Forskere modellerer Anak Krakatau-vulkanen, tsunami for at hjælpe med at forberede USA på fremtidige tsunamier

Sidste måneds udbrud af Anak Krakatau-vulkanen i Indonesien og den dødelige tsunami, der fulgte, fik to forskere fra University of Rhode Island til at gå i gang.

Tsunamiekspert Stephan Grilli og vulkanolog Steven Carey planlagde at besøge stedet næste sommer for at foretage undersøgelser af havbunden i nærheden. Området omkring Anak Krakatau er det tidligere sted for Krakatau-vulkanen, som gik i udbrud i 1883 og stadig betragtes som et af de største katastrofale vulkanudbrud i moderne historie.

Det nylige udbrud af Anak Krakatau - hvilket betyder "søn af Krakatau - giver Grilli og Carey en ny mulighed for at få yderligere indsigt og skabe modeller, som de håber vil hjælpe USA med at forberede sig bedre på fremtidige tsunamier.

"At have realtidsbeviser som dette giver os mulighed for at teste vores ideer og validere vores modeller, " sagde Grilli, en professor i havteknik, hvis forskning bidrager til U.S. National Tsunami Hazard Mitigation Program. "Vi har seismiske kilder, vulkanske øer og undervandsskred i Atlanterhavet og Stillehavet, der kan få tsunamier til at ramme vores kystlinjer. Så vi laver tsunami-simuleringer og kort for at vise den potentielle oversvømmelse, vi kan stå over for."

Gennem episodiske lavaudbrud kaldet Strombolian-udbrud, Anak Krakatau var vokset støt, siden den dukkede op af havet i 1928. Disse udbrud voksede i intensitet fra juni sidste år, men den 22. december kollapsede vulkanen under et udbrud. Denne type kollaps og tilhørende tsunami var blevet forudset i et papir offentliggjort i 2012.

"Men det kom uden varsel, så folk blev overrasket, "sagde Grilli. Mere end 430 mennesker blev dræbt af tsunamien.

Brug af tidevandsmålere, satellitbilleder og fotografier, Grilli skabte en model af det vulkanske flankekollaps forårsaget af udbruddet, der viser, hvordan en del af vulkanens sydvestlige side gled ned i vandet og genererede tsunamien.

"Tæt på kilden, vores model forudsiger den maksimale bølgehøjde var omkring 40 meter, og der var flere bølger skabt med et kort interval mellem dem, "sagde han." Den maksimale rapporterede effekt var en bølge på mere end 16 fod ved landsbyen Sumur på Java -kysten. "

Vulkanen er blevet stærkt reduceret i størrelse og er stadig meget aktiv, hvilket kan skabe vanskeligheder for Grilli og Carey, hvis de ønsker at komme tæt nok på til at undersøge området omkring det i de kommende måneder.

"En stor del af vulkanen fejlede, og fra et vulkanologisk synspunkt, havvand har nu adgang til udluftningen, lade vand blandes med den varme magma, " forklarede Carey. "Det vand blinker til damp og sprænger magmaen, forårsager et eksplosivt udbrud. Resultatet bliver en anden vulkanisme, der vil finde sted der i fremtiden. Det er en situation, der har mange farer og vil have indflydelse på, om vi kan komme tæt på den«.

Ideelt set Forskerne og deres kolleger vil manøvrere et skib tæt nok til at indsamle prøver af det materiale, der gled ud i havet, vurdere materialets volumen, og hvor langt det rejste langs havbunden.

"Nu estimerer vi omfanget af kollapset baseret på radarbilleder, men vi kan ikke se ubådsdelen af ​​kollapset, " sagde Carey.

Grilli og Carey blev tildelt en $489, 000 tilskud fra National Science Foundation sidste forår til at undersøge stedet for udbruddet i 1883, sammen med et matchende tilskud til kolleger fra England og Californien. De agter stadig at følge deres oprindelige plan, selvom det nylige udbrud kan rykke op på deres tidslinje.

Deres mål er at studere lavaens undervandsaflejringer fra udbruddet i 1883, fordi der stadig er mange spørgsmål om det. Det udbrud forårsagede en 50 fods tsunamibølge, der anrettede kaos på øerne Java og Sumatra, men forskerne er stadig usikre på præcis, hvordan det skete.

"Ideen er, at nye undersøgelser vil hjælpe os med at genskabe mekanismen bag udbruddet, så vi kan modellere tsunamien, der fulgte, sagde Grilli. Der er tre muligheder, hvoraf den mest sandsynlige er udledning af varme pyroklastiske strømme til havet, men for at bevise det har vi brug for flere data til at simulere det."

"Der var ikke kun én tsunami i 1883, der var mange. Og der var ikke kun en mekanisme til udbruddet, " tilføjede Carey. "Vi mangler stadig at forklare, hvordan flere tsunamier skete."

Carey har studeret udbruddet af Krakatau siden slutningen af ​​1980'erne sammen med URI-fakultetsmedlem Haraldur Sigurdsson, men i det meste af den tid studerede de det fra et vulkanologisk perspektiv. Det er første gang, det bliver vurderet ved hjælp af Grillis sofistikerede tsunamimodeller.

"Da Krakatau brød ud, der var ingen mennesker der, men energien fra udbruddet blev overført over et meget større område via tsunamien, "Carey sagde." Der er nutidens vulkaner, der kan have den samme mekanisme og skabe ødelæggende tsunamier, som vi skal være forberedt på i dag. "