Pre-eruption seismogrammer fundet til 1980 Mount St. Helens begivenhed

For næsten 40 år siden, analoge databånd registrerede trofast intens seismisk aktivitet i de to måneder før det historiske udbrud af Mount St. Helens i staten Washington i maj 1980. Det krævede nogle langvarige og omhyggelige restaureringsbestræbelser – inklusive en tur i en køkkenovn til nogle af båndene – at gendanne deres data.

Dataene giver en næsten kontinuerlig sekvens af seismisk aktivitet, der fører op til 18. maj-udbruddet, men de ser ikke ud til at indeholde nogen væsentlig ændring i de seismiske signaler, der ville have antydet forskerne "at noget stort var på vej, " sagde Stephen Malone, en emeritus professor ved University of Washington og den tidligere direktør for Pacific Northwest Seismic Network.

I Seismologiske forskningsbreve , Malone beskriver, hvordan han arbejdede fra 2005 til 2014 for møjsommeligt at gendanne dataene fra båndene til en digital form. Hans papir er en del af tidsskriftets fokussektion om udfordringerne, succeser og analyser af historiske seismogrammer.

Mount St. Helens-båndene "er et unikt datasæt for tiden, i, at der ikke er ret mange tilfælde, hvor du har et vulkansk jordskælvssekvens, bestemt ikke en, der var så vild og skør og aktiv som St. Helens, for hvilke du har andre data end på papir, " sagde Malone.

Digitalt transformeret, bånddataene er blevet arkiveret på Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS) Data Management Center. Malone sagde, at få forskere har fået adgang til dem indtil videre.

Kvaliteten af ​​dataene er mindre imponerende end nutidens digitale optagelser, han bemærkede, men kombineret med moderne software og teknikker, de kunne give forskere ny indsigt i vulkanske systemer, og potentielt ind i maj 1980-udbruddet.

Selvom den første analyse af båndene ikke afslørede noget, der kunne have antydet et forestående større udbrud, Malone sagde, "hvis nogen kiggede systematisk på disse data ved hjælp af meget mere moderne analyseværktøjer, de kunne se en gradvis ændring eller noget, der gjorde fremskridt på en subtil måde."

Båndene kommer fra seismiske stationer installeret af Pacific Northwest Seismic Network efter et jordskælv med en styrke på 4,2 i marts 1980 nær vulkanen. Hver femte dag, båndene på stationerne skulle serviceres i hånden. Nogle af stationerne brugte radiotelemetri til at overføre deres data til et digitalt optagelsessystem på PNSN-laboratoriet, men systemet var designet således, at kun de største jordskælv udløste optagelser til senere analyse.

Malone husker den hektiske aktivitet i laboratoriet på det tidspunkt, hvor han og hans kolleger forsøgte at holde trit med de indkommende seismiske data "men også fortolkede dem i realtid til gavn for vulkanfarerne, " sagde han. "Vi holdt styr på tingene, så godt vi kunne, men at bevare data for lang levetid var en lavere prioritet dengang."

De fem dages bånd, sammen med større bånd, der indeholdt nogle af de telemetriske data og blev ændret uregelmæssigt i laboratoriet, blev glemt på lager indtil Malones pensionering i 2007. Han arbejdede med dem uendeligt i årevis for at se, hvilke data der stadig kunne gendannes.

Teknikker fra lydoptagelsesindustrien hjalp Malone med at finde ud af, hvordan han skulle fortsætte. For eksempel, han lærte, at bagning af båndene kunne hjælpe med at stabilisere dem, så de kunne spindes og læses. "Hvis du bager båndene, kog dem faktisk ved lave temperaturer i en dag, det sætter bindemiddeloxidet på båndet, så det ikke bliver skrabet så let af." Malone og hans kone eksperimenterede med denne teknik ved hjælp af en hjemmeovn, "og vi var i stand til at gendanne data med ret god tro, " han sagde.

Til de større bånd, Malone henvendte sig til en canadisk professionel inden for lydoptagelse, som havde en vis erfaring med analoge seismiske databånd brugt af olie- og gasselskaber, og hvem der havde udstyret til at dreje båndspolerne. Genopretningen blev betalt ved hjælp af et tilskud fra U.S. Geological Survey, der giver midler til at genvinde gamle seismiske data.

Malone sagde, at genoprettelsen "var lidt ligesom gambling. Jeg vidste ikke, hvor gode dataene ville være, før vi havde behandlet hele båndet. Men jeg har været beskedent tilfreds med resultaterne."

Alle de analoge bånd blev kasseret, efter at Malone havde fastslået, at der ikke kunne gendannes flere data fra dem.