In 2021 waren alle ogen gericht op het Canarische eiland La Palma, waar in de herfst van dat jaar de vulkaan Tajogaite in drie maanden tijd meer dan tweehonderd miljoen kubieke meter gesmolten gesteente uitspuugde. Het leverde Netflix de hitserie La Palma (2024) op, maar achter de spectaculaire beelden van stromende lava gaat veel meer schuil dan alleen sensatie. Dat geldt in het bijzonder voor speleologen, die er een schat aan informatie vinden.
Lavatunnels of ‘vuurpijpen’?
Het is alsof je op een andere planeet bent. Een grillige, naargeestige vlakte strekt zich uit zover het oog reikt, omringd door hellingen van zwarte as. Lange tijd was het grootste deel van dit lavaveld alleen toegankelijk voor wetenschappers en milieuambtenaren. Ik ben er in het gezelschap van Octavio Fernández Lorenzo, vicevoorzitter van de federatie van speleologen van de Canarische Eilanden.
Samen met onderzoekers van het Instituut voor Geologie en Mijnbouw van Spanje (IGME) is hij verantwoordelijk voor onderzoek en toezicht van de tunnels die de lava in haar kielzog achterliet.
Leestip: Hoe ontstaat een vulkaanuitbarsting?
In de wetenschappelijke literatuur heten ze lavatunnels; op La Palma kregen ze de poëtischere naam caños de fuego, ‘vuurpijpen’. Fernández geeft me een helm, controleert onze watervoorraad en loopt naar een wit hek waar een bord waarschuwt dat je niet verder mag. De weg die ons naar deze plek heeft gebracht, verdwijnt onder een deken van lava. Het voelt alsof we de beschaving hier achter ons laten.
Kilometerslange lavatunnels
Lavatunnels zijn bijna overal ter wereld te vinden waar vulkanische activiteit is of was. In tegenstelling tot gewone grotten, die zich in miljoenen jaren vormen, ontstaan deze holten in een geologische oogwenk. Niet alle vulkanen brengen lavatunnels voort. Een uitbarsting moet lang genoeg duren om voldoende lava uit te stoten.
Bovendien moet de lava heet genoeg zijn en bestaan uit de juiste materialen om vloeibaar te blijven. En dan moet de lava ook nog eens met de juiste snelheid een helling afstromen. Bij ongeveer 985 °C kan pahoehoe-lava stromen. Pahoehoe is een basaltische lava. De naam betekent ‘glad’ in het Hawaïaans; net als de Spaanse archipel bestaat Hawaï uit vulkanische eilanden.
‘Hetzelfde woord gebruiken ze voor een kalme zee,’ zegt Fernández. Ik zie het helemaal voor me: een zee van gloeiende, stroperige lava, die bergafwaarts vloeit. De buitenste laag koelt af door aanraking met de lucht en gaat stollen, waardoor een korst ontstaat die het dak van de buis wordt.
De lava stroomt kilometerslang ongehinderd verder onder deze beschermlaag. Als de uitbarsting ten einde is en de kanalen leeglopen, is het resultaat een labyrint van tunnels onder de hellingen van de vulkaan.
Leunend op een lange witte stok, waarmee hij behendig over de lava beweegt, lijkt Fernández een beetje op een tovenaar uit The Lord of the Rings. Hij let goed op onze passen, alsof hij bewaker is van deze nieuwe wereld.
Leestip: Deze ijsgrotten in de Alpen zijn als een tijdmachine voor archeologen
‘Volg in mijn voetsporen, want de omgeving is ontzettend kwetsbaar,’ waarschuwt hij. Het klinkt paradoxaal dat dit imposante landschap, waar de lava huizen en bananenplantages opslokte, nu kwetsbaar zou zijn.
De ontdekking van de eerste lavatunnels
Onze wandeling naar de lavatunnel duurt een uur en voert langs een helling van puntige rotsen. Dit is aa, Hawaïaans voor ‘ruw en steenachtig’, toepasselijk als uitroep voor wie blootsvoets over dit grillige oppervlak loopt. In het Spaans heet het malpaís, oftewel ‘slecht land’.
We lopen langzaam. Fernández pakt een kleine, smetteloos witte pyroclastische steen en geeft die aan mij. Het is ‘restingoliet’, vernoemd naar de uitbarsting in de regio La Restinga op buureiland El Hierro in 2011, toen honderden stukken witachtig gesteente op de oceaan dreven.
‘Het is alsof je uit het raam kijkt naar het verleden.’ – David Sanz Mangas, geoloog bij het Instituut voor Geologie en Mijnbouw van Spanje.
De stenen vormden aanleiding voor een wetenschappelijk debat dat, anders dan de vulkaan, nog moet uitdoven. Eén theorie over hun herkomst luidt: het zijn stukjes van het fundament waarop La Palma is ontstaan, oceaansedimenten van de twee miljoen jaar oude zeebedding. David Sanz Mangas, geoloog bij het IGME, zegt het zo: ‘Het is alsof je uit het raam kijkt naar het verleden.’
