Balis Agung – ved hjælp af vulkankriminalteknik til at kortlægge fortiden, og forudsige fremtiden

Mount Agung, lokalt kendt som Gunung Agung, er en 3, 142 meter høj vulkan beliggende i den østlige ende af øen Bali, Indonesien.

Det bryder aske og damp ud lige nu, og har været det siden lørdag den 25. november, 2017.

For at finde ud af, hvad der kan ske næste gang hos Agung, videnskabsmænd stoler på nuværende observationer, parret med retsmedicinske teknikker, der driller denne vulkans geologi.

Tegn, der kan indikere begyndelsen af ​​et mere farligt udbrud ved Agung er:

• intensivere emissioner af aske, der når stratosfæren (det andet lag af jordens atmosfære)
• lavastrømme begynder at sænke bjergets flanker
• vedvarende rystelser af vulkanen ved jordskælv.

På alles sind er Agungs seneste store udbrud i 1963-64. På dette tidspunkt, mere end 1, 000 mennesker blev dræbt af tætte strømme af varme vulkanske klipper og støv (kaldet pyroklastdensitetsstrømme), og mudderstrømme af vulkansk affald kaldet lahars.

Seneste aktivitet på Mount Agung

Til september og oktober i år, et stort antal jordskælv blev opdaget under Agung-bjerget.

En 10 km evakueringszone blev etableret, og omkring 100, 000 personer flyttet til sikrere boliger. Seismiciteten faldt, og en konstant dampfane dukkede op fra topkrateret. Dette indikerede, at grundvandet blev opvarmet af magma (en varm blanding af smeltet og halvsmeltet sten).

Et "phreatomagmatisk udbrud" - som følge af interaktion mellem magma og grundvand - fandt sted for et par dage siden. Dette blev efterfulgt af et intensiveret udbrud af en aske, når omkring 8 km op i atmosfæren. Denne udbrudsstil kaldes "plinian" efter det klimatiske udbrud af Vesuv i 79AD, som beskrevet af Plinius den Yngre.

Asken er fragmenteret magma, blæst fra hinanden ved adskillelse og udvidelse af mineraler og gasser (vand, kuldioxid og svovldioxid) tidligere opløst i magmaen.

Nu er jordskælvsaktiviteten taget til igen. "Harmoniske rystelser" forekommer, hvor vulkanen ryster på grund af magma, der bevæger sig hurtigt gennem underjordiske kanaler og brud, der er forbundet med topkrateret.

Evakuering er i gang igen, givet bekymring for, at udbruddet kan eskalere yderligere. Farlige pyroklaststrømme – en stil kendt som "peléean" efter udbruddet af Mt Pelée i 1902 på De Små Antiller – er mulige.

Vulkanens efterforskning i Agung

Undersøgelser af tidligere vulkanudbrud er kritiske i forsøget på enhver form for forudsigelse for fremtidig adfærd.

I tilfældet med Mount Agung, kortlægning af asken, mudderstrømme, pyroklastdensitetsstrømme, og lavaer for udbrud, der dateres tilbage omkring 5, 000 år blev rapporteret i en undersøgelse fra 2015.

Målinger for at bestemme hyppigheden af ​​udbrud, plus arealet og tykkelserne af de forskellige typer strømnings- og askeaflejringer blev lavet. Kortet viser nogle af disse funktioner for udbruddene i 1963 og 1843.

Forfatterne konkluderede, at udbruddet af Agung i 1843 var mere energisk end i 1963-64, og eruptiv aktivitet i de sidste par hundrede år har i gennemsnit været mere intens end dens adfærd i de sidste par tusinde år.

Vulkanisk eksplosivitetsindeks

ledsager den grundlæggende feltkortlægning, en række andre retsmedicinske metoder bruges af geologer til at kortlægge tidligere vulkansk aktivitet.

Et "Vulcanic Explosivity Index" er et mål beregnet ud fra direkte observationer af udbrud, plus eksperimentel replikering og modellering. Det afspejler intensiteten og eksplosiviteten af ​​et givet udbrud, medregnet hvor højt, hvor meget, hvor udbredt, hvor varmt, og hvor farlige (med hensyn til gasproduktion) de udsendte materialer var.

Opfølgende analyser finder sted i laboratoriet. Forskere arbejder på vulkanske sten og andre materialer for at bestemme, hvilke materialer de er lavet af, deres kemiske sammensætning og sammensætningen af ​​eventuelle indespærrede gasser.

Et vigtigt mål er at beregne viskositeten ("løbenheden") af den magma, der var til stede på stedet. Magmaer, der indeholder høje niveauer af silica – et eksempel er rhyolit – har en tendens til at være mere tyktflydende, og derfor mere tilbøjelige til at være eksplosive end mindre silica-rige typer, såsom basalt og andesit.

Stener, der er genvundet fra et vulkansk sted, bærer en fysisk og kemisk registrering af de underjordiske forhold, de havde været udsat for tidligere. Rekorden ses i lagene, eller zoner, af krystallinske mineraler, der udgør vulkanske bjergarter.

Til Mount Agung, denne type retsmedicinsk arbejde har været meget nyttig. Den viser, at genopladning af et magmakammer i jordskorpen – dvs. ankomsten af ​​et nyt parti magma fra dybere niveauer i skorpen til det laveste magmakammer, der føder topudbruddet - var gået forud for og sandsynligvis udløst 1963-64-udbruddet.

Nogle vulkanske klipper er utroligt smukke. Fragmenter af magma, der er afkølet i jordskorpen, resulterer i groft krystallinske bjergarter, som vist på billedet nedenfor.

Ser og venter

Der er stadig mange usikkerheder med hensyn til at forudsige, hvor, hvornår, og hvor energisk det næste udbrud vil være for mange af de mange vulkaner på Jorden.

I tilfældet med Mount Agung, aktuelle målinger plus tidligere "form" anvendes i øjeblikket for at overvåge situationen.

Men for mange vulkaner vi har ikke etableret mønstre, fordi hullerne mellem udbruddene er så lange. Andre faktorer kan være svære at forudsige, som det strukturelle sammenbrud, der fandt sted ved Mt St Helens i 1980.

Vulkanerne med de længste kendte pauser mellem udbruddene har udbrudt de største mængder materiale. Det er de såkaldte "supervulkaner", såsom dem ved søerne Taupo (New Zealand) og Toba (Sumatra, Indonesien).

Der er ingen observationer registreret af mennesker for disse enorme begivenheder, og vulkanforskning er i øjeblikket vores eneste guider til deres mulige adfærd.

på Bali, eksperter holder nøje øje med mere aske, og beviser for lavastrømme, der kan varsle stor fare for lokalbefolkningen.