het kraken, uitpuilend en trillend van de uitbarsting van een mijl hoge vulkaan waar twee tektonische platen gescheiden zijn, is gedetailleerder vastgelegd dan ooit tevoren. Een studie van de Universiteit van Washington die deze week is gepubliceerd, laat zien hoe de vulkaan zich gedroeg tijdens de uitbarsting in het voorjaar van 2015. onthullende nieuwe aanwijzingen over het gedrag van vulkanen waar twee oceaanplaten uit elkaar bewegen.

"Dankzij het nieuwe netwerk konden we tot in het kleinste detail zien waar de fouten zitten, en die actief waren tijdens de uitbarsting, " zei hoofdauteur William Wilcock, een UW hoogleraar oceanografie. Het nieuwe papier binnen Wetenschap is een van de drie studies die samen zijn gepubliceerd en die de eerste formele analyses van de seismische trillingen bieden, bewegingen van de zeebodem en gesteente ontstaan ​​tijdens een uitbarsting in april 2015 voor de kust van Oregon. "We hebben een nieuw begrip van het gedrag van caldera-dynamiek dat kan worden toegepast op andere vulkanen over de hele wereld."

De onderzoeken zijn gebaseerd op gegevens die zijn verzameld door de Cabled Array, een door de National Science Foundation gefinancierd project dat elektriciteit en internet naar de zeebodem brengt. het observatorium, voltooid enkele maanden voor de uitbarsting, biedt nieuwe hulpmiddelen om een ​​van de testlocaties te begrijpen voor het begrijpen van het vulkanisme van de aarde.

"De axiale vulkaan heeft minstens drie uitbarstingen gehad, waarvan we weten, de afgelopen 20 jaar, " zei Rick Murray, directeur van de NSF's Division of Ocean Sciences, die ook het onderzoek financierde. "Instrumenten die worden gebruikt door wetenschappers van het Ocean Observatories Initiative geven ons nieuwe mogelijkheden om de innerlijke werking van deze vulkaan te begrijpen, en van de mechanismen die vulkaanuitbarstingen in veel omgevingen veroorzaken.

"De informatie zal ons helpen het gedrag van actieve vulkanen over de hele wereld te voorspellen, ' zei Murray.

Het is een weinig bekend feit dat het grootste deel van het vulkanisme op aarde onder water plaatsvindt. Axiale vulkaan stijgt 0,7 mijl boven de zeebodem, ongeveer 300 mijl uit de Pacific Northwest kust, en zijn piek ligt ongeveer 0,85 mijl onder het oppervlak van de oceaan. Net als op het land, we leren over oceaanvulkanen door trillingen te bestuderen om te zien wat er diep van binnen gebeurt als platen uit elkaar gaan en magma naar boven snelt om nieuwe korst te vormen.

De locatie van de onderzeeër heeft enkele voordelen. De typische oceaankorst is slechts 6 km dik, ongeveer vijf keer dunner dan de korst die onder vulkanen op het land ligt. De magmakamer is niet zo diep begraven, en de harde rots van oceaankorst genereert scherpere seismische beelden.

"Een van de voordelen die we hebben met vulkanen op de zeebodem, is dat we heel goed weten waar de magmakamer is, ' zei Wilcock.

"De uitdaging in de oceanen is altijd geweest om goede observaties van de uitbarsting zelf te krijgen."

Dat veranderde allemaal toen de Cabled Array werd geïnstalleerd en de instrumenten werden aangezet. Analyse van trillingen in de aanloop naar en tijdens het evenement laten een toenemend aantal kleine aardbevingen zien, tot duizenden per dag, in de voorgaande maanden. De trillingen vertonen ook een sterke getij-triggering, met zes keer zoveel aardbevingen tijdens eb als vloed terwijl de vulkaan zijn uitbarsting naderde.

Toen lava tevoorschijn kwam, beweging begon langs een nieuw gevormde scheur, of dijk, die naar beneden en naar buiten liep in de 2 mijl brede en 5 mijl lange caldera.

"Er is al lang een debat gaande onder vulkanologen over de oriëntatie van ringfouten onder caldera's:hellen ze naar of weg van het midden van de caldera?" zei Wilcock. "We waren in staat om kleine aardbevingen te detecteren en ze zeer nauwkeurig te lokaliseren, en zie dat ze actief waren terwijl de vulkaan aan het opblazen was."

De twee vorige uitbarstingen stuurden lava ten zuiden van de rechthoekige krater van de vulkaan. Deze uitbarsting produceerde lava naar het noorden. De seismische analyse toont aan dat vóór de uitbarsting, de beweging was op de naar buiten dompelende ringfout. Toen vormde zich een nieuwe scheur of dijk, aanvankelijk langs dezelfde naar buiten lopende breuk onder de oostelijke muur van de caldera. De naar buiten hellende breuk is voorspeld door zogenaamde "sandbox-modellen, " maar dit zijn de meest gedetailleerde waarnemingen om te bevestigen dat ze in de natuur plaatsvinden. Die scheur bewoog zich zuidwaarts langs dit vlak totdat hij de noordelijke grens van de vorige uitbarsting van 2011 bereikte.

"In gebieden die onlangs zijn uitgebarsten, de stress is weg, "Zei Wilcock. "Dus de scheur stopte met naar het zuiden te gaan en toen begon hij naar het noorden te gaan." Seismisch bewijs toont aan dat de scheur naar het noorden ging langs de oostelijke rand van de caldera, toen doorboorde lava het oppervlak van de korst en barstte uit binnen en vervolgens buiten de noordoostelijke rand van de caldera.

de dijk, of barst, stapte toen naar het westen en volgde een lijn ten noorden van de caldera tot ongeveer 15 km ten noorden van de vulkaan, met onderweg duizenden kleine explosies.

"Aan de noordkant waren er twee grote uitbarstingen en die duurden bijna een maand, gebaseerd op wanneer de explosies plaatsvonden en wanneer de magmakamer leegliep, ' zei Wilcock.

De activiteit ging door in mei, toen stopte de lava met stromen en stopten de seismische trillingen. Binnen een maand daarna daalden de aardbevingen tot slechts 20 per dag.

De vulkaan is nog niet begonnen met het produceren van meer aardbevingen, aangezien het geleidelijk herbouwt naar een nieuwe uitbarsting, die meestal elk decennium of zo gebeuren. Het observatorium rond Axial Volcano is ontworpen om minstens 25 jaar te functioneren. "De bekabelde array biedt nieuwe mogelijkheden om vulkanisme te bestuderen en echt te leren hoe deze systemen werken, ' zei Wilcock. 'Dit is nog maar het begin.'