Til Forsiden

Den moderne vulkanologis opståen IV.

Ved Perrets død i 1940 havde hans bidrag til vulkanologien givet ham mange æresbevisninger. Blandt andet var han blevet ridder af den franske æreslegion og af den italienske kroneorden. Men den anerkendelse, der nok ville have glædet ham allermest, kom posthumt. Martiniques øboere udnævnte ham til æresborger og rejste en statue af ham i den genopbyggede by St. Pierre.

Videnskab, sagde den franske matematiker Jules Henri Poincaré, er opbygge af fakta, som et hus er bygget af sten. Perret samlede ved hjælp af sine utrættelige vulkaniagttagelser flere fakta og observationer om vulkaner end nogen anden videnskabsmand på hans tid. Men den anden halvdel af Poincarés aforisme hævder, at en samling fakta ikke er mere videnskab, end en bunke sten er et hus. Fakta og iagttagelser kræver teorier, systemer og mønstre for at give sammenhæng.

Da det 20. århundrede nåede sin midte, blev fortalere for de eksisterende vulkanisnieteorier i stigende grad hårdt presset til at forklare, hvad Perret og hans kolleger havde observeret. For mens Perret havde dokumenteret betyd­ningsfulde ligheder, der passede til det accepterede teoretiske system, så havde han også fundet vigtige forskelle, der stillede stadig mere alvorlige spørgsmåls­tegn ved den gamle tankegang.

Perret studerede selv vulkaner på Hawaii og fandt dem væsentlig forskellige fra hans mere kendte »jagtmarker« på Vesuv og Mount Pelée; de hawaiianske udbrud var langt blidere, og deres lavastrømme mere righoldige; og han vidste utvivlsomt noget om den endnu mere enkle adfærd hos de islandske vulkaner.

Island viste geologerne et fuldstændigt anderledes billede af vulkanisme. Øens godt 102.000 kn12 store landmasse - bestående næsten fuldstændig af sort basalt, her og der isprængt subarktiske græsgange og små nåletræer - var flæn­get af store, generelt parallelle spalter, som om øen på en eller anden måde var blevet skåret op med en stor jordkløvende kniv. Mange af de islandske vulkaner kom i udbrud, ikke fra den sædvanlige bjergtop, men fra en nylig skabt, eller allerede eksisterende spalte. Skønt de ikke var i stand til at forklare det, har geologer været klar over de islandske vulkaners natur lige siden det dramatiske udbrud fra Laki i 1783.

Tidligt i juni det år havde pludselig en 24 km lang spalte åbnet sig vidt op nær ved Islands sydkyst. Efter nogle indledende eksplosive ouverturer ledsa­get af voluminøse askeskyer, var basaltisk lava begyndt at strømme fra spalten og var fortsat med at flyde hele sommeren i en serie stødvise udbrud fra nye sprækker, der åbnede sig i det samme område. I august var et areal på 578 kn12 blevet brolagt med ny klippe. Bjerget Lakis udbrud var stoppet i februar 1784, men på dette tidspunkt var atmosfæren på hele øen blevet formørket af en blålig svovldis, der forgiftede afgrøden og dræbte mere end halvdelen af kreaturerne på øen. Værre var det dog, at tågen var så blindende, at de almindeligvis frygtløse islandske fiskere havde opgivet at gå til havs. En femte­del af Islands 49.000 indbyggere døde af sult den vinter.

Vulkanologer samlede i første halvdel af det 20. århundrede tegn på mange andre ikke-eksplosive strømme af lava. En sådan strøm havde for 100 millioner år siden skabt det 512.000 kn12 store Deccan-plateau i det nordvestlige Indien; en anden strøm havde for ca. 25 millioner år siden efterladt det 225.000 kn12 store Columbia-plateau i det nordvestlige USA. Et bemærkelsesværdigt spalte­udbrud fra Hekla i Island i løbet af 1947 gav en mulighed for koncentreret forskning og gjorde det umuligt for teoretikerne længere at undgå det deraf følgende spørgsmål: Hvorfor opførte islandske vulkaner sig så forskelligt fra vulkaner i Middelhavet, og vulkaner i Middelhavet fra de hawaiianske? De fandt nøglen til svaret i viskositet.

