Om te lenen van een filosofisch gedachte-experiment:als een vulkaan uitbarst in een afgelegen deel van de wereld en niemand hoort het, maakt het nog geluid?

Inderdaad, het doet. En niet alleen het geluid komt voor, maar het kan wetenschappers ook vertellen over de timing en duur van de uitbarsting zelf.

Als onderdeel van het Alomvattende Kernstopverdrag van de Verenigde Naties, een internationaal monitoringsysteem werd gebouwd om elke nucleaire explosie op aarde te detecteren - ondergronds, onder water of in de atmosfeer. Binnen dat systeem is een netwerk om atmosferisch infrageluid te detecteren - geluidsgolven met frequenties onder de ondergrens van de menselijke hoorbaarheid - dat wetenschappers ook kunnen gebruiken om vulkaanuitbarstingen op afgelegen locaties te volgen.

Een nieuwe case study door een internationaal team van wetenschappers, onder leiding van UC Santa Barbara geofysicus Robin Matoza, onderzocht gegevens van de uitbarsting van de Calbuco-vulkaan in 2015 in de regio Los Lagos in Chili. De onderzoekers kozen voor dit evenement omdat ze gegevens over lange afstanden konden vergelijken met lokale metingen, studie van de grote vulkanische explosie mogelijk maken met behulp van infrageluidsensoren.

De analyse van het team toonde aan dat infrageluid geregistreerd op regionale (15 tot 250 kilometer) en lange afstanden (groter dan 250 km), zoals op het International Monitoring System, leverde vergelijkbare beperkingen op voor de timing en de duur van de uitbarsting, evenals gegevens van een lokaal (minder dan 15 km) seismisch netwerk. Hun resultaten verschijnen in de Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

"We willen regio's in de wereld kunnen monitoren waar veel vulkanen geen lokale meetstations hebben zoals Calbuco, " zei Matoz, een assistent-professor in de afdeling Aardwetenschappen van UCSB. "Op sommige plaatsen, bijvoorbeeld de Aleoeten in Alaska - het is een uitdaging om observatienetwerken op de vulkanen zelf te onderhouden vanwege het barre weer en hun afgelegen locaties. Bijgevolg, veel Aleoeten vulkanen zijn niet geïnstrumenteerd. We willen kunnen detecteren, lokaliseren en karakteriseren van afgelegen explosieve vulkanische activiteit omdat uitbarstingen aswolken in de atmosfeer kunnen vrijgeven, die gevaarlijk zijn voor vliegtuigen."

In afgelegen gebieden, onderzoekers vertrouwen meestal op op satellieten gebaseerde technologie om vulkanen te volgen, maar volgens Matoza, zonder grondgebonden informatie, het is moeilijk om precies te weten wanneer de uitbarsting plaatsvond en hoe lang het duurde.

"Het mooie van infrageluid is dat we informatie verder van de bron kunnen verzamelen dan met traditionele monitoringmethoden op de grond, Matoza legde uit. "Normaal gesproken, Seismische signalen van uitbarstingen verspreiden zich niet verder dan een paar honderd kilometer van de bron. Met Calbuco, bijvoorbeeld, je kunt de uitbarsting heel duidelijk zien op de lokale meetstations en tot ongeveer 250 kilometer op regionale seismische netwerken, maar met infrageluid, het signaal plant zich meer dan 5 in de atmosfeer voort, 000 kilometer. Bovendien, infrageluid levert andere informatie dan alleen seismische gegevens."

Het Chileense nationale seismische netwerk omvat een relatief klein aantal infrageluidsensoren die samen met 10 seismometers (seismo-akoestische stations) zijn geplaatst. die deze studie mogelijk maakten. Het zou waardevol zijn om dergelijke infrageluidsensoren op meer seismische stations in vulkanisch actieve gebieden te plaatsen. merkte Matoza op. Het feit dat een van de Chileense seismo-akoestische stations zich op slechts 250 kilometer van de uitbarsting bevond, benadrukt het aanzienlijke potentieel van bestaande regionale seismische netwerken om het internationale monitoringsysteem uit te breiden met meer infrageluidsensoren voor uitbarstingsdetectie en -bewaking.

"Een van de aanbevelingen uit deze studie is dat meer seismische netwerken ook infrageluidsensoren zouden moeten hebben, "Zei Matoza. "Het is een extra gegevenskanaal om vast te leggen dat zeer nuttige informatie biedt voor het verbeteren van vulkaanmonitoring."