Stromboli, de 'vuurtoren van de Middellandse Zee', staat bekend om zijn energiezuinige maar aanhoudende explosieve uitbarstingen, gedrag dat wetenschappelijk bekend staat als Stromboliaanse activiteit. Deze functie is al lang een attractie voor toeristen en vulkanologen van over de hele wereld.

Zo nu en dan, echter, meer intense en plotselinge explosies optreden, meest recentelijk in juli en augustus vorig jaar (2019). Deze staan ​​bekend als 'Stromboliaanse paroxysmen'. Tijdens dergelijke gebeurtenissen zijn verschillende kraters van Stromboli tegelijkertijd actief en worden veel grotere hoeveelheden pyroclastisch materiaal uitgebarsten dan gebruikelijk is voor de vulkaan.

In een nieuwe studie, Grote explosies en aanvallen bij Stromboli (Italië):een nieuwe historische catalogus en tijdsmodellen van voorkomen met onzekerheidskwantificering, gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten , onderzoekers van het Italiaanse Nationale Instituut voor Geofysica en Vulkanologie (INGV) en de Universiteit van Bristol gebruiken historische gegevens om de frequentie van deze grotere Stromboliaanse paroxysmen te schatten en te onderzoeken of de vulkaan zijn eigen uitbarsting 'geheugen' heeft, zoals blijkt, in statistische termen, door een tijdelijke recidiefrelatie tussen de ene paroxismale uitbarsting en de volgende.

De catalogus beschrijft 180 gewelddadige explosieve gebeurtenissen van verschillende omvang die plaatsvonden in Stromboli van 1879 tot 2020. De onderzoekers evalueerden kritisch gebeurtenissen beschreven in eerdere wetenschappelijke werken en informatie vastgelegd in historische teksten, en dan vastbesloten, op objectieve en homogene bewijsbasis, het type en de intensiteit van de explosieve gebeurtenissen. Dit omvatte het beoordelen van elke narratieve hyperbool in de oude beschrijvingen.

Massimo Pompilio, senior onderzoeker bij INGV en co-auteur van de studie, zei:"De nieuwe catalogus maakt het mogelijk om de classificatie van talrijke gebeurtenissen te herzien door de kritische analyse van historische bronnen. Uit de analyse blijkt dat het gemiddelde jaarlijkse aantal aanvallen van de afgelopen 140 jaar was, ongeveer, ongeveer één gebeurtenis om de vier jaar". Dit percentage ligt dicht bij dat van de afgelopen tien jaar, maar is veel lager dan in de jaren veertig, wanneer deze paroxysmale gebeurtenissen veel vaker voorkwamen.

"De vulkaan wisselt daarom af tussen perioden van intense activiteit en perioden van relatieve rust. De korte tijdspanne van 56 dagen die wordt waargenomen tussen de twee aanvallen van de zomer van 2019 is geen zeldzame situatie. Vijf keer in de afgelopen 140 jaar zijn er zelfs kortere intervallen geweest. gebeurtenistijden (intervallen tussen gebeurtenissen). er zijn vier perioden geweest zonder aanvallen van negen tot vijftien jaar, en één interval zonder paroxysmen die 44 jaar duurde, van 1959 tot 2003."

Deze informatie is nuttig in een voorspellingscontext omdat het kan helpen bij het inschatten van de waarschijnlijkheid van toekomstig optreden van deze vulkanische verschijnselen.

Andrea Bevilacqua, INGV-onderzoeker en eerste auteur van de studie legt uit:"Wanneer een fenomeen zoals een vulkanische explosie zich met onregelmatige tussenpozen voordoet, wat wordt bestudeerd is de verdeling van de 'inter-event' tijden, d.w.z. de verstreken tijd tussen de ene explosie en de volgende. Vooral, de ontwikkeling van inter-event-modellen stelt ons in staat om de kans op een explosie te berekenen als functie van de tijd die is verstreken sinds de laatste gebeurtenis van dat type".

"Een belangrijke bevinding die uit ons onderzoek naar voren kwam, betreft de neiging van paroxysmen in clusters. Op basis van gegevens van de afgelopen 140 jaar, we hebben geschat dat er een kans van 50 procent is dat een volgende Stromboli-aanval binnen 12 maanden volgt op een eerdere explosie, en een kans van 20 procent dat het in minder dan twee maanden zou kunnen volgen; anderzijds, er is een kans van 10 procent dat er meer dan tien jaar kunnen verstrijken zonder dat er een andere aanval optreedt."

De nieuwheid en uniciteit van dit nieuwe onderzoek zal van groot belang zijn voor vulkanologen en wetenschappers over de hele wereld. Augusto Neri, Directeur van de Vulkanenafdeling van de INGV en co-auteur van de studie, zei:"De analyse van Stromboli's gegevens suggereert het bestaan ​​van een fysiek proces dat de herhaling van de explosies van deze vulkaan beïnvloedt, wat betekent dat ze niet helemaal willekeurig zijn, out-of-the-blue gebeurtenissen". Statistici beschrijven dergelijke herhalende reeksen als 'geheugen'-processen. "Het begrijpen van de redenen en fysieke mechanismen die dit geheugen bepalen, vormt een verdere wetenschappelijke uitdaging. Maar de schatting van het geheugen in afleveringen van intense explosieve activiteit van Stromboli zal een belangrijke bijdrage leveren aan de kwantificering van de waarschijnlijkheid van deze gevaarlijke verschijnselen en, bijgevolg, aan de vermindering van de bijbehorende risico's".

Willy Aspinall, Emeritus hoogleraar aan de School of Earth Sciences in Bristol, toegevoegd:"Vulkaantoerisme is de afgelopen jaren aanzienlijk gegroeid, en een onverwachte uitbarsting in een populaire omgeving kan fataal zijn, zoals vorig jaar gebeurde bij de vulkaan White Island/Whakaari, Nieuw-Zeeland. Wetende dat een bepaalde vulkaan dit uitbarstingsgeheugeneffect vertoont, betekent dat elke tijdelijke toename van de explosiekans kan worden beoordeeld en, bijvoorbeeld, informeer beslissingen over vulkanologisch veldwerk bij de kraters. Echter, het is in dit stadium voorbarig om mogelijke implicaties van dit onderzoek voor bredere aspecten van civiele bescherming op Stromboli te bespreken."