science >> Wetenschap >  >> Natuur

Modelleren van vulkanen die zonder waarschuwing instorten

Dr. Gabor Kereszturi. Krediet:Massey University

Een nieuw gezamenlijk onderzoeksproject van Massey University, Universiteit van Canterbury en GNS Science willen voorspellen, Voor de eerste keer, de gevaren van instortende vulkanen, die infrastructuur en levens kunnen redden.

Projectleider Dr. Gabor Kereszturi van Massey University zegt dat Nieuw-Zeeland momenteel geen model heeft om deze complexe gebeurtenissen te voorspellen.

"Vulkanen verzwakken geleidelijk en kunnen zonder waarschuwing instorten door hydrothermische verandering. Deze gevaarlijke massale verspillende processen komen minder vaak voor dan uitbarstingen of lahars, maar de resulterende massastromen kunnen groot zijn, een risico vormen voor omwonenden, en bedrijven."

"Instortingen zijn vaak gebeurtenissen met meerdere gevaren, met zelfs kleinschalige aardverschuivingen die uitbarstingen kunnen veroorzaken of uitbrekende lahars kunnen creëren. Denk aan de uitbarsting van Mount St. Helens in 1980 die ervoor zorgde dat de hele verzwakte noordwand wegglipte, het creëren van een grote aardverschuiving. Of de uitbarstingen op de Upper Te Maari Craters aan de noordkant van Mt Tongariro in 2012, die een kleine lahar / puinstroom veroorzaakte van nabij de uitbarstingsplaats naar State Highway 46.

"Dit soort gebeurtenissen toonden de grotere behoefte aan om dit proces en zijn rol in het vulkanische gevaar te begrijpen en te beoordelen, " hij zegt.

Uitzicht op Mt Ruapehu tijdens een van de kaartexpedities van het team. Krediet:Massey University

Gefinancierd door het Natural Hazards Research Platform, het onderzoek, Te groot om te falen? Een multidisciplinaire benadering om instortings- en puinstroomgevaren vanaf de berg Ruapehu te voorspellen, streeft naar een nieuw kritisch teledetectie-instrument om de stroomafwaartse gevaren van puinstromen en de gevoeligheid van de bevolking te begrijpen en te verminderen, infrastructuur, en middelen voor deze gevaren.

Dit project past nieuwe geavanceerde hyperspectrale beeldvorming toe, aeromagnetische onderzoeken en veldbemonsteringstechnieken om vulkanen aan het oppervlak en op diepte daaronder in kaart te brengen.

Dit onderzoek maakt gebruik van luchtonderzoeken met een vliegtuig met vaste vleugels, gemonteerd met het ultramoderne hyperspectrale beeldvormingssysteem van Massey University en een digitale cameracombinatie om topografische en spectrale datasets te leveren voor kartering en modellering. Dit systeem dat in dit project wordt getest, is het eerste en enige beeldvormingssysteem van dit soort in Nieuw-Zeeland, en een van de weinige op het zuidelijk halfrond.

Dr. Kereszturi zegt dat dit de manier waarop we visualiseren enorm zal verbeteren, de vulkaangeologie begrijpen, en verbetering van de inspanningen vóór rampen rond actieve vulkanen. En de fusie van deze geavanceerde technieken is nooit geprobeerd in Nieuw-Zeeland of internationaal. Dit zal ons in staat stellen om nieuwe numerieke modellen en simulaties toe te passen om vulkanische gevaren van flankinstortingen in kaart te brengen.

Mt Ruapehu is door het onderzoeksteam gekozen als case study, vanwege zijn goed ontwikkelde hydrothermische veranderingszones, waardoor het vatbaar is voor instabiliteit op verschillende schalen. Echter, de onderzoeksmethodologie kan dan op nationale schaal worden toegepast op Mt Taranaki, Mount Tongariro, berg Tarawera, White Island en in geothermische gebieden zoals Hipaua bij Lake Taupo.

"Dit project zal niet alleen het vermogen van Nieuw-Zeeland om de instorting van de flank en de gevaren van puinstromen bij Mt Ruapehu te beoordelen, aanzienlijk verbeteren, maar ook nieuwe vaardigheden ontwikkelen en technologische capaciteit uitbreiden waarvan veel eindgebruikers in meerdere sectoren profiteren, en zal worden opgenomen in de gevaren- en risicobeheerplanning van belanghebbenden."