Krystaller afslører faren for at sove vulkaner

De fleste aktive vulkaner på Jorden er i dvale, hvilket betyder, at de ikke har brudt ud i hundredvis eller endda tusinder af år, og betragtes normalt ikke som farlige af lokalbefolkningen. Et team af vulkanologer fra University of Geneva (UNIGE), arbejder i samarbejde med universitetet i Heidelberg i Tyskland, har udtænkt en teknik, der kan forudsige vulkanernes ødelæggende potentiale. Forskerne brugte zirkon, en lille krystal indeholdt i vulkanske klipper, at estimere mængden af ​​magma, der kan bryde ud, hvis vulkanen Nevado de Toluca (Mexico) vågner fra sin hviletid. Op til 350 km ³ magma - omkring fire gange mængden af ​​vand, der er lagret i Genevesøen - ligger i øjeblikket under Nevado de Toluca, og et udbrud kan medføre ødelæggelser. Den nye teknik, gældende for de fleste typer vulkaner over hele kloden, er beskrevet i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation .

De største vulkanudbrud i de sidste 100 år stammer fra vulkaner, der ikke bryder ofte ud og derfor flyver under forskernes radar. Alligevel i dag, 800 millioner mennesker rundt om i verden lever tæt på vulkaner og er potentielt i fare. En afgørende faktor for vulkanernes farlighed er mængden af ​​udbrudbar magma lagret i deres maver, da dette er relateret til omfanget af fremtidige udbrud. Desværre, denne magma lagres på utilgængelige dybder på 6 til 10 km og kan ikke måles direkte.

Små ure med termometer

UNIGE -vulkanologerne brugte en ny tilgang, der kombinerer zirkongeokronologi og termisk modellering for at bestemme mængden af ​​potentielt udbrudbar magma, der er til stede i de vulkanske reservoirer. "Zirkon er en lille krystal, der findes i sten, der er udbrudt af vulkaner, og den indeholder uran og thorium, "siger Gregor Weber, en postdoktor ved UNIGE og medforfatter af undersøgelsen. "Forfaldet af disse radioaktive elementer giver os mulighed for at datere, hvornår de krystalliserede. Derudover zirkon krystalliserer kun i et specifikt temperaturområde. Med disse to parametre, vi kan bestemme, hvor hurtigt magmaen køler ned under en vulkan. Som en gryde med vand, jo større gryde, jo mere tid det tager at afkøle den. Vi analyserede zirkoner, der brød ud i løbet af de sidste 1,5 millioner år af Nevado de Toluca, bestemmer således udviklingen af ​​temperaturen på magmaen, der er lagret under vulkanen over tid. Disse oplysninger kan konverteres til en volumen magma ved hjælp af termisk modellering. "Denne fremgangsmåde har en opløsning to gange højere end eksisterende teknikker.

Sovende monster

Metodikken i undersøgelsen blev anvendt på den mexicanske vulkan Nevado de Toluca, også kaldet Xinantécatl, et repræsentativt eksempel på en sovende vulkan beliggende i nærheden af ​​Mexico City. Resultaterne blev brugt til at bestemme den maksimalt mulige størrelse af et fremtidigt udbrud fra denne vulkan, hvilket med 350 km ³ kan have en potentielt ødelæggende effekt. "Systemet kan hurtigt vågne op, hvis den dybe magmatilførsel starter igen, "siger Weber.

Vejledning af radarer

Dette fund er afgørende for at vurdere vulkansk risiko kvantitativt. "At kende størrelsen på et vulkansk reservoir er vigtigt for at identificere vulkaner, der sandsynligvis vil producere et stort udbrud i fremtiden. Vores metode er en ny måde at evaluere kandidaterne til sådanne udbrud, "forklarer Weber. Denne tilgang gælder for de fleste typer vulkaner, uanset om den er aktiv eller sovende og giver værdifuld indsigt i, hvilke vulkanske systemer der skal overvåges nærmere.