Vulkane Guard Eiszeit Geheimnisse

Stehender Augenhöhe mit entgegenkommenden Lava in einer Schnee-Grube, die er am Vulkan Tolbachik in Russland, Ben Edwards gräbt hofft, dass seine Welt in den nächsten Minuten heftig explodieren nicht.

Mehrere Jahre beobachten Lava tingeln über Eis und Schnee hat Edwards, Vulkanologen am Dickinson College in Pennsylvania, gelehrt, dass er wahrscheinlich sicher ist – an dieser Stelle des Vulkans glühenden Felsen selten löste die Art von Blasten i. d. r. angezeigt, wenn Lava auf Wasser trifft.

Fertig mit dem Schnee Grube, Edwards klettert heraus und wartet, bis Wasser aus den tiefen Wänden rieselt. "Es gab keine offensichtliche Schmelzwasser am Tolbachik, so wir Wasser fließt sofort aus der Schnittstelle [Lava-Schnee] nach unten unter dem Schnee denken", sagte Edwards.

Zu verstehen wie schneebedeckte Vulkane erzeugen Schmelzwasser hilft Wissenschaftlern besser voraussagen Überschwemmungen durch so genannte Glaciovolcanic Eruptionen, eine erhebliche Gefahr. Unter schlimmsten Naturkatastrophen sind massive Überschwemmungen von eisigen urban Vulkanen wie Washingtons Mount Rainier. In Island im Jahr 1996 zerstört eine plötzliche Flut genannt eine Landnahme Teil des national Highway nach Vulkan Grímsvötn die darüber liegenden Gletscher geschmolzen.

Aber für Edwards, arbeiten an den extremen aus Feuer und Eis bedeutet mehr als die Vorhersage zukünftiger Gefahren. Er ist auch unter einer Handvoll Geowissenschaftler wegweisende eine neue Möglichkeit, Sinn der letzten Eiszeiten — mit Vulkanen, die durch alte Eismassen ausgebrochen.

"Diese Vulkane mit einzigartigen Eigenschaften, die wir verwenden können, zu verstehen, was das Klima der Erde in den letzten 10 bis 15 Millionen Jahren passiert ist", sagte Edwards Leben Wissenschaft Our Amazing Planet. [Feuer und Eis: Bilder von Vulkan-Eis Begegnungen]

Wann trifft Feuer auf Eis

Die meisten der Klimageschichte der Erde kommt aus dem Meeresboden aus chemischen Signaturen in Schlamm und mikroskopische Meereslebewesen erhalten. Bohren in den Meeresboden belohnt Forscher mit Kernen, die Millionen von Jahren der natürlichen Temperaturschwankungen halten. (Auch während einer Eiszeit verschiebt Erdtemperatur hin und her ein wenig.) Aber passend zu Glazial-Fortschritte und Retreats an Land diese mucky Kerne durch die Gletscher selbst kompliziert ist.

Wie riesige Radiergummis durchkämmen Gletscher entfernt einen Großteil ihrer Aufzeichnung der letzten Bewegung wie sie schrumpfen und wachsen. In Nordamerika finden Sie nur die letzten paar Eiszeiten durch geologische Detektive. Und die Marterl Stapel links hinten können unmöglich sein, mit einem genauen Alter festzunageln Schlüssel zum passenden Glazial-Geschichte Ozean Klima Records.

Geben Sie die seltsame Vulkane Tuyas genannt.

Tuyas sind wie kleine Pins markieren, wo und wann Eis das Land bedeckt. Obwohl jeder Tuja Jahrtausende hinweg auseinander Vulkanausbruch haben kann, ist das Rekonstruktion ihrer Geschichte neue Einblick in den Fortschritt und Rückzug des kontinentalen Eisschilden nachgeben.

"sie dienen als Flut Spuren der verschwundenen Eis, und diese Informationen in einer anderen Form existiert nicht", sagte Dave McGarvie, Vulkanologe an der Open University in Schottland.

