Door het pad van de minste weerstand voor magma te berekenen, hebben onderzoekers een nieuwe manier ontwikkeld om te voorspellen waar een vulkaan zal uitbarsten.
Bij vulkaanuitbarstingen in films of series, knalt het gloeiendhete, vloeibare gesteente met veel geweld naar boven om vervolgens naar beneden te druipen. Maar in werkelijkheid komt het vrij vaak voor dat magma op een andere plek het aardoppervlak doorbreekt, zoals bij de Bardarbunga in IJsland in 2014 en de Kilauea in Hawaï vorig jaar. Een nieuwe methode, onlangs beschreven in vakblad Science Advances, moet in de toekomst helpen die plek van uitbarsting beter te voorspellen.
Lees ook:
Caldera’s
“Bij het voorspellen van vulkaanuitbarstingen gaat het niet alleen om het tijdstip”, mailt geoloog en vulkaandeskundige Manfred van Bergen (Faculteit Geowetenschappen, Universiteit Utrecht). “Minstens net zo belangrijk is om te voorzien wat voor soort activiteit er op komst is, hoe die zal verlopen en waar hij precies gaat plaatsvinden.”
Als je denkt aan vulkanen, haal je je waarschijnlijk de kegelvormige vuurbergen voor de geest. Maar er zijn ook andere typen, zoals caldera’s; komvormige kraters ontstaan door het instorten van ‘gewone’ vulkanen.
De Campi Flegrei caldera met daarin de oude eruptieplaatsen. © Rivalta et al., 2019/Science Advances
“Veel vulkanen zijn lang tijd actief vanuit een centraal eruptiepunt (zoals veel kegelvulkanen, red.)”, vertelt Van Bergen. “Maar bij andere, veelal grotere vulkaancomplexen zoals caldera’s kan de plaats van uitbarsting in de loop van de geschiedenis veranderen.”
Wispelturige vuurspuwer
Sterker nog, bij caldera’s worden de meeste openingen in het aardoppervlak maar een keer gebruikt. Van Bergen: “Vanwege hun uitgestrektheid (tientallen tot honderden vierkante kilometers) en het grote aantal factoren dat het pad van omhoogkomend magma beïnvloedt, is het voorspellen waar magma bij een volgende eruptie door het aardoppervlak zal komen voor calderasystemen uiterst lastig”.
Om te voorspellen werd tot nu toe vooral gebruikgemaakt van kansberekeningen gebaseerd op eerdere uitbarstingen. In de nieuwe methode nemen de onderzoekers ook fysische parameters van ondergronds magmatransport mee. “Ze berekenen de weg van de minste weerstand voor opstijgend magma”, legt Van Bergen uit.
Brandende velden
De onderzoekers testten hun model op de Campi Flegrei caldera (de Flegreïsche Velden) in Italië. In de meer dan 10 kilometer brede, bewoonde caldera zijn in de afgelopen 15.000 jaar zo’n 80 openingen verantwoordelijk geweest voor vulkanische uitbarstingen. Het model bleek de locatie van de eerdere uitbarstingen, waaronder die van de Monte Nuovo, goed te kunnen voorspellen.
Van Bergen noemt het onderzoek relevant, maar er is nog een lange weg te gaan. “Door het ontbreken van specifieke informatie hebben de onderzoekers flink wat aannames moeten doen. Of de methode succesvol wordt, is dus nog de vraag, zelfs voor gebieden waar veel over de geologische opbouw en eruptiegeschiedenis bekend is, zoals de Campi Flegrei.” De toepasbaarheid is overigens het grootst voor caldera’s en andere omvangrijke vulkaancomplexen, “niet voor de talrijke ‘gewone’ vulkanen met een eenvoudige structuur, zoals kegelvormige vulkanen”, besluit de geoloog.
Bronnen: Science Advances, EurekAlert!
Beeld: Mauro Antonio di Vito/INGV; Rivalta et al., 2019/Science Advances
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!