filippiinit

Filippiinien edustalta löytyi yllättäen jättimäinen tulivuoren kaldera

Ti, 11/26/2019 - 22:19 Jarmo Korteniemi
Kuva: Alueen sijainti (Google Maps)

Tutkijat perehtyivät Filippiinienmeren pohjaan tuliperäisellä alueella Filippiinien itäpuolella. Tarkka kaikuluotaus paljasti planeettamme suurimman kalderan. Aiemmin tuntematon rakenne sijaitsee lähellä Manilaa ja muuta pääkaupunkiseutua.

Benhamin kohouma on hieman Islantia suurempi tuliperäinen provinssi merenpohjassa Filippiinien itäpuolella. Se kartoitettiin ensimmäisen kerran jo kymmeniä vuosia sitten, mutta vasta nyt sen pinnanmuotoja on tutkittu tarkemmin.

Kun tutkijat perehtyivät vuosina 2004–2008 tehtyihin tarkkoihin kaikuluotauksiin, merenalaisen vuoren huipulta paljastui yllättäen noin 150 kilometriä halkaisijaltaan oleva pyöreähkö painauma. Se nimettiin filippiiniläisen auringon- ja sodanjumalan mukaan Apolakiksi, joka tarkoittaa suurta herraa.

Apolaki lienee planeettamme ylivoimaisesti suurin tulivuoren kaldera. Sen reunalta on noin 300 kilometriä 13 miljoonan asukkaan Manilaan. Löydöstä kertova tiedeartikkeli julkaistiin lokakuussa Marine Geology -julkaisusarjassa.

Kuva: Benhamin alueen merenpohjan pinnanmuodot. (Barretto ja kumpp., Marine Geology 2019)

Filippiinienmeri on tyypillisesti noin viiden kilometrin syvyinen, mutta Benhamin kohouman kohdalla vesi on huomattavasti matalampaa. Kohoumaa täplittävät kilometrien läpimittaiset jyrkkäreunaiset vuoret, joista korkein yltää vain 50 metrin päähän merenpinnasta. Piikkimäisten vuorten ympärillä syvyyksissä lymyää Apolakin lähes kilometrin korkuinen pyöreä reunusharjanne.

Tällainen moniosainen rakenne on tyypillinen pitkäikäisille ja monivaiheisille tulivuorille. Tutkijoiden mukaan vuori on tuottanut erityisen paljon laavaa.

Toisin kuin joskus luullaan, kaldera ei suinkaan ole merkki jättimäisestä räjähdyksestä. Se on romahdusrakenne, joka syntyy kun tulivuoren alla oleva suuri magmasäiliö tyhjenee ja yläpuolinen osa vuoresta joutuu tyhjän päälle. Kaldera alkaakin yleensä muodostua vasta purkauksen loppuvaiheessa.

Apolaki saattaa päästä jopa koko Aurinkokunnan kalderoiden top-kymppiin, sillä sekä Venuksen että Marsin suurimmat kalderat ovat sen kanssa jotakuinkin saman kokoisia. Maapallon aiemmin tunnetuista kalderoista suurimpia ovat Sumatran 30x80-kilometrinen Toba, Coloradon La Garita (35x75 km) ja Yellowstone Wyomingissa (halk. ~60 km). Vasta Jupiterin Io-kuusta löytyy varmasti Apolakia suurempia kalderoita, kaikkein suurimpana 290-kilometrinen Tvashtar Patera.

Benhamin 310x330-kilometrisen kohouman tilavuus on noin 130 000 kuutiokilometriä, eli se on lähes tuplasti Havaijin saariryhmän suurimman tulivuoren Mauna Loan kokoinen. Benhamin kohouma saattaa sekin olla vain yksi ainoa suuri tulivuori, mutta kyse voi olla myös useammasta yhteenkasvaneesta vuoresta. Sama epävarmuus koskee Tamun massiivia Japanin itäpuolella, joka on vielä Benhamiakin monin verroin suurempi. Aiempi infografiikkamme suurten vuorten vertailusta voi antaa osviittaa kokoeroista.

