Geologie van Whakaari

De Whakaari is een andesiet-daciet* stratovulkaan, in de afgelopen 150.000 gevormd door ontelbare lagen lava afgewisseld met pyroclastisch materiaal. Vanaf de zeebodem is de vulkaan zo'n 760 meter hoog, waarvan er 321 meter boven water uitsteekt. Het hoogste punt van de noordwestelijke kraterrand wordt Mount Gisborne genoemd. Aan de voet beslaat de vulkaan een oppervlakte van 16 bij 18 kilometer, het deel van de kegel, dat boven water uitsteekt meet ongeveer 2,4 bij 2 kilometer.

De eerste persoon, die zich realiseerde, dat het eiland eigenlijk niets anders dan de top van een vulkaan was, moet een zekere Henry Williams zijn geweest, die op 1 december 1826 aan boord van de naar het eiland varend schoener 'Herald' opmerkte, dat het hele eiland zowat uit zwavel bestond.

In ieder geval  sinds de laatste 16.000 jaar ontsnappen er gassen uit de krater. Die gassen, met een temperatuur van 100° C tot 800° C, bestaan hoofdzakelijk uit stoom, koolstofdioxide, zwaveldioxide alsmede kleinere hoeveelheden halogeen.  Uitgaande van een gemiddelde van 75% water, 18% koolstofdioxide en 5% zwaveldioxide betekent, dat er dagelijks 2600 ton koolstofdioxide en 400 ton zwaveldioxide wordt uitgestoten. 

In 1999 werden in het kader van de New Zealand American Plume Mapping Expedition (NZAPLUME) ten noordoosten van Whakaari, langs de grens van de Indo-Australische en de Pacifische Plaat 7 onderzeese vulkanen met een actief hydrothermaal systeem ontdekt. Ook nabij Whakaari vond men een dergelijke systeem van 'Black Smokers', waarbij in sommige vloeibaar kwik werd aangetroffen.

Rechts: Het onderzoeksgebied van NZAPLUME. Bron: Intra-oceanic subduction-related hydrothermal venting, Kermadec volcanic arc, New Zealand, Earth and Planetary Science Letters 193 (2001).

Eiland van zwavel

Al bij het betreden van de vervallen aanlegsteiger is  de sterke geur van zwavel merkbaar. In het terrein rond de centrale krater duiden de witte, gele en oranjebruine kleuren op de afzetting van zwavel. Hier bij de vele solfataren komt zwavel in zijn elementaire vorm voor. Ook elders op de aarde komt zwavel als verbinding in grote hoeveelheden voor in mineralen als pyriet, galena, gips en bariet. 
​De aanwezigheid van grote hoeveelheden zwavel bracht in 1885 de New Zealand Manure and Chemical Company naar het eiland, niet allen voor de winning van zwavel voor de binnenlandse markt, maar ook voor de export. 

Zwavelfabriek

Nauwelijks een jaar na de start van de winning van zwavel in 1885 werd het werk na de uitbarsting van de Tarawera, op 10 juni 1886, stilgelegd. De vrees bestond, dat ook Whakaari zou kunnen uitbarsten. Pas in 1913 werd de winning van zwavel hervat. Ook nu was deze niet van lange duur. In september 1914 stortte een groot deel van de zuidwestelijke kraterrand in. De daarbij ontstane lahar verwoestte nagenoeg de gehele fabriek. Tien werkers kwamen om het leven.
​In 1925 werd een nieuwe fabriek gebouwd, maar uiteindelijk zou de winning van zwavel in 1933 definitief ten einde komen. Naar schatting is er in totaal meer dan 10.000 ton aan zwavel gewonnen.

De restanten van de fabriek vallen ten gevolge van de extreme condities in hoog tempo. ​Door de hevige corrosie van het ijzer van de wapening, verbrokkelen de betonnen constructies en vallen machines uiteen.

De uit de krater vrijkomende gassen reageren met het water in de stoom en vormen zure waterdruppels. De effecten zijn goed te zien in de restanten van de voormalige zwavelfabriek nabij de aanlegsteiger, waar nagenoeg alle metalen delen, de wapening van het beton en apparatuur zwaar gecorrodeerd is. Hout en rubber daarentegen zijn in opmerkelijk goede conditie.

Taupo Volcanic Zone

De Whakaari is de meest noordelijke vulkaan van de Taupo Volcanic Zone, waarin  zich de meeste actieve vulkanen van Nieuw-Zeeland zich bevinden. De Taupo Volcanic Zone is een 20 tot 40 kilometer breed gebied, dat zich van de Ruapehu vulkaan over een lengte van zo'n 240 kilometer in noordoostelijke richting langs de grens tussen de Pacifische Plaat en de Indo-Australische Plaat uitstrekt (zie foto hieronder).

​Globale begrenzing van de Vulkanische Zone van Taupo, waarvan Whakaari de meest noordelijke boven water uitstekende vulkaan is. In noordoostelijke richting bevindt zich nog een aantal onderzeese vulkanen, waarvan de activiteit wordt gestuurd door  de beweging van de Pacifische- en de Indo-Australische Plaat.
Foto: National Geographic Interactive MapMaker 2014.​

Onder 'normale vulkanische omstandigheden' wordt het waarschuwingsniveau op Whakaari aangegeven met een '1', hetgeen hier betekent, dat de standaard veiligheidsvoorschriften voor dat moment voldoende zijn zich op het eiland te begeven. 

* Andesiet is een grijskleurig tot zwart stollingsgesteente, dat tussen de 52 en 63 procent silica (SiO2) bevat. In het gesteente komen mineralen als kwarts en plagioklaas alsmede mica's als biotiet en muscoviet. Daciet is een stollingsgesteente met een silica percentage tussen 63 en 68%. Ook in daciet worden mineralen als  plagioklaas en biotiet aangetroffen. Naast Whakaari zijn er in dit gebied meerdere andesiet-daciet vulkanen: enkele kilometers ten noordoosten ligt de onderzeese Whakatane-vulkaan. Deze vulkaan markeert de noordoostelijke grens van de Taupo Volcanic Zone. Tussen de Whakaari en de stad Whakatane ligt vlak voor de kust nog de Moutohora-vulkaan (Whale Island). Meer landinwaarts, ten zuidwesten van Whakatane ligt de Putauaki (Mount Edgecombe), die afwisselend tussen 5000 en 2000 jaar geleden actief is geweest.

Vanaf 1830 is er berichtgeving over erupties en andere vulkanische activiteit. In 1967 werd er door het Department of Scientific and Industrial Research (DSIR) en de Victoria Universiteit in Wellington op het eiland een net van meetpunten geïnstalleerd. Vandaag de dag observeert het Institute of Geological and Nuclear Sciences (IGNS) in Wairakei met dit meetnet de vulkaan.

Geraadpleegde bronnen

- Volcanoes and Thermal Wonders, G. Ell, The Bush Press, Auckland 2004
- White Island, New Zealand's most active volcano, P. en J. Tait, Random House, Auckland, 2011
- A continent on the move, I.J. Graham, Geological Society of New Zealand/GNS Science, Wellington, 2008

Kijk hier voor meer over het vulkanische Nieuw-Zeeland.