Amper een maand na de uitbarsting op La Palma ontdekten wetenschappers al de eerste lavatunnels. Je ziet ze niet zomaar met het blote oog; dronebeelden van de uitbarsting brachten hen op het spoor. Eén vuurpijp werd pas in juni 2022 ontdekt, zes maanden na afloop van de uitbarsting, toen werklui een nieuwe weg wilden aanleggen. Ze stuitten op een grotachtige ruimte en moesten hun werk onderbreken.
Op dat moment sloot Sanz zich aan bij het team om de nieuwe lavatunnels van La Palma te bestuderen. ‘Afgaand op ervaringen uit de Hawaïarchipel, waar je de grootste lavatunnels ter wereld vindt, gingen we ervan uit dat onderzoek twee jaar na de uitbarsting kon beginnen,’ zegt hij. Maar met wat moeite bleek het terrein eerder toegankelijk.
Drones zijn onontbeerlijk voor het veldwerk. ‘De eerste stap was een reeks vluchten om de gaten in het lavaveld in kaart te brengen. En om ze beetje bij beetje te gaan verkennen.’ De zogenoemde ‘rode tunnel’ is het resultaat van de lavarivieren die drie jaar geleden het stadje Todoque binnen stroomden. Twee ingangen, zo’n zestig meter uit elkaar, zorgen ervoor dat er luchtcirculatie is.
‘In plaats van dat er hete lucht naar buiten komt, zuigt de opening frisse lucht van buiten aan,’ legt Fernández uit. ‘Dit is het best denkbare laboratorium om te leren hoe de lavastromen afkoelen.’
Een loeihete aankomst
We doen onze helmlamp aan, kruipen naar binnen en aanschouwen de roodachtige muren. Aan het plafond hangen donkerbruine lava-stalactieten, bevroren in de tijd. In de tunnel is de lucht koeler dan de muren, die tussen de 50 en 100 °C zijn.
Met beschermende handschoenen aan zoeken we steun van de muren, terwijl we stap voor stap voorwaarts gaan. De luchtvochtigheid en de combinatie van temperaturen geven de grot het aangename gevoel van een Turks bad.
Met een drone meet Fernández de temperatuur. Nog geen honderd meter van de ingang maant hij ons al om te stoppen omdat het kwik ontzettend oploopt: tot wel 250 °C even verderop. In de videofeed trilt de lucht als een fata morgana.
Leestip: Wat is de Ring van Vuur?
Deze opening is slechts een van de ruim honderd die tot nu toe zijn gevonden, de meeste met behulp van dronevluchten. Toch blijft een aantal ook vanuit de lucht onzichtbaar. Slechts een klein deel is onderzocht.
Openingen zijn alleen toegankelijk als de temperatuur het toelaat. Bij lavastromen tot een breedte van twintig meter kan de afkoeling tweeënhalf jaar duren, bij 45 tot zestig meter breedte wel twintig jaar.
Het is nog te vroeg om te voorspellen hoe ver deze tunnels reiken. Wetenschappers denken dat dit netwerk bestaat uit maximaal drie overlappende niveaus. Volgens Sanz zou het weleens het meest uitgebreide lavatunnelstelsel van Europa kunnen zijn.
Die titel is nu nog in handen van het grottenstelsel Viento-Sobrado bij de vulkaan Teide op Tenerife, waar je fantastisch kunt wandelen. Met ruim achttien kilometer aan tunnels gold het zelfs korte tijd als het grootste stelsel ter wereld, tot ene Harry Shick in 1995 een grotingang aantrof in zijn tuin op het eiland Hawaï. Het bleek de toegang tot maar liefst 65 kilometer aan tunnels, die zich vertakken vanaf de Kilauea-vulkaan.
Leven in buitenaardse lavatunnels
Er valt veel te leren in deze tunnels, en mogelijkerwijs niet alleen over onze eigen wereld. Ana Zélia Miller, een geomicrobioloog van het Instituut voor Natuurlijke Hulpbronnen en Agrobiologie (IRNAS) in Sevilla, kreeg op negenjarige leeftijd een microscoop en was verkocht. Sindsdien richt ze zich op levensvormen die het menselijk oog niet kan waarnemen.
Ze deed haar eerste ontdekkingen bij de bestudering van de eigenaardige gelatineachtige minerale afzettingen in de lavatunnels van La Palma. Millers onderzoek naar extremofiele soorten, met name bacteriën die de energie om zich te ontwikkelen kunnen halen uit anorganische materie, bracht het Europees Ruimteagentschap (ESA) ertoe om haar te rekruteren voor het Pangaea-X-project.
Hierin kreeg ze als opdracht astronauten te leren om microbiële monsters te verzamelen en te analyseren in een lavatunnel op het nabijgelegen eiland Lanzarote. Mogelijk komen de omstandigheden in deze tunnel overeen met die op de maan of Mars.