Purkauksia ei Benhamin kohouman tienoilta kannata enää odottaa. Tutkijoiden tulkinnan mukaan suurin osa alueen vulkanismista ajoittui eoseeniepookin tienoille, 47–41 miljoonaa vuotta sitten. Lopullisesti koko systeemi hiljeni noin 26 miljoonaa vuotta sitten, eli hyvissä ajoin ennen oligoseenin loppua. Osa purkauksista oli suuria ja räjähtäviä, osa taas maltillisempia.

Vaihtoehtoinenkin teoria Benhamin kohouman huipun montulle löytyy: se voisi olla eräs suurimmista löydetyistä asteroiditörmäyksen jäljistä maapallolla. Tuolloin sen olisi synnyttänyt jotakuinkin 10–20 -kilometrinen asteroidi. Vaikka törmäys juuri suuren tulivuoren huipulle ei olekaan mahdotonta, se vaatisi kuitenkin aikamoista tuuria. Lisäksi seuranneesta räjähdyksestä pitäisi kaiken järjen mukaan näkyä jälkiä useiden tuhansien kilometrien päässä esimerkiksi heitteleen, tsunamisedimenttien sekä vähintäänkin alueellisten joukkotuhojen muodossa. Kalderaselityksessä on vähemmän selittelyn makua.

Rakenteen varma tunnistaminen vaatii kuitenkin lisätutkimuksia.

Benhamin kohouma tunnetaan myös nimillä Filippiinien kohouma ja Luzonin laakio (läheisen pääsaaren mukaan). Paikalliset kalastajat taas tuntevat alueen yläpuolisen merialueen hyvin kalansaaliiden vuoksi ja kutsuvat seutua nimellä Kalipung-awan. Wikipedian mukaan tuo kääntyy jotakuinkin "eristyksissä olevan paikan yksinäisyydeksi".

Lähde: Barretto ja kumpp.: "Benham Rise unveiled: Morphology and structure of an Eocene large igneous province in the West Philippine Basin" (Marine Geology 2019)

250 vuotta piilotellut puuttuva linkki löytyi viimein: Jättisimpukka ei syö mitään

To, 05/25/2017 - 22:08 Jarmo Korteniemi
Kuva: Matthew Modoono / Northeastern University

Filippiineiltä on viimein löydetty pieni populaatio jättimäisiä, piilottelevia ja varsin erikoisia simpukoita. Niiden avulla saatiin selitettyä, kuinka puunsyöjistä tuli aikanaan rikkivedyllä eläviä paastoajia.

Eläimen nimi on Kuphus polythalmia ja sen tieteellinen historia on varsin monipolvinen. Otus tunnistettiin jo 250 vuotta sitten, mutta itse eläintä päästiin tutkimaan vasta 2010.

Carl von Linné nimesi eläimen vuonna 1758 ja luokitteli sen putkimadoksi. Kohta huomattiin, että kyse taitaakin olla jostain laivamadon kaltaisesta, mutta paljon sellaista suuremmasta otuksesta. Kaikki tulkinnat perustuivat kuitenkin vain Kaakkois-Aasian rannoille huuhtoutuneisiin kalkkikuoriin, eikä niiden sisällä eläneestä eläimestä ollut tietoakaan. Vielä 1940-luvullakin samoja kuoria onnistuttiiin tulkitsemaan vielä kerran, tällä kertaa dinosauruksen hampaiksi. Väärinkäsitys korjattiin onneksi pian.

Filippiineillä itse eläimet on kuitenkin tunnettu jo pitkään. Ne elelevät mangrovemetsien laitamilen matalasta merivedessä. Juuri tämän tuntemuksen myötä myös tutkijat pääsivät niihin viimein käsiksi.

Mikä eläin siis on kyseessä?

