Volgens de United States Geological Survey, De aarde is de thuisbasis van ongeveer 1, 500 potentieel actieve vulkanen, met ongeveer een keer per week nieuwe vulkanen. Vulkaanuitbarstingen kunnen zeer onvoorspelbaar zijn en vormen een grote bedreiging voor mensenlevens en eigendommen.

Katherine Cosburn, een doctoraat kandidaat in de afdeling Natuur- en Sterrenkunde van de Universiteit van New Mexico, leidt een onderzoeksinitiatief dat computermodellering gebruikt om vulkanen beter te begrijpen en, mogelijk, stellen wetenschappers in staat om vulkanische activiteit nauwkeuriger te voorspellen. Cosburn, samen met universitair hoofddocent Mousumi Roy en een klein team van niet-gegradueerde onderzoekers, heeft aan een reeks projecten gewerkt om beter te begrijpen hoe de interne processen van vulkanen extern worden uitgedrukt. De inzichten uit haar onderzoek kunnen geologen helpen de schade veroorzaakt door vulkanen te beperken door hun gedrag te voorspellen.

De aanblik van kegelvormige vulkanen zoals de berg Fuji is opvallend, maar de interne processen die deze bergen verbergen zijn, misschien, het echte spektakel. Het doel van dit project is om het verband tussen de stroom van magma onder het oppervlak van een stratovulkaan en de externe vorm van de bovenliggende aarde beter te begrijpen. Omdat spanningen veroorzaakt door magma het uiterlijk van het land eromheen kunnen veranderen, het observeren van het oppervlak van een vulkaan kan ons iets vertellen over zijn innerlijke werking.

Cosburn, wiens achtergrond in de natuurkunde ligt, pakt dit probleem aan met een theoretische en kwantitatieve benadering, met behulp van uitgebreide berekeningen op basis van gegevens uit de echte wereld om te modelleren hoe magma en omringende materialen op elkaar inwerken. Haar project heeft het UNM Center for Advanced Research Computing-systemen uitgebreid gebruikt om deze berekeningen uit te voeren. In Cosburns woorden:het is "heel goed mogelijk" dat de theoretische modellering die haar team heeft uitgevoerd met behulp van CARC-systemen een voorspellende waarde in de echte wereld kan hebben.

Dit onderzoek richt zich specifiek op stratovulkanen - de grote, kegelvormige vulkanen. Zoals Cosburn uitlegt, "Als je als kind ooit een vulkaan van papier-maché hebt gemaakt, dit is het type vulkaan dat je hebt gemaakt." Stratovulkanen zijn bijzonder vluchtig en onvoorspelbaar, waardoor ze een dreigende bedreiging vormen voor degenen die in de buurt wonen en werken. Veel van de meest rampzalige vulkanische incidenten in de menselijke geschiedenis, zoals de uitbarstingen van de Vesuvius, berg Pelée, en de berg St. Helens, stratovulkanen zijn betrokken. Het vermogen om het gedrag van stratovulkanen te voorspellen heeft de potentie om levens te redden en economische tegenspoed te voorkomen.

Cosburn is van plan het onderzoek van haar team te presenteren op verschillende aankomende forums, waaronder de 2020 Seismological Society of America Annual Meeting die in april in Albuquerque plaatsvindt, New Mexico en de 2020 American Geophysical Union Chapman Conference on Distributed Volcanism and Distributed Volcanic Hazards in Flagstaff, Arizona in september. De AGU Chapman-conferentie van dit jaar zal gericht zijn op het modelleren van vulkanische activiteit met het oog op schadebeperking en zal een "excursie" bevatten naar het vulkanische veld van Springerville. Cosburn zal dit project ook presenteren, samen met haar verwante onderzoek, als haar Ph.D. proefschrift.