ยกข้อมูลสำรวจมหาสมุทรหนุนสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ เกิดจากภูเขาไฟระเบิด

ยกข้อมูลสำรวจมหาสมุทรหนุนสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ เกิดจากภูเขาไฟระเบิด
Science - Manager Online

http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9530000050859

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์ 28 เมษายน 2553 10:39 น.

ทีมสำรวจภูเขาไฟยักษ์ใต้มหาสมุทร เชื่อการระเบิดของภูเขาไฟยักษ์น่าจะเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ (ไซน์เดลี)

เรือสำรวจจอยด์สรีโซลูชันเริ่มต้นนำคณะสำรวจไอโอพีดี 324 เริ่มต้นที่ญี่ปุ่น และจบเส้นทางสำรวจที่ออสเตรเลีย (IODP/TAMU)

วิลเลียม ซาเกอร์ ขณะอธิบายพื้นที่สำรวจ (IODP/TAMU)

คณะสำรวจให้ห้องปฏิบัติการสำหรับค้นข้อมูล (IODP/TAMU)

ช่างเทคนิคทำการขุดเจาะจุดสำรวจ (IODP/TAMU)

พื้นที่ซึ่งมีการขุดเจาะ (จุดสีแดง) ในแนวภูเขาไฟยักษ์แชตสกายไรส์ (IODP/TAMU)

เป็นที่ถกเถียงกันไม่มีข้อสิ้นสุดสำหรับสาเหตุของการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่บนโลก ซึ่งทฤษฎีการระเบิดของภูเขาไฟยักษ์ใต้มหาสมุทรนั้น เป็นอีกทฤษฎีที่ถูกเสนอขึ้นมางัดข้อกับทฤษฎีอื่นๆ ว่าเป็นเหตุของการสูญพันธุ์มากที่สุดในประวัติศาสตร์ของโลก

หากแต่เหตุผลที่จะอธิบายเหตุใดภูเขาไฟยักษ์หรือ "ซูเปอร์โวคาโน" (Supervolcano) จึงเกิดระเบิดครั้งใหญ่นั้น ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ล่าสุดข้อมูลจากการเดินทางสำรวจใต้มหาสมุทรแปซิฟิกใน โครงการไอโอดีพี (Ocean Drilling Program: IODP) อาจให้หลักฐานที่จะไขปริศนานี้ลงได้

ทั้งนี้ เพื่อสำรวจจุดกำเนิดของภูเขาไฟยักษ์ที่พื้นทะเลนี้ ไซน์เดลีระบุว่า ทีมนักวิทยาศาสตร์ต้องเจาะสำรวจลงไปที่ภูเขาไฟใต้น้ำอายุกว่า 145 ล้านปี ซึ่งทอดเป็นแนวยาวตลอดชายฝั่งของประเทศญี่ปุ่น

การเดินทางสำรวจ ของคณะไอโอดีพี 324 (IODP Expedition 324) มีเป้าหมายเพื่อการจุดกำเนิดการก่อตัวของแนวภูเขาไฟยักษ์ "แชตสกายไรส์" (Shatsky Rise) และได้เดินทางไปกับเรือเดินสมุทรจอยด์สเรโซลูชัน (JOIDES Resolution) ระหว่างเมื่อวันที่ 4 ก.ย.-4 พ.ย.09 และได้ผลเบื้องต้นจากการสำรวจดังกล่าวแล้ว

“ภูเขาไฟยักษ์ได้ปลดปล่อยก๊าซและอนุภาคจำนวนมหาศาลขึ้นสูาชั้นบรรยากาศ และได้ตกกลับลงไปยังพื้นมหาสมุทรอีกครั้ง ผลคือการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต ก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มมากขึ้น และการเปลี่ยนแปลงของวัฎจักรทางทะเล"รอดีย์ บาติซา (Rodey Batiza) หัวหน้าส่วนภูมิศาสตร์ทางทะเลในแผนกวิทยาศาสตร์ทางทะเล (Division of Ocean Sciences) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งสหรัฐฯ (National Science Foundation) หน่วยงานที่มีส่วนในการให้ทุนวิจัยครั้งนี้เผย

เมื่อปี 2009 ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติซึ่งร่วมเดินทางไปกับการสำรวจในคณะไอโอดีพี 324 ได้เจาะสำรวจพื้นมหาสมุทร 5 จุด และได้ศึกษากำเนิดของแนวภูเขาไฟแชตสกายไรส์อายุ 145 ล้านปี ซึ่งอยู่ห่างออกไปทางตะวันออกของญี่ปุ่น 1,500 กิโลเมตร และเป็นแนวภูเขาไฟที่มีพื้นที่ประมาณเท่ากับรัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐฯ

แชตสกายไรส์เป็นหนึ่งในภูเขาไฟยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยยอดภูเขาไฟอยู่ต่ำจากผิวทะเลลงไป 3.5 กิโลเมตร ส่วนฐานของภูเขาไฟอยู่ต่ำจากผิวทะเลลงไป 6 กิโลเมตร โดยภูเขาไฟนี้เกิดจากชั้นลาวาที่แข็งตัว ซึ่งแต่ละชั้นหนา 23 เมตร

“ภูเขาไฟยักษ์บนพื้นมหาสมุทรนี้ก่อตัวตัวขึ้นจากการประทุของลาวาปริมาณมาก การศึกษาการก่อตัวของภูเขาไฟเหล่านี้จำเป็นต่อความเข้าใจในกระบวนการประทุของภูเขาไฟและการเคลื่อนย้ายมวลสารจากภายในของโลกออกสู่พื้นผิวของโลก" วิลเลียม ซาเกอร์ (William Sager) จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสเอแอนด์เอ็ม (Texas A&M University) สหรัฐฯ ซึ่งนำการสำรวจครั้งนี้กล่าว โดยขณะทำงานของเขามี ทากาชิ ซาโน (Takashi Sano) จากพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติและวิทยาศาสตร์แห่งญี่ปุ่น (National Museum of Nature and Science) ในโตเกียว เป็นหัวหน้าวิทยาศาสตร์ร่วม

