Volkanik Magma Kabarcık Oluşumu Basınç Düşüşü Yerine Kayma Kuvvetleriyle Tetikleniyor

Bilim camiasında on yıllardır süregelen baskın görüş, volkanik patlamalara yol açan magma kabarcıklarının oluşumunun yalnızca magma yükseldikçe meydana gelen basınç düşüşleri sonucunda gerçekleştiği yönündeydi. Bu geleneksel termodinamik odaklı anlayış, gazın eriyikten ayrışmasını ve kabarcıkların ortaya çıkmasını, yüzeye doğru ilerleyen magmanın maruz kaldığı düşük basınçla ilişkilendiriyordu.

Ancak, 2025 yılında yayınlanan ve ETH Zürih'ten uzmanların da dahil olduğu uluslararası bir ekip tarafından yürütülen bir araştırma, gerçeğin daha karmaşık olduğunu ortaya koydu. Bu yeni bulgular, gazla doymuş magmanın basit hareketinin ve deformasyonunun, çevresel bir basınç değişikliği olmaksızın kabarcık çekirdekleşmesini tetikleyebileceğini gösteriyor. Çalışma, özellikle volkanik bacaların içinde, sürtünmenin en yüksek olduğu baca duvarlarına yakın bölgelerde, magma arasındaki farklı hızlardan kaynaklanan kayma kuvvetlerinin etkisine odaklandı. Olivier Roche ve Olivier Bachmann liderliğindeki ekip, karbondioksit (CO2) ile doymuş basınçlı erimiş polimer kullanarak kurulan laboratuvar analojilerinde, kontrollü kayma uygulandığında, yüksek mekanik stres altındaki bölgelerde kendiliğinden kabarcık oluşumu gözlemledi. Bu keşif, geleneksel basınç düşüşü sürecine ek olarak, kayma ile indüklenen çekirdeklenme adı verilen yeni bir mekanizma sunuyor.

Araştırmanın kritik bir sonucu, kabarcık oluşumunu başlatmak için gereken kritik kayma gerilmesinin, magmadaki çözünmüş gaz konsantrasyonu arttıkça azaldığıdır. Bu durum, yüksek oranda uçucu madde içeren magmalar için özel bir önem taşıyor. Yapılan boyut analizi, kayma ile indüklenen çekirdeklenmenin volkanik bacalarda doğal olarak meydana gelme olasılığının yüksek olduğunu gösteriyor. Bu mekanizma, yüksek viskoziteli ve uçucu zengini magmaların bazen şiddetli patlamalar yerine daha sakin, effüzif püskürmeler (lav akıntıları) üretmesini açıklamada derin jeolojik çıkarımlara sahiptir. Kayma kaynaklı erken kabarcık oluşumu, magma kritik basınç düşüşü bölgelerine ulaşmadan önce gazın aşamalı olarak salınmasına olanak tanıyarak patlayıcı davranışı yumuşatıyor.

Bu bulgular, bacalardaki kayma etkisini volkanik tehlike tahmin modellerine dahil etme gerekliliğini vurguluyor. Bu mekanizma aynı zamanda, eğer kayma ile indüklenen çekirdeklenme önemliyse, kabarcık dokusuna dayanarak yapılan magma yükselme hızı tahminlerinin aşırı değerlendirilmiş olabileceği şüphesini doğuruyor. Bu keşif, volkanik süreçlerin anlaşılması ve gelecekteki patlama modellerinin hassasiyetinin artırılması açısından önemli bir dönüm noktası teşkil ediyor.