Net als puistjes blijven vulkanische eilanden niet eeuwig bestaan. Sommigen zijn oldtimers, zoals de meer dan 20 miljoen jaar oude Canarische Eilanden in de Atlantische Oceaan, terwijl anderen al zijn verdronken, zoals sommige van de Galapagos-eilanden in de Stille Oceaan.
Waarom behalen sommige eilanden de jackpot voor een lange levensduur? Het antwoord heeft te maken met twee factoren; snelheid van de tektonische plaat en mantelpluimgrootte, volgens een nieuwe studie die op 1 januari online is gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.
Deze factoren voorspelden veel goeds voor Hawaï, dat een goede hand kreeg in termen van levensduur, merkten de onderzoekers op.
Vulkanische eilanden ontstaan wanneer hete rotspluimen uit de aardmantel opstijgen en de korst doorboren. Terwijl tektonische platen bewegen, maar pluimen op hun plaats blijven, kunnen er meer eilanden ontstaan, wat leidt tot kettingen die bekend staan als archipels.
Maar de meedogenloze krachten van de aarde, zoals golven en wind, beuken voortdurend eilanden, waardoor ze uiteindelijk in de zee verdrinken. Tot nu toe was het niet precies duidelijk waardoor sommige eilanden langer leefden dan andere.
Eilandtijd
Om dit te onderzoeken, keken onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology naar 14 grote vulkanische eilandketens over de hele wereld. Ze keken naar de richting en snelheid die de tektonische platen van het eiland bewogen ten opzichte van de hotspot eronder. Daarnaast heeft het onderzoeksteam de lengte van elke deining gemeten, die wordt gevormd wanneer de mantelpluim de zeebodem rond het eiland omhoog brengt, waardoor deze ondieper is dan de omliggende zeebodem.
Vervolgens verdeelden de onderzoekers de lengtes van de deining door hun plaat snelheid. Het resulterende aantal toonde de gemiddelde tijd die een vulkanisch eiland doorbracht bovenop een deining van een pluim, wat op zijn beurt bepaalde hoe lang dat eiland boven water zou blijven.
Toen het team hun berekeningen vergeleek met de werkelijke leeftijden van elk eiland, inclusief verdronken eilanden, ontdekten ze een sterke correlatie tussen de tijd die bovenop een deining werd doorgebracht en de tijd boven de zeespiegel. In wezen toonden hun resultaten aan dat de levensduur van een vulkanisch eiland afhangt van de snelheid van de tektonische plaat en de grootte van de pluim, of de deining die het veroorzaakte.
Anders gezegd, als een eiland zich vormt op een snel bewegende tektonische plaat, zal het waarschijnlijk een korte levensduur hebben, aldus de onderzoekers. Als er echter een grote pluim is, zoals de Hawaiiaanse eilanden hebben, dan is de levensduur veel langer.
Hawaii heeft in dit opzicht geluk; De eilanden zitten op de snel bewegende Pacifische plaat, maar hun pluim is enorm - een van de grootste pluimen op aarde, aldus de onderzoekers. Omdat de pluim zo groot was, duurde het lang voordat de plaat eroverheen gleed, wat de levensduur van de eilanden verzekerde.
De Galapagos-eilanden zitten ook op snel bewegende tektonische platen, maar ze bevinden zich boven een veel kleinere pluim, aldus de wetenschappers. Ondertussen zitten de Canarische Eilanden, een van de oudste bekende eilandketens ter wereld, op de langzaam bewegende Atlantische plaat, bovenop een relatief grote pluim.
De levensduur van een eiland speelt een rol bij de ontwikkeling van planten en dieren.
'Als een eiland lang boven zeeniveau blijft, kan speciatie er lang over doen', zegt hoofdonderzoeker Kimberly Huppert, een voormalige MIT-afgestudeerde student geologie, in een verklaring. (Ze is nu een senior onderzoekswetenschapper bij het GFZ Duitse Onderzoekscentrum voor Geowetenschappen in Potsdam, Duitsland.) "Maar als je een eilandenketen hebt waar je eilanden hebt die sneller verdrinken, dan heeft dat invloed op het vermogen van fauna om uitstralen naar naburige eilanden. "
In zekere zin kunnen tektonische snelheid en pluimgrootte wetenschappers helpen om evolutie beter te begrijpen.
"De Galapagos is een zeer snel bewegende loopband, met eilanden die heel snel wegtrekken, en niet lang nodig hadden om te eroderen, en dit was het systeem dat ertoe leidde dat mensen evolutie ontdekten", aldus co-onderzoeker Leigh Royden, professor in de aarde, atmosferische en planetaire wetenschappen bij MIT, aldus de verklaring.
Sommige van deze zogenaamde loopbanden bewegen echter sneller dan andere.
"Wat Kim heeft laten zien, is dat er een geofysisch mechanisme is dat bepaalt hoe snel deze loopband beweegt en hoe lang de eilandketens gaan voordat ze afhaken", bestudeert co-onderzoeker Taylor Perron, associate head van MIT's Department of Earth, Atmospheric en Planetary Sciences, zei in de verklaring.
Het onderzoek is gedeeltelijk betaald door NASA.