ในจำนวนภูเขาไฟยักษ์ที่มีอยู่ประมาณสิบกว่าแห่งทั่วโลกนั้น บางส่วนอยู่บนพื้นดินและบางส่วนอยู่ที่พื้นมหาสมุทร ซึ่งในกรณีที่พบบริเวณพื้นมหาสมุทรนั้นมักถูกระบุว่าเป็นที่ราบสูงขนาดใหญ่ของมหาสมุทร แนวคิดวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันชี้ว่าภูเขาไฟยักษ์เหล่านี้เกิดขึ้นจากการปะทุในอดีตเป็นเวลา 2-3 ล้านปีหรือน้อยกว่านั้น ซึ่งเป็นอัตราที่เร็วมาก เมื่อเปรียบอายุทางภูมิศาสตร์

ภูเขาไฟยักษ์แต่ละลูกเหล่านี้ ได้ปล่อยลาวาออกมาประมาณ 2-3 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร หรือคิดเป็น 300 เท่าของปริมาตณของลาวาซึ่งเกิดจากการประทุของภูเขาไฟในฮาวายที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบันนี้เป็นปริมาณที่เล็กน้อยมากเมื่อเทียบกับภูเขาไฟยักษ์เหล่านี้

นับแต่ช่วงปี 1960 นักธรณีวิทยาได้ถกเถียงถึงการก่อตัวและกำเนิดของภูเาไฟยักษ์เหล่านี้ ซึ่งปริศนาอยู่ที่กำเนิดแมกมา ซึ่งเป็นหินหนืดที่ก่อตัวอยู่ภายในโลก และแมกมาที่ประทุจากชั้นในของโลกนั้น มีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างจากแมกมา ซึ่งก่อตัวที่ชั้นเปลือกโลก ภูเขาไฟยักษ์บางลูกแสดงสัญญาณของกำเนิดชั้นเนื้อโลกที่อยู่ลึกลงไป และภูเขาบางลูกแสดงให้เห็นถึงสัญลักษณ์ของแมกมาที่เกิดในชั้นโลกตื้นๆ ด้วย

สำหรับการสำรวจครั้งนี้พุ่งเป้าไปที่การถอดรหัสความสัมพันธ์ระหว่างการก่อตัวของภูเขาไฟยักษ์ และขอบเขตของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งสำคัญมากต่อความเข้าใจว่าอะไรลั่นไกให้เกิดการก่อตัวของภูเขาไฟยักษ์ ซึ่งคำอธิบายที่ยอมรับโดยกว้างขวางคือ เกิดการก่อตัวเมื่อแมกมาในรูปของ "ขนนก" (plume head) พุ่งออกจากภายในลึกๆ ของโลกขึ้นสู่พื้นผิว

ส่วนทฤษฎีอื่นๆ ชี้ว่าที่ราบสูงขนาดใหญ่ในมหาสมทุรนั้นอาจทำให้เกิดการบรรจบกันของแผ่นเปลือกโลก 3 แผ่น ซึ่งเรียกว่า "ทริปเปิลจังก์ชัน" (Triple Junction) และภูเขาไฟแชตสกายไรส์อาจมีบทบาทสำคัญต่อการถกเถียงนี้ เพราะตั้งอยู่บนตำแหน่งที่แผ่นเปลือกโลก 3 แผ่นมาบรรจบกันพอดี

“แชตสกายไรส์เป็นหนึ่งในแหล่งที่ดีที่สุดในโลกที่จะศึกษากำเนิดภูเขาไฟยักษ์ สิ่งที่ทำให้ภูเขาไฟยักษ์แห่งนี้มีความพิเศษคือ การเป็นภูเขาไฟยักษ์แห่งเดียวที่ก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาที่สนามแม่เหล็กโลกเปลี่ยนแปลงความถี่ ซึ่งสร้าง "เส้นแรงแม่เหล็ก" (magnetic stripe) ในพื้นทะเล และเราใช้เส้นแรงนี้ถอดรหัสช่วงเวลาที่ภูเขาไฟระเบิด ความสัมพันธ์พิเศษของภูเขาไฟนี้และจุดบรรจบทริเปิลจังก์ชันได้" ซาเกอร์อธิบาย

ตัวอย่างและฟอสซิลขนาดเล็กที่เก็บมาจากการสำรวจครั้งนี้ได้ชี้ให้เห็นว่า บางส่วนของแซตสกายไรส์นั้นเคยโพล่พ้นทะเล และทำให้เกิดหมู่เกาะต่างๆ ระหว่างยุคครีตาเซียสช่วงต้น หรือประมาณ 145 ล้านปีก่อน อีกทั้งห้องปฏิบัติการบนเรือยังแสดงว่าลาวาจำนวนมากไหลออกมาอย่ารวดเร็ว และภูเขาไฟแห่งได้ก่อตัวขึ้นทีแถบศูนย์สูตร หรือใกล้ๆ กับบริเวณนั้น นอกจากนี้ข้อมูลที่ได้ยังจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขข้อข้องใจที่ถกเถียงกันมา 50 ปี เกี่ยวกับกำเนิดและธรรมชาติของที่ราบสูงขนาดใหญ่ในมหาสมุทรนี้ด้วย