Forståelse Kilauea - en anden smag af vulkan

Hawaii's Kilauea vulkan har oset af lava i mere end tre årtier. Men i de seneste dage er lava -springvand hundredvis af meter høje, et dusin nye sprækker og dampstrøg, aske, og gasser har ramt området omkring Kilauea og tvunget mere end 1, 700 mennesker på flugt fra deres hjem. Hundredvis af jordskælv og ændringer i Kilaueas form forudsagde udbruddet og lettede tidlige advarsler for beboerne, men det er stadig uvist, hvordan udbruddet vil forløbe, eller hvor længe det vil vare. Stanford University vulkanolog Paul Segall, professor i geofysik på School of Earth, Energi- og miljøvidenskab (Stanford Earth), beskrev videnskaben bag dette seneste udbrud, hvad vi kan lære af det, og hvordan forudsigere kan begynde at besvare disse spørgsmål om, hvad der sker efter en vulkan blæser.

Kilauea har udbrudt langsomt i årevis uden at være en trussel mod mennesker og deres hjem. Hvad ændrede sig?

Det har været i udbrud mere eller mindre kontinuerligt siden 1983, med pauser og nogle ændringer i adfærd. Det havde været i udbrud i meget tyndt befolkede områder; disse områder blev overrendt af lavastrømme for længe siden. Fra onsdag [2. maj], udbruddet flyttede mod øst, gennem det, vi kalder East Rift Zone, og flyttede tættere på mennesker. Vejadgang til dette område er begrænset, så hvis det skærer vejene, mennesker, der bor syd for det, er stort set isolerede.

Hvordan vidste geologer, at dette udbrud kom? Havde de en rigtig vulkanprognose?

På mandag, 30. april kl. U.S.Geological Survey (USGS) så, at jordskælv migrerede ind i dette område, og jorden ændrede form. Meget præcise GPS -enheder målte vulkanens bevægelse til millimeternøjagtighed og vippemålere målte, hvordan jorden vippede. Vi kan også måle deformation af jorden fra rummet med radarsatellitter.

Vulkanprognose som det, vi så ved Kilauea, er ægte, men det er ikke idiotsikkert. Vi er nu interesserede i at gå over til mere fysikbaserede prognoser, på den måde, vejrprognoser er gået fra at være meget empirisk drevet til meget komplekse numeriske beregninger.

Empiriske prognoser fungerer meget godt i vulkaner, der ofte bryder ud, fordi du er i stand til at indsamle mange data og se mønstre. Godt, hvad gør du, når du står over for en vulkan, der aldrig er udbrudt i historisk tid? Nogle gange er det de farligste. Du kan prøve at tegne analogier til andre, lignende slags vulkaner, men en fysikbaseret tilgang ville øge vores evne til at foretage prognoser.

Vi vil også bedre forstå, hvordan disse systemer fungerer. Vi ved til en vis grad, hvad der forårsager eksplosive kontra ikke-eksplosive udbrud, men hvad styrer tidsskalaerne for, hvordan de udvikler sig? Vi vil gerne forudsige, når et udbrud er startet, hvor længe det vil vare.

Har der været nogen overraskelser på Kilauea hidtil?

Jordskælvet med en styrke på 6,9 fredag ​​var en overraskelse. Der er jordskælv hele tiden, men der har ikke været et jordskælv af den størrelse, vi så fredag ​​siden 1975.

Når der opstår et jordskælv, der ændrer stress i vulkanen, og det kan måske føre til andre ting. For eksempel, på vulkanens top, lavastanden er faldet siden fredag. Og du synes måske, at det er en god ting. Men hvis det falder så lavt, at det tillader grundvand at komme ind i den vulkanske kanal og komme i kontakt med meget varm lava, det kan føre til eksplosionsfarlige udbrud. Vandspejlet ved Kilauea er meget lavt - hundredvis af meter under overfladen - så det skulle falde rigtig langt.

Fortæller aktivitet i Kilauea os noget om, hvad vi kan forvente, hvad angår seismisk eller vulkansk aktivitet andre steder?

Hawaii -vulkanerne er eksempler på det, vi kalder hotspot -vulkaner, som er ganske forskellige fra andre typer vulkaner som Mount St. Helens i Cascades of the Pacific Northwest. Så vi kan ikke altid bare tage det, vi lærer på Hawaii, og oversætte det ordret til, sige, kaskaderne. Vi får indsigt, men de er en anden smag af vulkan.

Hawaii -vulkanerne sidder lige midt på stillehavspladen. Varmt materiale i kappen stiger fra stor dybde og støder på stillehavspladen. Det begynder at smelte, i en dybde på cirka 50 kilometer og den smelte begynder at akkumulere og derefter stige opad - flydende i forhold til omgivelserne - indtil den når reservoirer i skorpen, hvor den lagres midlertidigt, indtil den bryder ud på overfladen.

Migrationen af ​​Kilauea -udbruddet i den sidste uge til mere befolkede områder drives af relativt lavvandede processer, som ikke kommer til at påvirke noget i Cascades eller Japan, eller andre steder omkring Pacific Ring of Fire. Dette vil blive isoleret til Kilauea.

Som en person, der har tilbragt meget tid i vulkanlandet, hvordan tænker du om valget af at leve potentielt på lavastrømmens vej?

Jeg deltog i Wrigley Field -kurset et par gange, og en gang gik vi ud med nogle studerende, ikke for langt fra, hvor aktiviteten er nu - lidt længere mod vest - og vi så folk genopbygge huse på lavaer, der sandsynligvis var et år gamle.

Det er lidt tosset.

Men alle har deres eget niveau af risikotolerance. Folk meget tæt på Kilauea er klar over lavastrømningsfarer. Det, der bekymrer mig, er på den anden side af øen - Kona -siden, hvor alle de store feriesteder er. Der er lavastrømme fra Mauna Loa -vulkanen - en meget større nabo til Kilauea - som ikke er så gamle. I nogle tilfælde, det er steder, hvor de seneste lavaer kun tog otte timer at nå havet. Det ville brøle lige igennem denne udvikling.

Jeg ved ikke, at alle, der køber ejendom eller bor i disse områder, ved, at det stadig er aktive områder. Der er meget uddannelse, der skal laves. Zoning og planlægning er også vigtig.

Så længe den vulkanske aktivitet forbliver ved Kilauea, tæt på områder, hvor det har været meget aktivt i nyere tid, de fleste mennesker vil sige, at de vidste, hvad de gik ind til. Ikke så længe siden, årtier siden, store lavastrømme strakte sig meget langt på den anden side af øen. Jeg tror, ​​det kommer til at blæse folks sind, hvis det sker igen. Fordi jeg ikke tror, ​​de er forberedt på det.