science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe voorspel je uitbarstingen bij vulkanen die tientallen jaren op de voorgrond staan?

Krediet:CC0 Publiek Domein

Sommige vulkanen nemen hun tijd - ze ervaren langdurige, jaren van onrust voordat ze uiteindelijk uitbarsten. Dit maakt het moeilijk te voorspellen wanneer ze een gevaar vormen voor hun omgeving, maar Diana Roman van Carnegie en Peter LaFemina van Penn State proberen daar verandering in te brengen.

"Slapen, korte onrust, uitbarsting - dit is een bekend patroon voor veel vulkanen, en voor veel ouders ' grapte Roman. 'Maar voor sommige vulkanen is de onrust allesbehalve van korte duur - mogelijk tientallen jaren aanhoudend.'

Het blijkt dat deze zogenaamde "aanhoudend rusteloze vulkanen" drie verschillende staten van onrust ervaren, waarvan sommige meer kans hebben op explosieve uitbarstingen dan andere, volgens het 10-jarige onderzoeksproject van Roman en LaFemina op de Telica-vulkaan in Nicaragua. Hun laatste resultaten zijn gepubliceerd door Geochemie, Geofysica, Geosystemen .

"Aanhoudend rusteloze vulkanen staan ​​op het punt om uit te barsten, periodiek kantelen in regelrechte uitbarsting, ", legt hoofdauteur Roman uit.

Ze, LaFemina en een internationale groep medewerkers ontdekten dat Telica drie staten van onrust heeft meegemaakt tijdens het decennium van hun waarnemingen - waarvan er twee kunnen leiden tot uitbarstingen.

De eerste gaat gepaard met een relatief gestage afgifte van gas en veranderingen in seismische activiteit. In deze staat, gas gemakkelijk door en uit het systeem van scheuren en reservoirs onder de vulkaan kan bewegen, het vermijden van drukophopingen die tot explosies leiden. Maar soms wordt een van deze kanalen afgesloten, het vrijkomen van gas blokkeren. De tweede en derde toestand worden bepaald door de sterkte van de blokkade.

De tweede toestand wordt gekenmerkt door een reeks zwakke explosies totdat er een komt die sterk genoeg is om de obstructie te verwijderen. Echter, als de explosies de blokkade slechts gedeeltelijk wegnemen, het kan leiden tot de derde, gedestabiliseerde staat, waarin de druk zich snel ophoopt, leiden tot vervorming van het omringende landschap en grote explosies, waaronder het uitwerpen van rotsfragmenten. Roman en LaFemina zijn van mening dat de uitbarsting van Telica in 2011 een voorbeeld is van het eerste en de uitbarsting van 2015 een voorbeeld van het laatste.

"In de loop van ons decennium van toezicht op Telica, we observeerden alle drie onze voorgestelde staten van onrust, " merkte LaFemina op. "Dit versterkt het belang van voortdurende bewakingsinspanningen."

Hij en Roman zeiden dat de bevindingen van hun team zouden kunnen leiden tot voorspellingsmodellen voor aanhoudend rusteloze vulkanen, maar eerst is het van cruciaal belang om soortgelijke patronen vast te stellen bij andere aanhoudend rusteloze vulkanen zoals Telica.