science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers bestuderen lava voor aanwijzingen over hoe vulkaan zich zal gedragen

Deze foto van de U.S. Geological Survey toont activiteit in de Halema'uma'u-krater die is toegenomen met de bijna continue uitstoot van as met intermitterend sterkere pulsen in Hawaii Volcanoes National Park op het eiland Hawaï rond 9 uur dinsdag, 15 mei 2018. Pluimen variëren van 1 tot 2 kilometer (3, 000 tot 6, 000 voet) boven de grond. Ambtenaren op het Grote Eiland van Hawaï zeggen dat sommige ventilatieopeningen gevormd door de Kilauea-vulkaan zulke hoge niveaus van zwaveldioxide afgeven dat het gas een onmiddellijk gevaar vormt voor iedereen in de buurt. (U.S. Geological Survey via AP)

Of je nu in rode pluimen vanaf de grond spuugt of in een vurige klodder door buurten kruipt, lava van de Kilauea-vulkaan heeft de meest aansprekende beelden van de recente uitbarsting opgeleverd. Maar niet alle lava is gelijk geschapen, en de verschillen kunnen hints geven over het gedrag van de vulkaan.

Bijvoorbeeld, de leeftijd van lava en de snelheid waarmee het uitbarst, kunnen aanwijzingen geven over de lengte en intensiteit van vulkanische activiteit.

Als de uitbarsting sputtert in een derde week, wetenschappers onderzoeken lavamonsters en proberen te begrijpen wat er diep onder de berg kan gebeuren. Een nadere blik op het gesmolten gesteente:

WAT IS LAVA?

Lava is gesmolten gesteente, of magma, die het aardoppervlak bereikt in een slijk van kristallen en bellen van vulkanische gassen. De chemische samenstelling omvat silicium, aluminium, zuurstof, en ijzer.

Hawaii-vulkanen staan ​​​​bekend om twee hoofdtypen lavastromen. De eerste, genaamd a'a, wordt over het algemeen gekenmerkt door lava die snel stroomt en snel afkoelt, het creëren van een gekartelde, ruw oppervlak. Het andere type lava wordt pahoehoe genoemd, die langzamer afkoelt en een gladde, golvend oppervlak als het over land kruipt.

WAAR KOMT HET VANDAAN?

Men dacht dat veel van de lava die naar boven kwam al tientallen jaren ondergronds was, sinds een uitbarsting in 1955, zei U.S. Geological Survey-wetenschapper Steve Brantley. Die lava is door ongeveer 20 spleetopeningen omhoog geborreld en heeft duizenden mensen gedwongen te evacueren. Meer dan twee dozijn huizen zijn verwoest.

Met leden van de Nationale Garde op de voorgrond, vulkanische gassen stijgen op uit actieve scheuren in de buurt van Pahoa, Hawaï op dinsdag, 15 mei 2018. Het grootste deel van het nabijgelegen Hawaii Volcanoes National Park blijft gesloten voor bezoekers vanwege aanhoudende seismische activiteit en de mogelijkheid van een explosie op de top. (AP Foto/Caleb Jones)

Maar nieuwe monsters die deze week zijn verzameld, zijn nieuwer, jongere lava, en wetenschappers werken eraan om de betekenis van die bevinding te begrijpen.

"Toen deze uitbarsting voor het eerst begon (op 3 mei), een van de grootste openstaande vragen was:is er nieuwe lava die diep in de aarde in de vulkaan wordt gepompt, of is dit oude lava die heeft gezeten?" zei Tracy Gregg, een universitair hoofddocent geologie aan de Universiteit van Buffalo.

"Je kunt het zien als in een emmer zitten. Iemand heeft de stekker uit de emmer getrokken, en de emmer loopt leeg, "Zei Gregg. Tegelijkertijd, er kan een "constante, langzame productie van nieuwe lava onder Kilauea die de emmer vult."

WAAROM IS ER OUDE LAVA?

Magma ligt altijd op de loer onder het oppervlak van Kilauea, maar het komt er niet uit tenzij onderaardse druk het naar buiten duwt.

Een krater op de vulkaan begon onlangs "op te blazen, " wat wijst op de groeiende aanwezigheid van lava in een ondergronds reservoir. Inflatie kan ervoor zorgen dat het land uitpuilt of vervormt. zoals magma een kamer verlaat, mogelijk uitbarsten, de grond kan ook "leeglopen".

De inflatie suggereerde dat de druk zich ondergronds aan het opbouwen was. De kraterbodem stortte uiteindelijk in, het dwingen van magma dat daar waarschijnlijk sinds 1955 zat, door het oppervlak, zei USGS-wetenschapper Wendy Stovall.

Lava schiet in de nachtelijke hemel vanuit actieve scheuren op de lagere oostelijke kloof van de Kilauea-vulkaan, Dinsdag, 15 mei 2018, in de buurt van Pahoa, Hawaii. (AP Foto/Caleb Jones)

"Als magma een tijdje blijft zitten, het wordt een beetje oud en plakkerig, en het vormt kristallen, "zei ze. "Het is echt traag, en het is niet erg volumineus in de manier waarop het eruit komt."

Inderdaad, de lava die uit de grond sijpelt, beweegt in een relatief langzaam tempo terwijl het huizen vernietigt en wegen bedekt.

HOE IS NIEUWE LAVA ANDERS?

Jongere lava is over het algemeen heter en vloeibaarder, omdat het grotere hoeveelheden gas en minder kristallen bevat. "Dat creëert een meer vloeiende en dynamische lava aan de oppervlakte, ' zei Stovall.

Dit type lava zal sneller stromen, wat betekent dat het sneller evacuatieroutes kan afsnijden en buurten kan overnemen met minder waarschuwing.

Het volume van lava en het tempo waarmee het uitbarst, kan een indicatie geven over de duur en intensiteit van een explosieve uitbarsting, zei Gregg.

Een dramatische toename van lava die als vuurwerk vanaf de grond spettert, kan betekenen dat de vulkaan net begint en dat de uitbarsting niet snel zal eindigen.

Lava schiet in de nachtelijke hemel vanuit actieve scheuren op de lagere oostelijke kloof van de Kilauea-vulkaan, Dinsdag, 15 mei 2018, in de buurt van Pahoa, Hawaii. (AP Foto/Caleb Jones)

HOE SCHATTEN WETENSCHAPPERS DE LEEFTIJD VAN LAVA?

Wetenschappers hebben lavasteenmonsters verzameld om de ingebedde kristallen te onderzoeken op zoek naar een chemische "signatuur". Dat stelt hen in staat om eerdere monsters die op verschillende tijdstippen zijn verzameld, te vergelijken, zei Stoval.

De vergelijkingen kunnen helpen licht te werpen op de innerlijke werking van de vulkaan, maar onderzoekers hebben nog geen conclusies getrokken.

Lavagesteente kan zelfs een specifiek uiterlijk hebben en een unieke verzameling mineralen waarmee experts een bepaalde leeftijd of soort lava kunnen afleiden, zei Gregg. Een andere test is het meten van de snelheid van radioactief verval van bepaalde elementen in de rotsen, ook wel koolstofdatering genoemd.

© 2018 The Associated Press. Alle rechten voorbehouden.