science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vuur en ijs:nieuwe databasekaarten en classificeert de gevaren van gegletsjerde vulkanen

Kaarten van de Smithsonian Global Volcanism Database en de Randolph Glacier Inventory. Bron:Benjamin Edwards, et al. "Globaal in kaart brengen van toekomstig vulkanisme"

Destructieve vulkanische modderstromen, enorme wolken vulkanische as die vluchten aan de grond zetten, en catastrofale overstromingen wanneer natuurlijke dammen van gletsjermeren falen - dit zijn allemaal voorbeelden van de dramatische interacties tussen vulkanen en gletsjers. Om anderen te helpen studeren, en hopelijk voorspellen, gevaarlijke glaciovulkanische activiteit, onderzoekers hebben een nieuwe database gemaakt die bestaande wereldwijde gegevens combineert.

Deze studie is een waardevolle hulpbron die verder onderzoek kan helpen en ook kan helpen bij het bepalen van 's werelds gevaarlijkste gletsjervulkanen. Het onderzoek werd uitgevoerd door Benjamin Edwards, een vulkanoloog aan het Dickinson College, William Kochtitzky, een student aan Dickinson toen het onderzoek werd uitgevoerd, en Sarah Battersby, een onderzoekswetenschapper bij Tableau Software. Onder leiding van Edwards, de vulkaanexpert van de groep, de onderzoekers verzamelden eerst gegevens over de locatie van vulkanen en hun uitbarstingsgeschiedenis. Kochtitzky, geïnteresseerd in glaciologie en kartering, verzamelde gegevens over de locatie van het gletsjerijs, dikte, en volume. Om de zeer reële gevaren te bepalen die deze combinatie zou kunnen opleveren, ze bepaalden hoeveel mensen er in de buurt van elke gletsjervulkaan wonen.

Met gletsjers bedekte vulkanen vormen unieke risico's voor menselijke populaties. Wanneer de roodgloeiende lava de dichte ijslagen ontmoet, er komt een enorme hoeveelheid energie vrij die vervolgens kan leiden tot ongecontroleerde modderstromen, wolken van as en stoom, en glaciale uitbarstingen van overstromingen.

Edwards beschreef de impact die gletsjers kunnen hebben op de frequentie en intensiteit van vulkanische modderstromen, ook bekend als lahars:"Een lahar is een modderstroom waarbij het meeste materiaal is gemaakt van vulkanisch gesteente en as. Je kunt lahars in verschillende omgevingen hebben, maar ze hebben water nodig. Als je een vulkaan hebt met ijs erop, er is een goede kans dat wanneer de vulkaan uitbarst, een deel van het ijs gaat smelten. Dan heb je water en vulkanisch puin dat verandert in een vulkanische modderstroom."

Uitbarsting van gletsjermeren of jökulhlaups treden op wanneer een gletsjermeer is gevuld met smeltend gletsjerwater en het watervolume groter is dan wat het meer kan bevatten. Een snelle en catastrofale overstroming treedt op wanneer dit intense volume ervoor zorgt dat een gletsjerdam breekt. Wanneer een gletsjer wordt blootgesteld aan de hitte van een vulkaan, het zou sneller kunnen smelten en de kans op een jökulhlaup vergroten.

Menselijke populaties kunnen sterk worden beïnvloed door gletsjer-vulkaan-interacties. Onder een gletsjer wonen is de mogelijkheid van een verwoestende overstroming of een plotselinge afname van de watervoorziening het hoofd bieden. "Er leven 160 miljoen mensen binnen 100 kilometer van een gletsjervulkaan, " vertelde Kochtitzy aan GlacierHub.

Met behulp van de database die ze hebben gemaakt, het onderzoeksteam was in staat om vulkanen te classificeren op basis van hun potentieel om menselijke populaties te schaden. "We hebben vulkanen gerangschikt op basis van het aantal uitbarstingen dat ze hebben gehad, hoeveel mensen wonen er in de buurt, en de hoeveelheid ijs, " legde Kochtitzky uit.

Hoewel deze ranglijsten geen getimede voorspellingen zijn van vulkaanuitbarstingen en hun exacte gevaar, ze bieden waardevolle classificaties die kunnen worden gebruikt om te begrijpen welke gletsjervulkanen nauwkeuriger moeten worden bekeken en bestudeerd. Deze studie is informatief voor degenen die het beleid maken en het onderzoek doen dat de levens kan redden van mensen die in de buurt van gletsjervulkanen wonen.

Dit is de eerste database en GIS-kaart (Geografisch Informatie Systeem) van wereldwijde gletsjer- en vulkaangegevens. "Niemand had eigenlijk gezegd 'dit zijn alle plaatsen op aarde waar zich een vulkaan en een gletsjer op dezelfde locatie bevinden.' Niemand had die eerder in kaart gebracht, " studie auteur Kochtitzky vertelde Glacierhub. Een ander baanbrekend nieuw kenmerk van deze studie is dat het wereldwijde gegevens gebruikt om gletsjervulkanen te classificeren op basis van hun potentiële gevaar voor de mens.

De database combineert twee algemeen erkende gegevensbronnen, de Smithsonian Global Volcanism Database en de Randolph Glacier Inventory, om de ruimtelijke verdeling van gletsjers en vulkanen te bepalen. De onderzoekers gebruikten vervolgens GIS om deze twee datasets over elkaar te leggen en vulkanen binnen 1 kilometer te classificeren, 2,5 kilometer, of 5 kilometer van een gletsjer. Deze studie documenteert het bestaan ​​van 's werelds 245 gletsjervulkanen.

Deze studie is niet alleen belangrijk vanwege de integratie van twee databases, maar ook voor de precisie waarmee de GIS-projecties elke gegletsjerde vulkaan lokaliseren. "We hebben een bolvormige wereld, maar we werken op platte computerschermen, Kochtitzy vertelde Glacierhub. "Als je niet goed vertaalt van een platte wereld naar een bolvormige wereld, dan raak je in de war." Door de locatie nauwkeurig in kaart te brengen, ruimtelijke nabijheid, en ijsvolume, de studie was in staat om gletsjervulkanen nauwkeuriger weer te geven.

Met deze nauwkeurige en uitgebreide database, het gevaar dat schuilt in glaciovulkaanuitbarstingen kan worden bestudeerd en begrepen, en hopelijk, help wetenschappers en besluitvormers de gemeenschappen te beschermen die hun huizen maken aan de voet van deze torenhoge bergen van ijs en vuur.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.