science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een moddervulkaan barst al 10 jaar uit - en wetenschappers weten nog steeds niet wat de oorzaak is

Nu verlaten, een deel van de stad Sidoarjo ligt verscholen in meters dikke modder. Krediet:zagerijading, CC BY-NC-ND

De meest destructieve moddervulkaan ter wereld werd geboren in de buurt van de stad Sidoarjo, op het eiland Java, Indonesië, iets meer dan 11 jaar geleden - en tot op de dag van vandaag is het niet gestopt met uitbarsten. De moddervulkaan die bekend staat als Lusi begon op 29 mei, 2006, en op zijn hoogtepunt een duizelingwekkende 180, 000 kubieke meter modder per dag, dorpen begraven in modder tot 40 meter dik. De ergste gebeurtenis in zijn soort in de geschiedenis, de uitbarsting kostte 13 levens en vernietigde de huizen van 60, 000 mensen. Maar hoewel de modder meer dan een decennium later nog steeds stroomt, wetenschappers zijn het nog niet eens over de oorzaak.

Het debat is of de uitbarsting van Lusi te wijten was aan een aardbeving enkele dagen eerder, of tot een catastrofale storing van de Banjar Panji 1-gasexploratiebron die op dat moment in de buurt werd geboord. Gezien de enorme impact van de vulkaan op de gemeenschappen in de buurt en de velden die hun levensonderhoud waren, waarom zijn we nog steeds niet zeker van de oorzaak?

Moddervulkanen komen zeer veel voor op aarde, met duizenden voorbeelden wereldwijd bekend. Ze zijn er in vele soorten en maten en gedragen zich een beetje als hun tegenhangers van gesmolten gesteente, door lange perioden van inactiviteit gaan met periodieke gewelddadige uitbarstingen. modder vulkanen, echter, spuw geen gesmolten hete lava uit de aardmantel, maar meestal een koud mengsel van gas, water en vaste stoffen.

Enkele van de meest spectaculaire voorbeelden van moddervulkanen zijn in Azerbeidzjan, waar ze kunnen variëren van een paar meter breed tot de grootte van een kleine berg. Ze worden vaak gevonden op tektonische plaatgrenzen, en ook onder water bij rivierdelta's waar sediment snel wordt begraven, waardoor ongewoon hoge druk ondergronds wordt opgebouwd. Het modderige mengsel wordt ook naar de oppervlakte geduwd door het opdrijvende gas dat het bevat. Meestal groeien moddervulkanen langzaam, door laag op laag modder. Wat er in 2006 in Sidoarjo gebeurde, is uniek, met Lusi verreweg de snelst groeiende moddervulkaan die we kennen, omliggende huizen hebben verdronken, fabrieken, gebedshuizen en scholen in een stinkende, emulsie-achtige modder.

NASA valse kleurenafbeelding, waar rood staat voor vegetatie in velden, van de stad Sidorajo in 2004, voor de uitbarsting van Lusi. Krediet:NASA/ASTER

Boren of aardbeving?

Het journaal Mariene en petroleumgeologie publiceert een speciale uitgave waarin wordt onderzocht hoe dit verbazingwekkende fenomeen zich ontwikkelt. Het bevat een artikel van de geowetenschappers Stephen Miller en Adriano Mazzini ("[Meer dan tien jaar Lusi:een overzicht van feiten, toevalligheden, en eerdere en toekomstige studies") die het debat opgraven over de oorzaak van de uitbarsting, het aanbieden van krachtige steun voor de aardbeving als de oorzaak en het verwerpen van het idee dat het boorgat verantwoordelijk was.

De verklaring voor de boring is dat water uit de omliggende rotsbodem de 2, 834 meter diepe Banjar Panji 1 put, die voor zijn laagste 1, 743 meter was onbeschermd door staal en cement omhulsel. De druk die het water uitoefende was voldoende om het omringende gesteente of reeds bestaande breuken te breken. Vermenging met ondergrondse modder van de Kalibeng-formatie, die deel uitmaakt van de geologie van Java, dit onder druk staande water en modder snelden naar de oppervlakte door een breuk, vormt de Lusi-moddervulkaan op slechts 200 meter van de boorlocatie.

NASA valse kleurenafbeelding, waar rood staat voor vegetatie in velden, uit 2008 met insluitingsbanken rond de modderstroom van Lusi die een deel van de stad Sidorajo heeft verwoest. Krediet:NASA/ASTER

De alternatieve verklaring is dat ondanks de nabijheid van de boorput toeval was, en dat de aardbeving in Yogyakarta met een kracht van 6,3 op 27 mei, 260 km afstand had trillingen in de modderlaag van de Kalibeng-formatie gestuurd, waardoor het vloeibaar wordt en onder druk naar de oppervlakte stijgt.

Dat aardbevingen tot uitbarstingen kunnen leiden, is al gedocumenteerd in Plinius's Encyclopedia in de eerste eeuw. Het is ook zo dat de uitbarsting begon als een reeks kleine uitbarstingen, allemaal uitgelijnd langs een geologische breuk, dus de rol van de aardbeving verdient zeker alle aandacht. Maar in vergelijking met andere uitbarstingen veroorzaakt door aardbevingen, zoals in Azerbeidzjan, Pakistan en Californië, de aardbeving in Yogyakarta was erg ver weg gezien zijn omvang. Nog overtuigender is dat er grotere en dichterbij komende aardbevingen zijn geweest die geen uitbarstingen hebben veroorzaakt, terwijl andere aardbevingen meer trillingen en trillingen hebben veroorzaakt op de plaats van Lusi, toch gebeurde er bij die gelegenheden niets. Als de aardbeving vloeibaarmaking veroorzaakte, zouden we verwachten dat er op grote schaal gas uit de vloeibaar gemaakte laag vrijkomt - maar een onderzoek door Mark Tingay en collega's in 2015 toonde aan dat dit niet gebeurde.

De put is geboord door het Indonesische bedrijf PT Lapindo Brantas, die de aardbeving de schuld gaf. Informatie over het boorgat is destijds aan ons doorgegeven, waaruit bleek dat er een instroom van water was die naar onze schatting voldoende was om de rotsen rond het niet-verhulde boorgat te laten barsten. Dus het nieuwe artikel van Miller en Mazzini brengt geen nieuwe informatie of redenering in het debat, die nu waarschijnlijk vast zal blijven zitten tenzij nieuwe gegevens uit het boorgat of uit de kritieke periode eind mei 2006 aan het licht komen, en dit is onwaarschijnlijk.

Een stad, onder lagen modder. Krediet:kazeee, CC BY-NC-ND

Het onderscheid maken tussen twee hypothesen voor een unieke gebeurtenis kan een uitdaging zijn. We kunnen niet terug in de tijd gaan en de ideale set gegevens en steekproeven verzamelen om de hypothesen te testen, evenmin kunnen we directe vergelijkingen maken met andere soortgelijke verschijnselen waarvan we de oorzaak kennen. Er zijn andere grote rampen waarvan we nog steeds niet zeker weten of ze door de mens zijn veroorzaakt, zoals aardbevingen die mogelijk worden veroorzaakt door het vullen van dammen met water.

In het geval van Lusi, wij zijn sterk voorstander van het argument dat de boring verantwoordelijk was, maar we waren op dat moment geen van beiden op de plaats van het incident, bijna twee kilometer onder de grond om er getuige van te zijn, en meer dan tien jaar later is het duidelijk dat de gegevens en redenering achter ons argument iedereen nog moeten overtuigen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.