De Galápagos-eilanden hebben een historische rol gespeeld sinds het bezoek van Charles Darwin aan boord van de HMS Beagle in 1835. een team van wetenschappers, waaronder van de University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, bestudeerde een grote uitbarsting in de archipel om nieuwe inzichten te krijgen in het gedrag van vulkanen en om toekomstige gebeurtenissen te voorspellen.

De studie geeft de eerste gedetailleerde beschrijving van een vulkaanuitbarsting van Sierra Negra gevonden op Isla Isabela - de grootste van de Galápagos-eilanden en de thuisbasis van bijna 2, 000 mensen.

De bevindingen, gepubliceerd in Natuurcommunicatie , laat zien hoe de vulkaan opgeblazen en brak voordat hij uitbarstte en legt een nieuw detailniveau vast voor elke uitbarsting van een vulkaan op de eilanden.

Netwerken van op de grond gebaseerde seismische en GPS-meetstations, en satellieten, 13 jaar voor de uitbarsting van Sierra Negra gegevens verzameld, in juni 2018.

Het oppervlak van de vulkaan steeg gedurende deze tijd, wat wijst op een geleidelijke opeenhoping van gesmolten gesteente - bekend als magma - gevonden in een reservoir onder de vulkaan. De signalen behoorden tot de grootste die ooit zijn geregistreerd bij een vulkaan van dit type, deskundigen zeggen.

De afgelegen locatie van de Galápagos-eilanden, in de Stille Oceaan, ongeveer 1000 kilometer uit de Ecuadoraanse kust, betekent dat er grote hiaten waren in het begrip van wetenschappers van de vulkanische processen die hen hebben gevormd en hun activiteit beheersen.

Deze uitbarsting bood een zeldzame kans om enkele van de hiaten op te vullen, zeggen onderzoekers. Een internationaal team integreerde geofysische gegevens met analyse van de chemische samenstelling van de uitbarstende lava. Ze werden daarbij ondersteund door het Parque Nacional Galápagos.

"De aanloop naar de uitbarsting was erg spannend, " zei Falk Amelung, een professor in mariene geowetenschappen aan de UM Rosenstiel School en een co-auteur van de studie. "Een half jaar eerder zagen we uit onze satellietgegevens dat de calderabodem met een snelheid van 10 centimeter per maand omhoog ging. Zulke hoge inflatiecijfers worden zelden gezien bij actieve vulkanen."

De uitbarsting van Sierra Negra duurde bijna twee maanden, lavastromen uitspugen die zich 10 mijl naar de kust van het eiland uitstrekten. Nieuwe aardbevingen vergezelden de uitbarsting en het legen van het magmareservoir.

Na de uitbarsting, de heuvels binnen een zes mijl brede holte op de top van de vulkaan - bekend als een caldera - waren bijna twee meter hoger. Dit fenomeen, bekend als de heropleving van de caldera, is belangrijk om te begrijpen wanneer en waar uitbarstingen plaatsvinden, wetenschappers zeggen. Echter, het is zeldzaam en is nog nooit eerder in deze mate waargenomen.

Het team ontdekte ook dat het opstijgende magma permanent een 'valdeur' in de bodem van de caldera optilde. Dit verhoogde het oppervlak en, in een complex samenspel, veroorzaakte grote aardbevingen die tot de uitbarsting leidden.

De uitbarsting van 2018 was een grimmige herinnering aan de potentiële bedreiging voor het leven, levensonderhoud, en de iconische dieren in het wild van de Galápagos - inclusief de langzaam bewegende reuzenschildpad en landleguaan - aldus de onderzoekers.

Dit nieuwe begrip van vulkaangedrag stelt lokale wetenschappers in staat om de evolutie van vulkanische onrust vóór toekomstige uitbarstingen te volgen en waarschuwingen aan de lokale autoriteiten en het publiek te communiceren.

"De uitbarsting van Sierra Negra in 2018 was een werkelijk spectaculaire vulkanische gebeurtenis, voorkomend in het 'levend laboratorium' van de Galápagos-eilanden, " zei Andrew Bell van de School of GeoSciences van de Universiteit van Edinburgh, die het onderzoek leidde.

"Geweldig teamwerk, en een beetje geluk stelde ons in staat om deze unieke dataset vast te leggen die ons belangrijke nieuwe inzichten verschaft over hoe deze vulkanen zich gedragen, en hoe we toekomstige uitbarstingen beter kunnen voorspellen."

Isla Isabela van de Galápagos is ook de bestemming van het UGalapagos Study Abroad-programma van de UM Rosenstiel School, waarbij de Sierra Negra-vulkaan een van de vele geologische excursies was waar studenten de kans kregen om uit de eerste hand een vulkaan te zien die tekenen van grote onrust vertoonde.