Viskositet kan defineres som den indre friktion i en væske. Højviskøse væ­sker, som tjære, har stor indre friktion, der får dem til at flyde meget langsomt. Mindre viskøse væsker, som vand, flyder let, fordi de enkelte partikler inde i dem bevæger sig forbi hinanden med meget ringe friktion. Den bestanddel, som magma var mest rig på, var SiO2 (eller kiselsyreanhydrid). Geologer vidste, at mere end 50 % af jordens skorpe er SiO2 - det er grundbyggestenen for de fleste bjergarter og alt magma; og fortsat forskning i magma-kemi førte til den konklusion, at mængden af SiO2 i magma generelt bestemte dens viskositet: jo højere indhold, desto tykkere magma.

Når SiO2 udgør 70 % eller mere af blandingen, er det resulterende magma tykt og dejagtigt i konsistensen og kaldes surt magma. Den bjergart, der dannes af det, indeholder store mængder feldspat og kvarts. Når magmaet ikke indeholder over 50 % SiO2, er den mindre viskøs; det kaldes så basisk eller mafisk magma, og det krystalliserer til bjergarter rige på mørke mineraler. Viskositeten kunne også blive påvirket af ændringer i temperaturen eller tilstedeværelse i magmaet af luftarter eller fast materiale, såsom brudstykker af omgivende klipper eller store krystaller.

Denne forståelse af magmaets varierende viskositet førte igen til en forkla­ring på, hvorfor nogle vulkaner, især de hawaiianske og eksempler fra Middel­havet, blæste enorme mængder af gas op i luften uden at eksplodere i ødelæg­gende rystelser som ved Krakatau eller Mount Pelée. Nogle boblede og sprutte­de som Stromboli på De lipariske Øer. Andre, som Kilauea på Hawaii, udgød blot lag af lava. Hvad disse relativt uskyldige vulkaner havde til fælles, var deres magma - det var af typen med lavt SiO2,-indhold, basisk. Dets viskositet var så lavt, at når de flygtige gasser skilte sig ud fra magmaet, var de i stand til at hæve sig gennem dette med støt hastighed og boble op i atmosfæren.

På den anden side delte eksplosive vulkaner som Vesuv, Tambora, Krakatau og Mount Pelée karakteristika, såsom højt SiO2,-indhold og surt magma, som virkede fuldstændigt forskelligt. Når dette klodsede, viskøse magma nåede overfladen, havde det en tendens til at blokere vulkanens krater. Det størknede ved en meget højere temperatur end basisk magma, så det somme tider danne­de en skorpe, eller hvad geologerne kalder en »dorne«, over krateret. Alt dette medvirkede til at låse gassen nede under overfladen og tillade den at opbygge et tryk så formidabelt, at bjerget bogstavelig talt ville svulme. På et tidspunkt ville domen uundgåelig revne, og magma - i fast, flydende og halvflydende form, blandet med gammel klippe og store mængder af den indespærrede gas - blive slynget op i luften.

Men selv med deres nye opfattelse af de forskellige vulkantypers virkemåde kunne videnskabsmændene ikke forklare mønsteret i vulkanernes fordeling i hele verden. Af de 600 aktive vulkaner, de havde identificeret, var næsten alle eksplosive og fandtes i snævre bælter; et af bælterne, kendt som »ildringen«, beskrev en grov cirkel langs omkredsen af Stillehavet; en anden strakte sig tværs over det nordlige Middelhav gennem Lilleasien og ind i Himalaya; og mens vulkanologer kunne berette indgående om på hvilke måder, de islandske og hawaiianske vulkaner var radikalt forskellige fra deres eksplosive søstre, kunne de ikke forklare, hvorfor disse to isolerede områder udviste så ganske forskellige processer.

Svarene kom med åndeløst spændende pludselighed i midten af 1960erne. De var resultatet af en titanisk uoverensstemmelse inden for de videnskabelige kredse i traditionen fra den neptunistisk-vulkanistiske diskussion fra det 18. århundrede. Da støvet endelig lagde sig efter nogle få år, kom der en udbygget struktur frem, inden for hvilken vulkanologiens mysterier og alle jordens vi­denskaber blev belyst, som de aldrig var blevet før; dette nye syn på jorden blev kaldt teorien om pladetektonik.

Denne teori beskrev et globalt system meget lig Huttons visioner, men med raffineringer og udvidelser, der tog fat på de uoverensstemmelser, den gamle teori ikke havde været i stand til at løse. Ifølge teorien om pladetektonik var jordens ydre skal delt i syv større plader, hvoraf nogle bar kontinenter, og alle var i bevægelse. Deres grænser strakte sig tværs over planetens overflade i store takkede buer, som revnerne i skallen på et frosset æg. Deres bevægelse var varieret, så nogle steder gled pladerne forbi hinanden, mens de i andre sektioner bevægede sig væk fra hinanden, og i endnu andre knasede de mod hinanden. Når de stødte sammen, dykkede den ene plade sædvanligvis ned under den anden ind i jordens smeltede dybder i et område, der kaldes en subduktionszone.