Laivamadot eivät nimestään huolimatta ole matoja, vaan erikoistuneita simpukoita. Niiden kuori on surkastunut eräänlaisiksi jyrsiviksi leuoiksi, joilla ne syövät koloja vedessä hajoavaan puuhun. Joitain lajeja esiintyy jo Itämeressäkin, mikä tietää huonoja aikoja seudulla muutoin hyvin säilyneille puulaivojen hylyille.

Kuphus polythalmia on jättiläislaivamato (vapaa suomennos), ja hyvin erilainen kuin lähimmät sukulaisensa. Se on kokonaan kuoren ympäröimä, elää pohjamudassa eikä hajoavassa puussa, eikä otus luultavasti syö yhtään mitään. Näin kertoo eläintä ensimmäisenä kuvaillut tuore tutkimus.

Jättiläislaivamato on kaikista simpukoista pisin, reilusti puolitoistametrinen – eli juuri ja juuri pidempi kuin 200-kiloiseksi kasvava jättiläissimpukka.

Tyypillisimmillään Kuphus polythalmian kuori on hieman yli metrin ja näyttää lähinnä muhkuraiselta norsun syöksyhampaalta. Se on laivamadoista ainoa, joka kaivautuu hajoavan puun sijaan pohjasedimentteihin. Normaali asento kuorelle on tukevasti pystyssä, ja siitä näkyykin pohjamudan pinnalla vain muutaman sentin levyinen avoin pää. Putken sisällä elävä eläin ottaa sen kautta veden kiduksiinsa. Loppu kuoresta on syvällä mudassa, yli 10-senttinen paksumpi umpinainen pää kaikkein alimmaisena.

Video jättiläislaivamadon tutkimuksesta (National Geographic).

Suurin osa kuoren sisällöstä on käytännössä kiduksia. Kidusten sisällä taas elää suuri joukko symbioottisia bakteereita. Ne ovat kemoautotrofisia, eli ottavat tarvitsemansa energian merenpohjasta nousevien rikkiyhdisteiden kemiallisista reaktioista. Siinä sivussa ne myös tuottavat tarvitsemansa orgaaniset yhdisteetkin aivan itse.

Jättiläislaivamato saa samalla oman ruokansa valmiiksi prosessoituna ja sisälleen annosteltuna. Tämän vuoksi sen ruuansulatuselimet ovat varsin turhia ja surkastuneet lähes olemattomiin. Jäljellä on vain suu ja parin sentin pätkä suolta. Eläimen ei oleteta syövän ollenkaan, tai enintään minimaalisen vähän.

K. polythalamia pystyisi siis (bakteereineen) elämään laguunissaan, vaikkei planeetaltamme olisi ainuttakaan toista elävää olentoa. Ainakin periaatteessa.

Puuttuva linkki

Havainto tuo myös lisäarvoa koko eläinryhmän kehitykseen kannalta.

"Normaaleilla" puuta syövillä laivamadoilla on oma sisäinen bakteerikantansa. Nämä mikrobit hajoittavat eläimen syömää selluloosaa käyttökelpoiseen muotoon. (Samalla tavoin ihmisenkin suolistofloora auttaa meitä käyttämään oman ravintomme tehokkaammin hyödyksi.)

Toisenlaisia, hyvin erikoisia laivamatoja on löydetty syvänmeren mustien savutajien (eli mineraalirikkaiden kuumien lähteiden) luota. Niiden yhteyttä "normaaleihin" laivamatoihin ei ole aiemmin ymmärretty. Näiden otusten yhteistyö tapahtuu kemotrofisten bakteerien kanssa, aivan kuin jättiläislaivamadollakin. Symbioosi on tehokkaampaa, eikä näiltä simpukoilta löydy enää juuri minkäänlaisia ruuansulatuselimiä. Siksi onkin spekuloitu, voisiko näiden otusten elely mustien savuttajien luona itse asiassa olla jotain hyvin vanhaa perua, sillä ovathan eläimet ehtineet erikoistua kovin pitkälle.

