Vådt og vildt:Der er masser af vand i verdens mest eksplosive vulkan

Der er ikke meget i Kamchatka, en fjerntliggende halvø i det nordøstlige Rusland lige over Beringhavet fra Alaska, foruden en imponerende bestand af brune bjørne og den mest eksplosive vulkan i verden.

Kamchatkas Shiveluch-vulkan har haft mere end 40 voldsomme udbrud i løbet af de sidste 10, 000 år. Den sidste gigantiske eksplosion fandt sted i 1964, skabe et nyt krater og dække et område på næsten 100 kvadratkilometer med pyroklastiske strømme. Men Shiveluch er faktisk i udbrud i øjeblikket, som det har været i over 20 år. Så hvorfor skulle nogen risikere at vove sig for tæt på?

Forskere fra Washington University i St. Louis, herunder Michael Krawczynski, assisterende professor i jord- og planetvidenskab i kunst og videnskab og kandidatstuderende Andrea Goltz, trodse de barske forhold på Kamchatka, fordi forståelsen af, hvad der får Shiveluch til at tikke, kunne hjælpe videnskabsmænd med at forstå det globale vandkredsløb og få indsigt i andre vulkaners VVS-systemer.

I en nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Bidrag til mineralogi og petrologi , forskere fra Krawczynski-laboratoriet så på små knuder af primitiv magma, der blev udbrudt og bevaret blandt andre materialer.

"Mineralerne i disse knuder bevarer signaturerne af, hvad der skete tidligt i magmaens udvikling, dybt i jordskorpen, " sagde Goltz, avisens hovedforfatter.

Forskerne fandt ud af, at betingelserne inde i Shiveluch omfatter omkring 10%-14% vand efter vægt (vægt%). De fleste vulkaner har mindre end 1 % vand. For subduktionszonevulkaner, gennemsnittet er normalt 4 %, sjældent over 8 vægt%, som anses for superfrit.

Af særlig interesse er et mineral kaldet amfibol, som fungerer som en proxy eller fingeraftryk for højt vandindhold ved kendt temperatur og tryk. Mineralets unikke kemi fortæller forskerne, hvor meget vand der er til stede dybt under Shiveluch.

"Når du konverterer kemien af ​​disse to mineraler, amfibol og olivin, i temperaturer og vandindhold, som vi gør i dette papir, resultaterne er bemærkelsesværdige både med hensyn til hvor meget vand og hvor lav en temperatur vi optager, " sagde Krawczynski.

"Den eneste måde at blive primitiv på, uberørte materialer ved lave temperaturer er at tilføje masser og masser af vand, " sagde han. "At tilføje vand til sten har samme virkning som at tilføje salt til is; du sænker smeltepunktet. I dette tilfælde, der er så meget vand, at temperaturen reduceres til et punkt, hvor amfiboler kan krystallisere."