Bild eines Vulkans, das aussieht wie ein hoch aufragenden Bäckerei Kuchen, mit steilen Flanken und eine flache Oberseite. Für diejenigen mit geschultem Auge die unteren Schichten offensichtlich unter Wasser gebildet. Die Felsen sind bauchige Kissen Laven und explodierten Lava Glas, genannt Hyaloklastit. Aber die Glasur an der Spitze ist eine Normal aussehende Lavastrom, wie jene, die in Luft zu kühlen.

In den 1940er Jahren ein kanadischer Geologe zuerst herausgefunden wie dieser seltsame Stapel der Felsen erschienen. Die abgeflachten, genannt Tuya Butte, Vulkanausbruch unter einem längst vergangenen Eisschild, der einst viel von British Columbia bedeckte. Zuerst aufgetaut vulkanische Hitze das Eis produzieren die unteren Schichten, genannt Pillow-Laven. Als das Eis verdünnt und eine kleine Schmelzwasser See gebildet, des darüber liegende Drucks verringert, und die Lava hatten Zimmer zu explodieren.

"Ein bisschen Basalt schmelzen kann etwa 10 bis 14 Mal seinen eigenen Volumen von Eis, so Sie eine Menge Wasser erhalten, die sehr, sehr schnell während einer Eruption," sagte McGarvie.

Die einengenden Eis gehalten, alles in einen steilen Hügel aufgeschichtet. Wenn der Vulkan groß genug, um durch die Eisdecke geplatzt war, konnte die Lava in die Luft und schafft die flache Oberseite abkühlen. (Wenn genügend Lava ergießt, der Vulkan eine traditionelle Kegelform obenauf bauen.)

"Dieser erstaunliche aussehende Insel sitzen in diesem Graben von Wasser umgeben von einer Eiswand vorstellen,", sagte McGarvie. "Wenn alles schmilzt, sind Sie mit einem Flat-Top-Berg gelassen."

In der Zeit eingefroren

Die Schönheit der Tuyas ist, dass ihre Hard-Rock die Höhe des Eisschildes, bewahrt, obwohl Gletscher am Vulkan Schleifen können. Der Übergang von der Wasserlinie zur Antenne Laven ist wie der Ring auf der Innenseite der Badewanne hinterlassen. Und kleine Mineralien in die Lava bieten eine präzise Alter. [Bildergalerie: wilde Vulkane]

"Jedes Mal, wenn ein Vulkan ausbricht" er Sie ein Foto von dem Eis gibt", sagte John Smellie, Vulkanologe an der Universität Leicester in Großbritannien.

Im Westen Kanadas, wo Dutzende von Vulkanen in den vergangenen Jahrtausenden ausbrach, sind Geowissenschaftler Quilten zusammen die letzten Dicke des nordamerikanischen Inlandeises mit Lava und Ozean Kerne verlinken. Ozean Kerne werden z. B. häufig durch Veränderungen in der Sauerstoff-Isotope (Atome mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen) im Meer Sedimente korreliert. Edwards können jetzt deuten auf einen Vulkan in Britisch-Kolumbien und sagen, dass das Eis auf dem Land war von mindestens 300 Metern [985] Dick während einer bestimmten Phase der marine Isotope, die kalte Erde entspricht.

"Mit dieser Vulkane, die wir 2 Millionen Jahre von Datensätzen haben," sagte Edwards. "Wir haben einige Vulkane, die 10 bis 15 Mal ausgebrochen. Es ist nicht kontinuierlich, sondern wir können anfangen, darüber nachzudenken, ob das Eis immer die gleiche Dicke war,"sagte er.

"Dies ist wichtig für Leute, die groß angelegte Klimamodelle, denn es gibt wirklich nicht viel einer Prüfung auf ihre Modelle für die Eismassen wächst und verschwinden. Diese Art von Studien weist, dass Modellbauer verwenden können, und sie haben gut Stopfen besser Eis, das einen Kilometer dick in b.c. Vulkane, ", sagte Edwards.

In Island, wo Tuyas Tafelbergen genannt werden, bieten Gletscher-Vulkan Datensätze auch eine Chronologie der Eismassen unmittelbar südlich des Polarkreises, McGarvie sagte. Mehr als die Hälfte der isländischen Gletscher liegen in der Nähe oder direkt über Vulkane heute fließen.