‘De recente uitbarsting op La Palma geeft ons een unieke kans om meer te weten te komen over de microben die er leven.’ –Ana Zélia Miller, geomicrobioloog.
Sinds 2009, toen een Japanse ruimtesonde de Marius Hills Skylight ontdekte als mogelijke ingang naar een lavatunnel op de maan, bestudeert de wetenschappelijke gemeenschap de overeenkomsten tussen aardse lavatunnels en hun buitenaardse soortgenoten. Voor Miller is het niet langer de vraag óf we leven vinden op andere planeten, maar wanneer.
‘Mars- en maangrotten verschillen sterk van de aardse qua omstandigheden en zwaartekracht, waardoor hun grootte en stabiliteit soms heel anders zijn. Toch hebben hun vorming en omgeving meer met elkaar gemeen dan je zou denken,’ vertelt Francesco Sauro, National Geographic Explorer en als wetenschapper verbonden aan ESA.
Leestip: Soms blazen vulkanen rookcirkels. Hoe kan dat?
Als er leven is of was in deze buitenaardse lavatunnels, dan kan het gaan om micro-organismen zoals in de lavatunnels van La Palma. ‘De recente uitbarsting op La Palma geeft ons een unieke kans om meer te weten te komen over de microben die er leven,’ zegt Miller.
Want nu al hebben de vulkanische tunnels nieuwe bewoners. Het team van Miller heeft bekende bacteriën ontdekt, maar ook proteobacteriën en Bacteroidetes, die mogelijk nieuwe soorten zijn.
Vulkanische bommen
De vulkaanroute van La Palma, een oud wandelpad door dit bijzondere landschap, is weer opengesteld. Een pad, dat nog steeds bedekt is met as, leidt naar een andere gedeeltelijk onderzochte tunnel met de bijnaam hornito bonito: mooi oventje.
We komen een groep toeristen tegen die naar de hoofdkegel van de vulkaan zijn geweest. Deze is Tajogaite gedoopt, wat ‘gebarsten berg’ betekent in de eilandtaal. De rest van het gebied kun je alleen bezoeken met speciale toestemming. En met een gasmeter en -masker, want de omstandigheden kunnen van moment tot moment verschillen.
Het asveld is verlaten, zo ongerept als de uitbarsting het achterliet, en bedekt met kleine kraters. In elke krater ligt een ronde steen, als een parel in een oester. De stenen zijn stukken lava die de vulkaan heeft uitgespuugd en zijn gladgestreken door wrijving met de lucht.
Vulkanische bommen, noemt Fernández ze. Hij pakt er een op om hem te laten zien en legt hem daarna terug, als onlosmakelijk onderdeel van dit maagdelijke landschap. ‘Het zou mooi zijn om een netwerk van gemarkeerde en gecontroleerde paden uit te zetten, zodat iedereen van deze geologische rijkdom kan genieten zonder die te beschadigen of risico te lopen,’ zegt Fernández.
Leestip: Wat gebeurt er als een supervulkaan tot uitbarsting komt?
Hij blijft nauwgezet letten op onze stappen en draait zich om bij elk verdacht gekraak. De laag geharde lava is nog geen twee centimeter dik en er kan zomaar een luchtbel openbarsten met een temperatuur van zeker 480 °C, vandaar.
De hornito bonito rijst op als een ambachtelijke oven of een zandkasteel. ‘De hornito’s zijn een soort minivulkanen,’ vertelt Fernández. ‘Deze ontstond in amper drie dagen.’ Dit gebeurde boven de noordzijde van de hoofdkegel, toen een straal lava dertig meter de lucht in schoot.
Terwijl die zijn kracht verloor, begonnen gassen op te borrelen waarbij lavadruppels de lucht in werden geslingerd. Die stapelden zich op tot een kegelvormige toren.
Een tunnel vol wit poeder
Een nabijgelegen ingang is een enorm gat dat de tunnel in leidt. Het geeft een indruk van de lavawaterval die daar moet hebben gestroomd, met de buis eromheen gestold. Overal is een licht wit poeder neergeslagen, dat kristalliseert tot kleine stalactieten, zo dun als naalden.
Ze zijn voer voor onderzoekers, die willen weten waaruit ze bestaan. Vluchtige mineralen, gedoemd om bij elke druppel water van vorm te veranderen of te verdwijnen. Misschien bestaan ze niet eens meer tegen de tijd dat de wetenschap heeft achterhaald wat ze zijn.
De aanblik wekt een gevoel van eerbied op. Ik zet mijn helmlamp uit om me in de duisternis onder te dompelen. De stilte en eenzaamheid zijn adembenemend. Uiteindelijk steken we het lavaveld weer over om terug te gaan naar onze auto’s. Het regent en het opspattende water veroorzaakt stoomwolken. Onze kleren zijn doorweekt, maar ik heb het niet koud, want nog steeds ontsnapt er warmte uit de levende rots.
