Kleine freatische explosies uit een laag-enthalpie hydrothermaal systeem leidden tot de ontvolking van het eiland Milos (Griekenland) in Romeinse tijden

Verborgen explosies onder een vakantiebestemming

Milos, een zonnig Grieks eiland dat nu bekendstaat om zijn stranden en blauwe water, werd ooit zo gevaarlijk dat de Romeinse bewoners het verlieten. Deze studie verklaart hoe kleine maar krachtige stoomexplosies, diep in de grond veroorzaakt door verspringende breuken en aardbevingen, herhaaldelijk het oppervlak opengereten, waardevolle warmwaterbronnen en mineralen beschadigden en waarschijnlijk bijdroegen aan het decennialang verlaten van het eiland.

Stoomexplosies zonder lava

Het werk richt zich op “freatische” explosies — plotselinge uitbarstingen aangedreven door water dat in stoom verandert, niet door vers magma. Deze gebeurtenissen geven weinig waarschuwing en kunnen dodelijk zijn, zoals moderne tragedies in Nieuw-Zeeland en Japan hebben aangetoond. In het oosten van Milos hebben de auteurs meer dan 290 kleine kraters in kaart gebracht, veelal slechts enkele tientallen meters breed, uitgesneden in een veld van oude lavadomes en asafzettingen. Met drone-gebaseerde hoogtekaarten en nauwkeurige metingen lieten ze zien dat de meeste kraters ontstonden waar een ondiep heetwatersysteem slechts enkele meters onder het oppervlak lag, waardoor het gebied extra gevoelig was voor explosief koken.

Een fragiele korst boven kokende grond

Onder de bodem van Milos bevindt zich een langdurig hydrothermaal systeem: regen- en zeewater circuleren door gebroken gesteente, worden op diepte verwarmd en komen als warmwaterbronnen en fumarolen weer naar boven. In de loop van de tijd hebben deze vloeistoffen een harde, silica-rijke korst net onder de grond afgezet, gelegen op aangepaste rhyolietlava en oudere metamorfe gesteenten. Laboratoriumanalyses van kraterafzettingen toonden overvloedig kwarts, opaliene silica en kleimineralen, maar geen vers vulkanisch glas, wat bevestigt dat recent magma niet direct betrokken was. Microscopische ‘scheur-en-hecht’-texturen — breuken die herhaaldelijk openden door onder druk staande vloeistoffen en vervolgens werden hersteld door nieuwe mineraalgroei — tonen aan dat het ondergrondse systeem al gespannen en nabij falen was vóór de laatste explosies.

De kracht van begraven explosies meten

Door kraterdiameters te relateren aan explosie-energie schatte het team dat typische uitbarstingen energie vrijgaven vergelijkbaar met meerdere tonnen TNT, op dieptes meestal tussen 3 en 20 meter. Deze drukken waren hoog genoeg om de stijve silica-corst te verbrijzelen en blokken van gehydrateerd gesteente enkele tientallen centimeters groot uit te werpen. Lagen met overlappende kraterafzettingen, op sommige plaatsen gescheiden door dunne bodemhorizons en verkoolde wortels, laten zien dat de explosies niet als één enkele uitbarsting plaatsvonden maar zich herhaalden over maanden tot jaren. Elke gebeurtenis knabbelde verder aan het hydrothermale veld, waardoor het ondiepe systeem dat warmwaterbronnen voedde en mineraalontginning mogelijk maakte geleidelijk uitgeput raakte.

Hoe aardbevingen heet water tot een wapen maken

De kernvraag is wat dit al fragiele systeem plots in gewelddadige disequilibrium duwde. De auteurs stellen dat snelle drukverlagingen, hoogstwaarschijnlijk veroorzaakt door aardbevingen, heet water in een sterk instabiele toestand dreven waarin bellen vrijwel onmiddellijk vormen en imploderen — een proces dat cavitatie wordt genoemd. Wanneer seismische golven door gebroken, met vloeistof gevulde gesteenten trekken, kunnen ze scherpe drukwisselingen veroorzaken. In het Milos-systeem zouden zulke wisselingen water in een ‘verboden’ gebied van zijn druk-temperatuurgedrag hebben geduwd, waardoor explosief koken onvermijdelijk werd. Berekeningen tonen aan dat grondbevingen door matige lokale bevingen, of door een verre reusachtige gebeurtenis zoals de aardbeving van 365 na Chr. bij Kreta, voldoende dynamische spanningen hadden kunnen leveren om deze door cavitatie gedreven explosies te triggeren.

Wanneer de natuur een bloeiende gemeenschap ondermijnt

Archeologische aanwijzingen koppelen dit geologische geweld direct aan de menselijke geschiedenis. Romeinse aardewerkfragmenten verschijnen bij de basis van veel explosieafzettingen, wat aantoont dat mensen woonden en werkten bij de warmwatervelden tot kort vóór de explosies. Milos was gewild om zwavel, warm water en een beroemd wit pigment dat in verf en cosmetica werd gebruikt. Toch ontbreekt handgemaakt aardewerk uit de vierde eeuw na Chr. opvallend, wat suggereert dat permanente bewoning kort daarna instortte. De studie concludeert dat herhaalde, onvoorspelbare stoomexplosies — waarschijnlijk gerelateerd aan regionale seismische onrust — hielpen de economische levensaders van het eiland af te schrapen en het dagelijks leven te risicovol maakten, waardoor de Romeinse bewoners een plaats verlieten die millennia had geprofiteerd.

Bronvermelding: Sulpizio, R., Lucchi, F., Lucci, F. et al. Small-scale phreatic explosions from a low-enthalpy hydrothermal system caused the abandonment of Milos Island (Greece) in Roman times. Sci Rep 16, 14547 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43334-w

Trefwoorden: freatische explosies, eiland Milos, hydrothermale systemen, aardbeving als trigger, Romeinse archeologie