Een team van wetenschappers, onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Bristol en de Universiteit van Cambridge, heeft een nieuw model ontwikkeld dat de stroom van magma tijdens vulkaanuitbarstingen simuleert. Het model, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, biedt nieuw inzicht in de complexe fysieke processen die de frequentie en omvang van vulkaanuitbarstingen beheersen.

Het model, het 'meerfasige stromingsmodel' genoemd, behandelt magma als een mengsel van twee vloeistoffen:één vloeistof en één gasvormig. Dit is belangrijk omdat magma niet alleen maar gesmolten gesteente is, maar ook een aanzienlijke hoeveelheid gas bevat. De aanwezigheid van gas kan de stromingseigenschappen van magma dramatisch beïnvloeden, waardoor het explosiever wordt.

Het model is ontwikkeld om de beperkingen van eerdere modellen aan te pakken, die ervan uitgingen dat magma een eenfasige vloeistof was. Deze modellen konden het explosieve gedrag van magma tijdens uitbarstingen niet nauwkeurig simuleren.

Om hun model te valideren, gebruikten de wetenschappers het om de uitbarsting van Mount St. Helens in de staat Washington in 1980 te simuleren. De simulatieresultaten kwamen uitstekend overeen met waarnemingen van de uitbarsting.

Het nieuwe model geeft een beter inzicht in de processen die vulkaanuitbarstingen beheersen. Dit zal wetenschappers helpen de gevaren van vulkanen in te schatten en effectievere strategieën te ontwikkelen om de risico's die gepaard gaan met vulkaanuitbarstingen te beperken.

Hier zijn enkele van de belangrijkste bevindingen uit het onderzoek:

- De magmastroom tijdens vulkaanuitbarstingen wordt gecontroleerd door de concurrentie tussen de druk van het gas in het magma en de weerstand van de rotsen rondom de magmakamer.

- Wanneer de gasdruk de weerstand van de rotsen overschrijdt, zal het magma uitbarsten.

- De hoeveelheid gas in het magma, de temperatuur van het magma en de eigenschappen van de omringende rotsen hebben allemaal invloed op de stijl en omvang van de uitbarsting.

- Het nieuwe model kan het explosieve gedrag van magma tijdens uitbarstingen nauwkeurig simuleren. Dit zal wetenschappers helpen de gevaren van vulkanen in te schatten en effectievere strategieën te ontwikkelen om de risico's die gepaard gaan met vulkaanuitbarstingen te beperken.