Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Kilauea -udbrud en mulighed for undersøisk undersøgelse

Lava flyder fra en vulkansk kløft på Big Island of Hawaii den 16. juli, som fotograferet fra en helikopter af Rice University professor Julia Morgan. Risforskere arbejdede sammen med et team for at sætte seismiske instrumenter på havbunden, der vil hjælpe med at analysere jordskælv og efterskælv i forbindelse med det igangværende udbrud i Kilauea. Kredit:Julia Morgan

Rice University -forskere sluttede sig til et team af forskere, der placerede seismometre under havet ud for Hawaii -kysten, hvor det igangværende udbrud i Kilauea allerede har krævet mere end 700 hjem og tilføjet øens landmasse. Forskerne håber på ny indsigt om landskabet under havbunden.

Julia Morgan, professor i jorden, miljø- og planetvidenskab, og studerende David Blank blev tildelt et National Science Foundation RAPID -tilskud til at slutte sig til et team af forskere og så havbunden med et dusin seismiske detektorer ud for øens sydøstlige kyst i kølvandet på jordskælvet på 6,9, der opstod ved udbruddet af Kilauea 4. maj.

Instrumenterne indsamler data indtil september, hvornår de vil blive hentet, og forventes at give en omfattende oversigt over jordskælv og efterskælv i forbindelse med udbruddet af verdens mest aktive vulkan i løbet af to måneder.

"De fortsætter stadig, "sagde Morgan, der vendte tilbage til Houston i sidste uge efter syv dage ombord på et fartøj indsat for at placere instrumenter og kortlægge området. "Ud over, en flok jordskælv opstod i andre dele af (ø) flanken. Det var det, der virkelig fik min opmærksomhed. "

Hendes interesse for geologiske strukturer, især vedrørende vulkandeformation og fejl, førte hende til at studere havbunden ud for Big Islands kyst i årevis. I et papir fra 2003, Morgan og hendes kolleger brugte marine seismiske refleksionsdata til at kigge inde i Kilaueas undervandshældning efter grænserne for et aktivt jordskred, Hilina Slump, samt tegn på tidligere laviner.

Video af Rice Professor Julia Morgan, taget fra en helikopter den 16. juli, viser lava fra det igangværende udbrud i Kilauea på Big Island of Hawaii, da det bevæger sig fra vulkanen til havet. Morgan og hendes kolleger brugte en uge på at placere seismiske instrumenter på havbunden ud for øens sydøstlige bred. Kredit:Rice University

Forskerne fastslog, at Hilina Slump er begrænset til vulkanens øvre skråninger, og de nedre skråninger består af en stor bunke med gamle skredaffald, der blev skubbet af Kilaueas glidende, tyngdekraft-drevet flanke ind i en massiv, kilometerhøj bænk cirka 15 miles offshore. Denne ydre bænk støtter i øjeblikket Hilina Slump, forhindrer den i at bryde væk fra vulkanens skråninger.

"Vi kortlagde geometrien og omfanget af faldet og forsøgte at udvikle en historie om, hvordan det blev til, "sagde hun om avisen.

"Grundlæggende, Kilauea er en bulldozer, der glider ud på havskorpen og skraber lagpakker af, "Sagde Morgan. Hilina Slump kører oven på glideflanken, hun sagde.

"Bemærkelsesværdigt, efter dette jordskælv, alle nedgangstiderne lyser også op med små jordskælv. Disse opstod klart på en anden fejl end det vigtigste jordskælv, tyder på, at faldet sneg sig nedad under eller efter denne begivenhed, " hun sagde.

En afskåret udsigt gennem Kīlaueas sydflanke og kigger mod nord og viser strukturer under overfladen, herunder Hilina Slump (pink), dundrende sediment (grøn) og den ydre bænk (blå) på havbunden, der holder nedgangen på plads. Klik på billedet for en større version. Kredit:"Instability of Hawaiian Volcanoes" af Roger Denlinger og Julia Morgan/U.S. Geologisk undersøgelse

Morgan sagde, at bænken ser ud til at være stabil, formodentlig understøtter faldet - selvom det faldt sammen, faldet ville følge, og resultaterne kunne være katastrofale. "Hvis nedgangen skulle fejle katastrofalt, det ville skabe en fantastisk tsunami, der ville ramme vestkysten. Vi har ikke set dette i historisk tid, " hun sagde.