McGarvie ist auch Vulkane in Chile, schätzen die letzten Dicke der tropischen Eis und verknüpfen es mit dem Meeresklima Datensatz Skalierung. Teil von der patagonischen Eisfeld der Gletscher noch einmal umfangreich waren und Wissenschaftler glauben, ihre Expansion und Kontraktion stellt eine empfindliche Aufzeichnung der letzten Klimawandel.

Der original G-V

Und in der Antarktis, die meisten der Erde Glaciovolcanoes, vorbei an Eruptionen habe beschlossen eine der heikelsten Eis Blatt Debatten in den letzten Jahrzehnten Smellie sagte.

"Seit 30 Jahren, die Menschen für argumentiert haben, wenn der Osten antarktischen Eisschild die Umstellung relativ warm und beweglich Eisschildes relativ kalt und stabilen Zustand gemacht," sagte Smellie Live Science Our Amazing Planet.

Warum ist das wichtig? Eine Eisdecke mit warmen Boden kann schneller auf eine Klimaerwärmung reagieren könnte Bedeutung der Ostantarktis riesigen Gletschern bald in den schnell fließenden Modus, rapide Anhebung des Meeresspiegels zu verlagern.

Smellie und seine Kollegen sah die Eisdecke Vergangenheit Geschichte während der wärmeren und kühleren Klimas schwingt durch die Untersuchung von vulkanischer Gesteinen in Victorialand, umfasst einem großen Teil des Transantarktischen Gebirges, das Spektrum der trennt Ost- und West-Antarktis. [Bilder: Majestic Transantarktischen Gebirge]

"Es gibt eine Menge von einzigartigen Features über Vulkane, die unter Eismassen ausbrechen, und Sie können bestimmen wie warm [Ende] die Eisdecke war," sagte Smellie.

Sie entdeckten, dass keine der beiden Seiten Recht hatte. Ostantarktis war ausschließlich nicht warm oder kalt in den letzten 12 Millionen Jahren. Stattdessen war die Basis des Eisschildes ein Flickenteppich im Laufe seiner Geschichte. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Geologie im Januar 2014 veröffentlicht.

"[Ostantarktis] haftet nicht zusammenbrechen, wenn die Welt in der Temperatur um 3 Grad Celsius erhöht" (oder 5,4 Grad Fahrenheit), Smellie sagte.

Wachsendes Interesse

Während Glaciovolcanism wachsendes Interesse von Wissenschaftlern anzieht, sagen seine Experten, dass es gibt viel zu erkunden und erklären, Vulkan-Eis Interaktionen erfolgen.

Am Tolbachik Edwards studierte moderne Vulkan der seltsamen Formen besser zu interpretieren, die gebildet, als unter Gletscher Kanadas Vulkane ausbrach.

Lava friert in erstaunliche Muster, wenn es auf, unter und neben dem Eis und Schnee fließt, und modernen Eruptionen Hinweise, wie diese Muster bilden bieten. "Die meisten meiner Karriere ist forensische Untersuchungen zu tun, so ist es sehr, sehr lehrreich, tatsächlich sehen die Laven ins Eis gehen und beobachten Sie die Texturen Form versuchen", sagte Edwards.

"Ich denke, dass wir auf der Schwelle zu einem großen Ausbruch von Menschen beginnen, diese alten Vulkane wirklich auseinander zu nehmen," fügte Edwards. "Es gibt viele Orte, wo niemand diese Ablagerungen angesehen hat."

Smellie hofft, dass die wachsenden Bereich eines Tages bessere Beschränkungen Klimamodelle bieten wird.

"Eine Sache, die Art der Heilige Gral für mich ist, dass Menschen haben logischerweise die zu- und abnehmenden Eismassen zu globalen Meeresspiegels verbunden, aber niemand hat jeder Griff auf die tatsächlichen Volumina des Eises, die zu jeder Zeit schmelzen," sagte er. "Meine Hoffnung ist, dass Glaciovolcanism wird uns viel strenge und realistische dicken für Eis in der Vergangenheit", sagte Smellie.

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