Het zit onder de golven. Verborgen. Enorm.
Het Ontong Java Plateau is niet zomaar een bult op de oceaanbodem. Het is een vulkanische structuur op continentale schaal, diep begraven in de westelijke Stille Oceaan. Dikke korst. Eindeloze lava. De grootste in zijn soort op aarde.
Hier is het probleem dat geologen decennialang wakker heeft gehouden: zoiets groots zou moeten drijven. Of in ieder geval boven het oppervlak steken. De standaardfysica suggereert dat het uit het water zou opstijgen. Maar dat gebeurde niet. Het grootste deel ervan ontstond onder water, stil en onder water.
Een tegenstrijdigheid daagt geologen uit: een immens volume zonder opwaartse kracht van het oppervlak.
De leidende theorie? Mantelpluimen. Heet materiaal schiet omhoog vanuit de diepte van de aarde, als een schoorsteen in de rots. Als die hitte genoeg is om het plateau te maken, moet het ook heet genoeg zijn om het op te tillen. Maar de rotsen zeggen iets anders. Ze zijn onder de zee geboren.
Onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen kwamen tot de conclusie dat de oude modellen iets misten.
Ze waren niet alleen maar heet.
Het nieuwe werk suggereert dat de bron thermochemisch was. Heet, ja. Maar ook chemisch verschillend van de omringende mantel.
Het binaire bestand doorbreken
Traditioneel gaven we deze onderwaterreuzen twee dingen de schuld.
Eén ervan was de diepe mantelpluim. Het idee gaat als volgt. Warmte stijgt. Raakt de plaat. Smelt door lagere druk. Boom. Magma. Vulkaan. Plateau.
De andere boosdoener was de snelle verspreiding van de zeebodem. Mid-oceanische ruggen trekken te snel uit elkaar. De druk daalt. Magma-overstromingen. Grote stollingsprovincieresultaten.
Geen van beide past perfect.
Het pluimmodel voorspelt een stijging. Wij zien er geen.
Het verspreidingsmodel voorspelt leeftijden die overeenkomen met nabijgelegen magnetische strepen. Ze komen niet overeen. Het basalt op het plateau komt niet overeen met de tijdlijn van de bergkammen. Het impliceert het plateau dat binnen de plaat is gevormd, niet aan de randen.
Er ontbreekt iets in beide verhalen.
De thermodynamische twist
Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Geoscience, maakte gebruik van thermodynamische modellen om de cijfers te berekenen.
Ze hebben de scenario’s uitgevoerd. Ze controleerden de hitte. Ze controleerden de chemie.
Het resultaat? De verspreiding van de zeebodem valt plat. Om het Ontong Java-plateau met dat model te laten werken, heb je een absurd hete mantel nodig of een onmogelijke hoeveelheid dicht, smeltvriendelijk pyroxenietgesteente. Het klopt gewoon niet.
Maar de thermochemische pluim? Dat houdt water vast.
De simulatie toonde een pluimkop met een specifieke temperatuurafwijking: ongeveer 135 tot 210 graden Celsius warmer dan normaal. Het bevatte ook een specifiek mengsel: tot 13% pyroxeniet. Gespannen. Gemakkelijk gesmolten.
Deze specifieke mix verklaart de dikte van de aardkorst. Het verklaart de lavasamenstelling. En cruciaal: het verklaart waarom het onder water bleef. Het chemische verschil verandert de manier waarop het smelt en stroomt, waardoor de opwaartse paradox wordt opgelost.
Waarom is het ons niet eerder opgevallen? Misschien keken we naar de hitte, maar negeerden we de mix.
Een nieuwe kaart
Dit verandert het bordspel.
Thermochemische pluimen zijn misschien wel de echte architecten van onze diepste onderwaterkenmerken.
Prof. Jinchang Zhang, die het onderzoek leidde, ziet dit patroon overal.
“Veel andere oceanische plateaus vertonen ook tekenen van heterogene mantelbronnen… Dit mechanisme verschilt substantieel van het puur thermische model.”
Als dit waar is, wordt de geschiedenis van de oceanen herschreven. We brengen niet alleen hotspots in kaart. We brengen chemische vingerafdrukken in de mantel in kaart.
Het mysterie is opgelost. Soort van.
Er zijn nog steeds hiaten. Die zijn er altijd. De gegevens passen nu beter, zeker. Maar de oceaan is diep en vol geheimen. Eén model betekent niet het einde van de vragen. Het betekent alleen dat de volgende vraag anders is.
Wat is daar beneden nog meer, gemengd en smeltend in het donker?
Wij blijven boren. Wij blijven raden.
