Was macht einen ruhigen Vulkan tödlich? Neue Forschungen sollen dies herausfinden
Ein Forschungsprojekt im Wert von 3,7 Millionen Pfund soll unser Wissen darüber verbessern, warum Vulkane hoch explosiv werden, und so zum Schutz gefährdeter Gemeinden beitragen.
Vulkane sind unvorhersehbar, und die Warnzeichen, die auf einen Übergang von relativ milder Aktivität zu einer Eruption mit starken Auswirkungen hindeuten, sind kaum bekannt.
Ex-X: Expecting the Unexpected, ein 3,7 Millionen Pfund teures Forschungsprojekt unter der Leitung der Universität Bristol, wird untersuchen, was zu gefährlichen Eskalationen der vulkanischen Aktivität führt und wie Wissenschaftler diese besser erkennen können, bevor sie Leben bedrohen.
Eruptionen vorhersagen
Millionen von Menschen leben im Umkreis von 100 km um einen Vulkan, der mindestens einmal eine größere Eruption hatte. Während etwa 61 % der Eruptionen zunächst nur das unmittelbare Gebiet um den Gipfel eines Vulkans betreffen, entwickeln sich viele schnell zu gefährlicheren und explosiven Ereignissen, die sich auf ein größeres Gebiet auswirken.
Wie und warum dies geschieht, ist jedoch eine der größten Herausforderungen in der Vulkanologie. Aufbauend auf den jüngsten Fortschritten in der Vulkanologie, Seismologie und numerischen Modellierung konzentriert sich das Projekt auf den Vulkan Soufrière auf St. Vincent, den Vulkan Soufrière Hills auf Montserrat und den Vulkan Montagne Pelée auf Martinique, die alle in der östlichen Karibik liegen.
Professor Jenni Barclay, AXA-Lehrstuhl für Vulkanologie an der School of Earth Sciences in Bristol und Projektleiterin, sagte: „Unerwartete Veränderungen bei Vulkanausbrüchen hatten in der Vergangenheit erhebliche Auswirkungen auf die Menschen, die in der Nähe aktiver Vulkane in der östlichen Karibik und anderswo leben, aber es besteht nach wie vor erhebliche Unsicherheit darüber, wann diese auftreten werden. Ex-X zielt darauf ab, unsere Fähigkeit, diese gefährlichen Eskalationen vorherzusehen, entscheidend zu verbessern.“
Die jüngsten Fortschritte „könnten es uns nun ermöglichen, die subtilen Anzeichen einer gefährlichen Veränderung besser zu erkennen und frühzeitig zu warnen“, fügte Barclay hinzu.
Aktivität verstehen
Dank Innovationen in der Seismologie können Forscher eine große Anzahl seismischer „Knotenpunkte“ rund um den Vulkan Soufrière installieren, um wichtige Daten zu sammeln, selbst wenn der Vulkan ruht. Maschinelles Lernen wird diese Messungen zusammen mit Daten aus früheren Eruptionen analysieren, um Trends in der Aktivität unter der Oberfläche vor, während und nach Eruptionsübergängen zu ermitteln.
Durch die Einbeziehung dieser Erkenntnisse in neue mathematische Modelle können Forscher Eruptionsprozesse simulieren und verfolgen und anschließend die wichtigsten Auslöser und Anzeichen für eine Eskalation von Eruptionen identifizieren.
Gleichzeitig werden fortschrittliche mikroanalytische Techniken den Forschern helfen, kleine Veränderungen in Kristallen zu untersuchen, die während jüngster und historischer Eruptionen entstanden sind. Diese Kristalle enthalten Aufzeichnungen über sich verändernde Bedingungen innerhalb von Magmasystemen und bieten wichtige Einblicke in die Vorgänge vor einer Eruption.
„Unser Ziel ist es, hochdetaillierte Beobachtungen aus realen Eruptionen mit unseren verbesserten Modellen zu kombinieren, um ein tieferes theoretisches Verständnis zu erlangen und eine Reihe wahrscheinlicher Szenarien für Vulkane in der östlichen Karibik zu identifizieren, die uns bei der Überwachung von Eruptionen helfen werden“, sagte Barclay. Sie hofft, dass „dies insbesondere denjenigen zugute kommt, die für die Überwachung und das Management von Vulkanrisiken verantwortlich sind, und über sie auch den gefährdeten Bevölkerungsgruppen und Risikomanagern in vulkanischen Ländern.“
Dr. Erouscilla Joseph, Direktorin des Seismologischen Forschungszentrums der University of the West Indies, einer wichtigen Partnerin der Studie, fügte hinzu: „Viele karibische Gemeinden leben im Schatten gefährlicher Vulkane. Schnelle Veränderungen in der Aktivität können Evakuierungsmaßnahmen überfordern und ganze Regionen verwüsten. Die Beteiligung an solchen Forschungsprojekten ist unerlässlich, da die erzielten Fortschritte unsere Reaktion auf den nächsten Vulkanausbruch direkt verbessern werden.“