Net zoals een forensisch team een ​​scène nabootst om te bepalen hoe een misdaad is gepleegd, onderzoekers van de Universiteit van New Hampshire gebruiken wetenschappelijk speurwerk om de reis van magma beter te begrijpen, of gesmolten gesteente, in een van Europa's grootste en meest actieve vulkanen, De berg Etna. Onderzoekers pasten verschillende technieken toe, op een nieuwe manier, om een ​​nauwkeuriger beeld te krijgen van het leidingsysteem van de vulkaan en hoe snel het magma naar de top stijgt om een ​​uitbarsting te veroorzaken. Hun bevindingen dragen bij aan ons begrip van hoe en wanneer vulkanen uitbarsten.

In hun studie hebben onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Geochemische perspectiefbrieven , het UNH-team ging op zoek om te bepalen of het magma beneden in de zakken van de vulkaan blijft hangen of dat het in één keer omhoog duwt. Om de puzzelstukjes in elkaar te leggen, ze combineerden drie benaderingen die voorheen niet samen werden gebruikt om het oude magma-leidingsysteem te reconstrueren door te zoeken naar chemische handtekeningen in lavasteen verzameld uit stromen op het oppervlak. Ze keken naar de mineralen en de sporenelementen in de rotsen omdat de tracers kunnen helpen identificeren waar de mineralen zijn geweest door hoe ze kristalliseerden.

"Terwijl magma door de aardkorst omhoog beweegt onder de vulkaan, het begint te kristalliseren, " zegt Sarah Miller, van UNH's afdeling Aardwetenschappen en hoofdauteur van de studie. "Sommige elementen bewegen snel en sommige langzamer, dus er is een chemisch verslag van gebeurtenissen in die kristallen die ons kunnen helpen hun reis te bepalen."

Het extraheren van de timing en magmabroninformatie voor oud vulkanisme laat zien hoe langlevende pre-eruptieve processen van transport en opslag werken op de Etna. De onderzoekers vonden een reeks kristallisatiediepten, wat suggereert dat er discrete plaatsen waren onder de vulkaan waar het opkomende magma kristalliseerde. Hun chemisch forensisch werk toonde twee interessante dingen over de vulkaan. Eerst, de bron die magma produceerde in de oude Etna is vrijwel dezelfde als wat er tegenwoordig op de Etna gebeurt. Ten tweede, ze toonden aan dat de kristallen vrijwel chemisch identiek waren aan de lava's waarin ze uitbarsten. Deze tweede bevinding suggereert dat in de Etna de tijdsduur voor kristalopslag onder de vulkaan waarschijnlijk relatief kort is, een resultaat dat zou kunnen helpen inzicht te geven in recente bevindingen voor grotere, meer explosieve uitbarstingssystemen zoals Yellowstone.

"Dit proof-of-concept-werk stelt ons in staat om onze aanpak breder toe te passen op andere vulkanen, " zei Julie Bryce, hoogleraar en voorzitter van Aardwetenschappen en een co-auteur van dit artikel. "Ons werk bevordert manieren waarop we vulkanische leidingsystemen onder vaak actieve vulkanische centra kunnen onderzoeken en erover nadenken. Door de dynamiek van deze leidingsystemen te reconstrueren, en wetende hoe lang ze leven, helpt bij het anticiperen op toekomstige veranderingen in het uitbarstingspotentieel."

De University of New Hampshire is een vlaggenschiponderzoeksuniversiteit die innovatie inspireert en levens in onze staat verandert, natie en wereld. Meer dan 16, 000 studenten uit alle 50 staten en 71 landen nemen met een bekroonde faculteit deel aan topprogramma's in het bedrijfsleven, Engineering, wet, vrije kunsten en de wetenschappen in meer dan 200 studieprogramma's. UNH's onderzoeksportfolio omvat samenwerkingen met NASA, NOAA, NSF en NIH, elk jaar meer dan $ 100 miljoen aan concurrerende externe financiering ontvangen om de grenzen van het land verder te verkennen en te definiëren, zee en ruimte.