Tidlige advarselssignaler varslede et fatalt sammenbrud af Krakatau-vulkanen

Den 22. december 2018, en flanke af Anak Krakatau-vulkanen styrtede ned i Sunda-strædet mellem de indonesiske øer Sumatra og Java, udløste en tsunami, der dræbte 430 mennesker. Et internationalt forskerhold ledet af Thomas Walter fra det tyske forskningscenter for geovidenskab GFZ i Potsdam har nu vist, at vulkanen frembragte klare advarselssignaler før dens kollaps. Dette var resultatet af analysen af ​​en stor mængde data fra flere kilder indsamlet under jordbaserede målinger samt af droner og satellitter.

Satellitdata, for eksempel, viste øgede temperaturer og jordbevægelser på den sydvestlige flanke måneder før katastrofen. Seismiske data og lavfrekvente lydbølger fra et mindre jordskælv to minutter før det pludselige sammenbrud af en stor del af vulkanen varslede den fatale begivenhed. Dette sammenbrud udløste endelig den dødelige tsunami. Forskerne ønsker at bruge analysen af ​​denne komplekse begivenhedskaskade til at forbedre overvågning og tidlig påvisning af andre vulkaner. Deres undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .

Vulkanøer som Anak Krakatau består ofte af ustabilt materiale. Derfor, nu og da, et kollaps af vulkanske flanker sker på disse øer. Endnu, dette var ikke blevet målt præcist indtil nu. "I Krakatau, vi var i stand til for første gang at observere, hvordan erosionen af ​​en sådan vulkansk flanke fandt sted, og hvilke signaler, der annoncerede det, siger Thomas Walter, en vulkanolog ved GFZ. I deres undersøgelse på Anak Krakatau var forskerne i stand til at vise, at over måneder, bevægelsen af ​​sydøstflanken mod havet dannede en slags glidebane. Det pludselige accelererede skred af flanken i havet, det såkaldte flankekollaps, varede kun to minutter og blev målt med seismografer og infralydnetværk, før de første nedslag fra tsunamien havde nået kysterne.

"Vi brugte en usædvanlig bred vifte af metoder:Fra satellitobservation til jordbaserede seismiske data, fra infralyd til dronedata, fra temperaturmålinger til kemisk analyse af udbrudsprodukter, ", siger Thomas Walter. "Dagens næsten ubegrænsede adgang til verdensomspændende data var afgørende i dette. I dagene efter tsunamien, det gjorde det muligt for os at analysere denne begivenhed på forskellige steder i forskellige lande på samme tid."

Forbedrede overvågningssystemer som mål

I lighed med Anak Krakatau kunne sådanne begivenheder også varsle sig selv på andre vulkanske øer i Atlanterhavet, Stillehavet eller endda i Middelhavet, hvortil resultaterne af undersøgelsen så formodentlig kunne overføres, ifølge Walter. "Vi antager, at tsunami-varslingssystemer også skal tage højde for hændelser forårsaget af jordskred. De vulkaner, der er i risiko for at glide, bør integreres i overvågningssystemerne."

Seismolog Frederik Tilmann fra GFZ og Freie Universität Berlin var også involveret i undersøgelsen. Han siger, at det usædvanlige seismiske mønster af flankens kollaps var en særlig udfordring, når man analyserede dataene. I modsætning til tektoniske jordskælv, kun en lille del af dette mønster bestod af høje frekvenser omkring 1 Hertz (1 oscillation pr. sekund). I stedet, jordskælvsbølgerne indeholdt stærkere komponenter i området med lave frekvenser op til omkring 0,03 Hertz (1 oscillation pr. 35 sekunder). "Denne egenskab var årsagen til, at hændelsen ikke blev opdaget i nogen rutinemæssig evaluering, siger Tilmann.

Indsatsen i overvågningssystemerne vil betale sig tilbage, da en stor del af ofrene for vulkaner i de sidste to århundreder ikke er blevet dræbt af selve udbruddene, men ved jordskred og tsunamier, ifølge Walter. De nye resultater viser, at faren for kollapsende vulkaner hidtil er blevet undervurderet. Det første skridt nu er at identificere vulkanerne i særlig risiko og at supplere eksisterende målemetoder med yderligere sensorer og nye algoritmer til evaluering. "Vi er overbeviste om, at vores resultater vil føre til udvikling af forbedrede overvågningssystemer, " sagde Walter.