroomt in zee


  • Terug naar ASTRONET's home page