Et kort over subduktionszoner postuleret ved teorien om tektoniske plader og sammenlignet med et kort over verdens eksplosive vulkaner - fortalte histo­rien; de passede sammen. Tilsyneladende smeltede de synkende 100 til 160 km tykke jordskorpeplader, efterhånden som de bevægede sig ind i successivt varmere dele af den øvre kappe. Det i processen frembragte magma fandt vej til overfladen og begyndte at danne vulkanske bælter nær subduktionszonen.

Pladetektonikken gav endog grundlag for at forklare uregelmæssigheden ved hawaiianske vulkaner, der kom i udbrud på deres milde måde langt fra nogen subduktionszone, eller for den sags skyld fra nogen pladegrænse. Vulkanologer postulerede snart, at en blæselampelignende »hot spot« af smeltet materiale borede sig opad fra en fast position langt under Stillehavspladen; da pladen »tomme for tomme« rykkede nordvestpå hen over »hot spot«en, og de vulkaner, der dannede Hawaii-øerne, hævede sig opad, den ene efter den anden i en lige, nordvest-sydøst-linie med de yngste, stadig aktive vulkanøer mod sydøst.

Men hvis, som pladetektonikkens tilhængere antog, mange af jordskorpesek­tionerne var blevet massivt trykket ned og »fortæret«, hvor var de blevet dan­net? Svaret på dette spørgsmål var på den ene side et afgørende bevis, der bekræftede argumentet på pladetektonik-tilhængernes vegne, og det var på den anden side en af de mest forbavsende åbenbaringer af vulkanismens natur i videnskabens historie.

Eksplosive vulkaner har været menneskenes modstander fra tidernes mor­gen. Gennem historien har de formørket himlen, begravet byer og styrket myto­logien. Mennesket har på sin side udgravet vulkanernes mineralrigdomme og udfordrende græsset sit kvæg på deres skælvende bjergsider. Men ved at kort­lægge havbundene i verdensoceanerne i 1950erne fandt forskerne ud af, at disse store, eksploderende bjerge kun var den synlige del af Jordens vulkanske aktivitet.

Dybt nede under havene fandt oceanografer et forbløffende 64.000 km langt system af midtoceaniske bjergrygge, splittet igennem på langs af vulkanske sprækker, der markerer grænserne for de tektoniske plader, som bevægede sig væk fra hinanden. De islandske vulkaners mærkelige adfærd var forståelig, så snart man havde begrebet, at her var et af de få steder på Jorden, hvor en midtoceansk bjergryg kunne observeres ved overfladen, Basaltisk magma vældede periodisk frem fra disse lange revner i jorden; men udbrudsprocessen var for det meste rolig og støt, som når cement sprøjtes ind i en form. I virkelig­heden troede geologer snart, at dette grå, ensartede basaltiske magma faktisk var en slags global cement, der trænger sig op til overfladen langs sprækkezo­nerne i enorme mængder for at udfylde, hvad der ellers ville være en spalte, der stadig blev større, mellem de tektoniske plader, som fjernede sig fra hinan­den.

Med de givne fjendtlige egenskaber, som ild og vand, ville det forekomme sandsynligt, at når disse sprækkevulkaner åbnede sig dybt nede under havet, ville der følge voldsomme forstyrrelser. Men det var ikke tilfældet. Intet sted er planeten jordens storslåede og harmoniske konstruktion mere indlysende end ved mødet mellem rå, rødglødende magma og koldt og klart havvand langs sprækkerne i de midtoceanske bjergrygge. Når den varme lava flyder fra spræk­kerne, er trykket fra det omgivende hav så stort, at de flygtige gasser i magmaet, der ellers kunne få den til at eksplodere i et ragnarok af dampe og sten, holdes tilbage i opløsningen. Magmaet begynder at størkne straks efter kontakten med vandet og danner millioner af blokke, der kaldes pudelava, og som stabler sig op langs sprækkerne. Det er oceanbundens brosten. De flyttes langsomt hen over jordens overflade og bliver gradvis dækket af sedimenter, indtil de millioner af år senere igen bliver trukket ned i jordens indre smelteovn ved hjælp af subduktionsprocessen. Dog bliver der hele tiden bag dem fremstillet nye brosten langs oceanryggene i en proces - selve skabelsen af jordens overfla­de - der fortsætter uophørligt i den stilfærdige vulkanfabrik i det dybe hav.