Bezorgdheid over de mogelijke dreigende uitbarstingen van supervulkanen op aarde, zoals Taupo in Nieuw-Zeeland of Yellowstone in de Verenigde Staten, kan worden onderdrukt door de resultaten van een nieuwe studie die suggereert dat geologische tekenen die wijzen op een catastrofale uitbarsting ver van tevoren duidelijk zouden zijn.

Om supervulkaanuitbarstingen te helpen voorspellen, de studie onder leiding van de Universiteit van Illinois heeft de vaak over het hoofd geziene effecten van tektonische stress op de rotsen gekwantificeerd die deze slapende reuzen huisvesten, en suggereert dat mensen niet snel in paniek hoeven te raken - althans nog niet.

In de studie, onderzoekers gingen op zoek naar tektonische stress op regionale schaal en ontdekten onverwacht dat hun modellen konden helpen bij het voorspellen van de timing van supervulkaanuitbarstingen en experts informeren over wat ze kunnen verwachten, geologisch, ruim voor een uitbarsting.

"Traditioneel, men denkt dat uitbarstingen optreden wanneer de druk veroorzaakt door heet magma de kracht van het dak van een vulkaan inhaalt, "Zei geologieprofessor Patricia Gregg. "Maar supervulkanen komen vaak voor in gebieden met aanzienlijke tektonische stress, waar platen naar toe bewegen, langs of van elkaar af. Die plaatbeweging zal de modelberekeningen beïnvloeden."

Gregg, afgestudeerde student Haley Cabaniss en Pomona College geologie professor Eric Grosfils publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven .

Het team heeft een model gemaakt op basis van de vulkanische zone Taupo in het noorden van Nieuw-Zeeland. Ze kozen voor dit systeem vanwege de relatief ongecompliceerde extensionele tektonische omgeving - het type gebied dat vaak wordt geassocieerd met supervulkanen. Echter, hun modellen ontdekten dat elke tektonische spanning een diepgaand effect zou hebben op de stabiliteit van supervulkanen.

"Het maakt niet uit of het extensief is, druk- of schuifspanning, Cabaniss zei. "Elke tektonische spanning zal helpen om rots te destabiliseren en uitbarstingen te veroorzaken, alleen op iets andere tijdschalen. Het opmerkelijke dat we ontdekten, is dat de timing niet alleen lijkt af te hangen van tektonische spanning, maar ook over de vraag of magma actief aan de vulkaan wordt geleverd."

Met behulp van hun model, het team keek naar scenario's met verschillende hoeveelheden stress, tektonische plaatbeweging en magmatoevoer. Ze ontdekten dat in een bepaalde tektonische omgeving, de magmareservoirs in supervulkanen lijken honderden tot duizenden jaren stabiel te blijven terwijl nieuw magma actief aan het systeem wordt toegevoegd.

"We waren aanvankelijk verrast door dit zeer korte tijdsbestek van honderden tot duizenden jaren, "Zei Gregg. "Maar het is belangrijk om te beseffen dat supervulkanen heel lang kunnen sluimeren, soms een miljoen jaar of meer. Met andere woorden, ze kunnen stabiel blijven, bijna niets doen voor 999, 000 jaar, start dan een periode van verjonging die leidt tot een grootschalige uitbarsting."

Natuurlijk, paniek ontstaat wanneer Yellowstone of Taupo een verandering in seismische of geiseractiviteit ervaren, maar dit onderzoek suggereert dat de voorlopers van een catastrofale uitbarsting veel groter en langduriger zullen zijn dan alles wat tot nu toe is gedocumenteerd, aldus de onderzoekers.

"Als nieuw magma een supervulkaansysteem begint te verjongen, we kunnen een enorme stijging verwachten, breuken en aardbevingen, "Zei Gregg. "Veel groter dan de gebeurtenissen op meterschaal die we de afgelopen tijd hebben gezien. We hebben het over het bereik van tientallen tot honderden meters opwaartse druk. Zelfs dan, onze modellen voorspellen dat het systeem honderden tot duizenden jaren zal opblazen voordat we getuige zijn van een catastrofale uitbarsting."

"Mensen moeten er rekening mee houden dat sites als Yellowstone zeer goed worden gecontroleerd, " zei Cabaniss. "Het is ook belangrijk op te merken dat ons onderzoek suggereert dat het hele proces van verjonging tot uitbarsting zal plaatsvinden over meerdere of meer mensenlevens. Onze modellen geven aan dat er voldoende gewaarschuwd moet worden."