Er is niet veel in Kamtsjatka, een afgelegen schiereiland in het noordoosten van Rusland, net over de Beringzee van Alaska, naast een indrukwekkende populatie bruine beren en de meest explosieve vulkaan ter wereld.

De Shiveluch-vulkaan in Kamtsjatka heeft de afgelopen 10 meer dan 40 gewelddadige uitbarstingen gehad, 000 jaar. De laatste gigantische explosie vond plaats in 1964, het creëren van een nieuwe krater en die een gebied van bijna 100 vierkante kilometer beslaat met pyroclastische stromen. Maar Shiveluch barst momenteel uit, zoals het al meer dan 20 jaar is. Dus waarom zou iemand het risico nemen om te dichtbij te komen?

Onderzoekers van de Washington University in St. Louis, waaronder Michael Krawczynski, universitair docent aard- en planeetwetenschappen in Arts &Sciences en afstudeerstudent Andrea Goltz, trotseer de barre omstandigheden op Kamtsjatka, want als we begrijpen wat Shiveluch drijft, kunnen wetenschappers de wereldwijde watercyclus beter begrijpen en inzicht krijgen in de sanitaire systemen van andere vulkanen.

In een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift Bijdragen aan mineralogie en petrologie , onderzoekers van het Krawczynski-lab keken naar kleine knobbeltjes van primitief magma die waren uitgebarsten en bewaard tussen andere materialen.

"De mineralen in deze knobbeltjes behouden de handtekeningen van wat er vroeg in de evolutie van het magma gebeurde, diep in de aardkorst, " zei Goltz, de hoofdauteur van het artikel.

De onderzoekers ontdekten dat de omstandigheden in Shiveluch ongeveer 10% -14 gew.% water bevatten (wt%). De meeste vulkanen bevatten minder dan 1% water. Voor vulkanen in de subductiezone, het gemiddelde is meestal 4%, zelden meer dan 8 gew.%, die als superwaterhoudend wordt beschouwd.

Van bijzonder belang is een mineraal genaamd amfibool, die fungeert als een proxy of vingerafdruk voor een hoog watergehalte bij bekende temperatuur en druk. De unieke chemie van het mineraal vertelt onderzoekers hoeveel water er diep onder Shiveluch aanwezig is.

"Als je de chemie van deze twee mineralen omzet, amfibool en olivijn, in temperaturen en watergehaltes zoals we in dit artikel doen, de resultaten zijn opmerkelijk, zowel wat betreft de hoeveelheid water als de lage temperatuur die we opnemen, ' zei Krawczynski.

"De enige manier om primitief te worden, ongerepte materialen bij lage temperaturen is om heel veel water toe te voegen, " zei hij. "Water toevoegen aan steen heeft hetzelfde effect als zout toevoegen aan ijs; je verlaagt het smeltpunt. In dit geval, er is zoveel water dat de temperatuur wordt verlaagd tot een punt waar amfibolen kunnen kristalliseren."