Daniel Distel esitti toisenlainen hypoteesin vuonna 2000 tiedelehti Naturessa. Sen mukaan mustien savuttajien laivamadot olisivatkin tuore ryhmä, joka polveutuu moderneista, selluloosaa popsivista laivamadoista. Ne olisivat vain vaihtaneet bakteerikantaansa, ja sitten ruuansulatuselimet alkoivat nopeasti surkastua. Eläimet olisivat levinneet mustien savuttajien lähelle siis vasta tuon muutoksen jälkeen.

Kun Filippiinien jättiläislaivamadon rakennetta päästiin viimein tutkimaan Distelin johtamassa projektissa, ratkaisu löytyi. Eläimen rakenteesta kävi selväksi, että se on kehittynyt "normaaleista" laivamadoista, jotka jyystävät vedessä hajoavan puun selluloosaa. Jättilaivamato osoittautui siis tärkeäksi välimuotodoksi kehityksessä, jonka ääripää sijaitsee paljon syvemmällä, merenpohjan pimeydessä.

Selitystä siihen, kuinka kemotrofiset bakteerit ovat oikein onnistuneet korvaamaan selluloosabakteerit, ei tarvitse kauaa spekuloida. Merenpohjalla elää sopivissa oloissa kemotrofeja mätänevästä puusta nousevilla rikkivedyillä. Laivamatojen kehot ovat tarjonneet niille suojaa, ja koska ne tarjosivat simpukoille helppoa ravintoa, alkuperäinen bakteerikanta korvautui. Muutos myös vapautti laivamadot siirtymään puiselta alustalta suoraan merenpohjaan – ja lopulta aina mustien savuttajien luo.

Puun ravintona käyttäminen toimi siis eläinten astinlautana syvään mereen.

Lähteet: Phys.orgDistel et al. (2000) Nature, Distel et al. (2017) PNAS, WoRMS, Northeastern University

Otsikkokuva: Elävänä pyydystetty ja kohta yliopiston kokoelmiin säilötty jättiläislaivamato (Matthew Modoono / Northeastern University)

Päivän kuva 8.11.2013: Supertaifuuni piiskaa Filippiinejä

To, 11/07/2013 - 23:06 Toimitus

Juuri parhaillaan supertaifuuni Yolanda rökittää Filippiinejä voimakkailla sateillaan ja erittäin vaarallisilla tuulillaan. Puuskissa tuulen nopeudeksi on mitattu jopa noin 310 km/h, mikä tekee siitä erään hurjimmista koskaan mitatuista pyörremyrskyistä. Mikäli tätä Tyynen valtameren myrskyä mitattaisiin Atlantilla käytössä olevalla hurrikaaniasteikolla, kuuluisi se erittäin voimakkaiden myrskyjen luokkaan 5.

Taifuuni tunnetaan siis nimellä Yolanda Filippiineillä, mutta sitä kutsutaan myös Haiyaniksi.

Ilmanpaine myrskyn keskustassa on laskenut torstain kuluessa alle 900 millibaarin, millaista lukua ei ole mitattu 22 vuoteen pyörremyrskylle; pieni ilmanpaine tietää suurta paine-eroa ja siten hyvin voimakkaita tuulia.

Ennusteen mukaan Yolanda siirtyy perjantain kuluessa Filippiinien yli Etelä-Kiinan merelle ja heikentyy hieman ennen saapumistaan uudelleen mantereelle jotakuinkin Vietnamin kohdalla.

Oheisessa NOAA:n tekemässä kuvakoosteessa on satelliittikuvan päälle laitettu kolmiulotteinen hahmotelma taifuunin pilvien korkeudesta. Värit ilmentävät vesihöyryn määrää ja siten epäsuorasti sateen voimakkuutta.

Laiva- ja lentoliikenne ovat jo hiljentymässä Filippiineillä ennen myrskyn saapumista: sen etenemistä ja vaikutuksia Aasian lentoliikenteeseen voi seurata mm. Flightradar24:n kartalla.