"Hyppigheden af ​​disse fejl er meget lav, og intervallet mellem dem er meget højt, "Morgan sagde." Vi tror, ​​at dette skete i Kilauea mellem 25, 000 og 50, For 000 år siden, og vi ved, at det skete på (tilstødende vulkan) Mauna Loa omkring 100, For 000 år siden, og sandsynligvis mere end en gang før det. "

Selvom risikoen for en overhængende lavine er lille, hun sagde, udbruddet, jordskælv og efterskælv gav en uimodståelig mulighed for at få et bedre kig på øens skjulte terræn. Hvert nyt jordskælv, der opstår langs Kilaueas riftzoner og omkring omkredsen af ​​Hilina Slump og bænken hjælper forskerne med at forstå terrænet.

Morgan sagde, at United States Geological Survey, som driver Hawaiian Volcano Observatory, har et væld af jordbaserede seismometre, men ingen i havet. Hun sagde, at skærme på havet vil afsløre skælv under bænken, der er for små til, at landseismometre kan mærke.

Blank poserer med den sidste af 12 seismometere med havbund, der skal placeres ud for den sydøstlige bred af Big Island of Hawaii i juli. De seismiske instrumenter forventes at fange oplysninger om de kommende to måneder om igangværende jordskælv og efterskælv i forbindelse med udbruddet i Kilauea. Kredit:David Blank

"Det (første) jordskælv synes at have forårsaget jordskælv under den ydre bænk, "Sagde Morgan." Hvis den ydre bænk er støtten til faldet, og den bænk begynder at vise seismicitet, det bevæger sig. På hvilket tidspunkt falder det sammen? "

Seismometerne er indsat omkring Hilina Slump, tæt på kysten, hvor lava kommer ind i havet og på den ydre bænk i tråd med det første skælv. "Den vej, efterskælv fra jordskælvet kunne optages og registrerede karakteristika for fejlzonen, der gled, " hun sagde.

"Hvis denne ydre bænk oplever jordskælv, vi vil vide, hvilke overflader der oplever dem. Langs basen? Inden for bænken? En ny fejl, som vi ikke vidste om? Disse data giver os mulighed for at bestemme hvilke strukturer, eller fejl, glider faktisk. "

Mens Blank arbejdede dage på skibet for at hjælpe med at implementere instrumenterne, Morgan valgte nattevagten til kortlægning - og et bedre overblik over lava, der ramte vandet. Efter deres pligt til søs, begge benyttede den unikke lejlighed til at bestille en helikopterflyvning over vulkanen, efter lavafloden til havet.

Lava kommer ind i havet på et foto af Rice -kandidatstuderende David Blank, der hjalp med at placere seismiske instrumenter på havbunden for at analysere jordskælv og efterskælv i forbindelse med det igangværende udbrud i Kilauea. Kredit:David Blank

"Hvis du følger strømningerne, du kan se ned og se lavaen rive hen over landet, "sagde hun." Så går du ud til lavahavet. Du ser disse småeksplosioner, mens lavaen flyder ud i havet. Du får muligvis en stor lavapuls, og pludselig bliver den afkølet og slukket så hurtigt, at den bare eksploderer op i luften. "

De brugte også tid på at tale med lokalbefolkningen i Hilo, den største by på hovedøen, om udbruddet, der allerede har krævet mere end 700 hjem. "Folk der ved, at de bor sammen med Pele, "Sagde Morgan." Jeg fandt ud af, at de generelt var ærlige om det. Trist, men de vidste, at sådan noget kunne ske.

"Det er en tragedie, helt sikkert, men det er også naturen, der gør, hvad naturen gør. "


Varme artikler