Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Vulkanklipper kan påvirke overvågningsdata, undersøgelse finder

Plinian kolonne af udbruddet af Sarychev (Rusland) den 12. juni 2009. Kredit:NASA

Ny forskning ledet af University of East Anglia (UEA) afslører, at skarpe variationer i vulkanernes overflade kan påvirke data indsamlet af overvågningsudstyr.

Overfladen på mange vulkaner har stejle vægge eller klipper. Disse er ofte en del af calderaer - store kratere efterladt af et tidligere kollaps - men kan også være forårsaget af vulkanens 'rifting' - eller spaltning - eller sektorkollaps, når en del af siden af ​​vulkanen glider væk.

Imidlertid, effekten af ​​disse variationer i landskabet er ikke tidligere blevet overvejet i undersøgelser af overfladedeformation i vulkanske områder, selvom de er et fællestræk.

Ud over, overvågningsudstyr såsom hældningsmålere er normalt placeret på caldera-fælge, da de ofte er mere tilgængelige, især hvis calderaen er søfyldt. Tiltmetre måler den vandrette gradient af lodret forskydning og kan understrege små variationer, der går ubemærket hen ved brug af andre overvågningsmetoder.

Nu forskere fra UEA, US Geological Survey og University of Bristol har fundet ud af, at funktioner som f.eks. klipper kan forårsage en vending i mønsteret af deformation, fører til, at vildledende data registreres af tiltmålerne. Deres resultater er offentliggjort i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve .

Holdet studerede Kilauea vulkanen på Hawaii, som brød ud i april sidste år, resulterede i et topmøde, der har omformet klipperne omkring calderaen. Den har nu næsten lodrette klipper på op til 500 meter og terrasselignende trin på 50-150 meter.

Forskerne siger, at disse nye strukturer kan have en indvirkning på hældningen målt på det eksisterende netværk af hældningsmålere og have konsekvenser for ethvert nyt overvågningsudstyr, der er installeret.

Ledende forsker Dr. Jessica Johnson, underviser i geofysik ved UEA's School of Environmental Sciences, sagde:"Hældningsmålinger har spillet en væsentlig rolle i kendskabet til vulkanske processer på mindst 40 vulkaner verden over. Vores analyse fremhæver vigtigheden af ​​at overveje overfladeegenskaber, når vi vurderer hældningsmålinger ved aktive vulkaner, noget, der generelt ikke er taget højde for.

"Mens de inkonsistente data på Kilauea ikke kan forklares fuldstændigt af topografi, det kan have en vis indflydelse. Efter det seneste kollaps ved Kilauea vil dette problem sandsynligvis være endnu mere udtalt og bør overvejes, når nye overvågningsinstrumenter installeres."

Forskerne undersøgte efter at have fundet anomalier i data indsamlet fra en af ​​hældningsmålerne på calderakanten ved Kilauea før det sidste udbrud. De så på, om dette kunne skyldes topografi og fandt ud af, at den dengang 80 meter høje calderavæg fik data fra en af ​​overvågningshældningsmålerne til at rotere væk fra det sande deformationscenter.

"Disse resultater har konsekvenser for netværksdesign og løbende overvågning, " sagde Dr. Johnson, som besøgte Kilauea i juli sidste år og tidligere brugte to år på et forskningsstipendium ved Hawaiian Volcano Observatory.

"De antyder, at andre hældningsmålere omkring Kilauea og ved vulkaner globalt kan blive påvirket af calderakanter og andre skarpe variationer i landskabet."

Dr. Johnson tilføjede:"Hvis denne overvågningsmetode allerede bliver brugt, er der ting, der kan gøres for at rette op på datastrømmen. Hvis der installeres nye tiltmonitorer, skal vi være forsigtige med, hvor de installeres."

Medforfatter Dr. Juliet Biggs, fra University of Bristol, sagde:"Forståelse af, hvad der driver vulkandeformation er afgørende for at forbedre fortolkningen af ​​vulkanovervågningsdata, og udvikling af sandsynlige udbrudsprognoser. Tiltmetre er meget følsomme over for små ændringer i vulkankanalen, men deres målinger har været udfordrende at fortolke.

"Denne undersøgelse kaster nyt lys over, hvordan disse målinger er påvirket af overfladeegenskaber såsom stejle klipper, og vil uden tvivl forbedre vores evne til at fortolke de komplekse overvågningssignaler."


Varme artikler