Mere forskning er nødvendig for at forudsige udbrud af supervulkaner

Forskere siger, at det er ekstremt udfordrende at prøve at forudsige, hvornår en supervulkan kan bryde ud igen på grund af den store mangfoldighed af begivenheder, der er gået før.

Skriver i dag i Naturanmeldelser Jord og miljø , teamet siger, at der ikke er en enkelt model, der kan beskrive, hvordan disse katastrofale hændelser udspiller sig, gør det ekstremt svært at bestemme, hvordan supervulkaner kan bryde ud i fremtiden.

Supervulkaner defineres som en vulkan, der har haft mindst en eksplosion i størrelsesorden 8, den højeste placering på vulkansk eksplosivitetsindeks, eller VEI, hvilket betyder, at den har frigivet mere end 1000 kubik kilometer materiale.

Når disse enorme vulkanske systemer eksploderer, den tilhørende 'supereruption' repræsenterer den mest katastrofale begivenhed forårsaget af en naturlig fare, resulterer i udbredte askefaldstæpper og pyroklastiske strømme, der krammer om jorden, som kan være hundredvis af meter tyk, dækker tusinder til titusinder af kvadratkilometer.

Disse begivenheder efterlader også enorme huller i jorden kaldet Calderas på grund af sammenbruddet af Jordens overflade gennem fjernelse af så store mængder magma.

Imidlertid, disse begivenheder er ekstremt sjældne, forekommer cirka en gang hver 100, 000 år. Til dato, der er ingen unikke forklaringer på mekanismerne, timinger og ekstreme mængder af supereruptioner.

I deres undersøgelse, holdet, herunder forskere fra Cardiff University, foretaget en grundig gennemgang af feltet, geokemiske og petrologiske beviser fra 13 supereruptioner, der er sket i løbet af de sidste to millioner år. De gennemgik også geofysiske undersøgelser af moderne vulkanske systemer, som giver et gratis øjebliksbillede af det magmatiske system.

Begivenhederne spænder fra det seneste udbrud ved Taupō -vulkanen i New Zealand, over 24, For 000 år siden, til den ældste i Yellowstone i USA for cirka to millioner år siden.

Analyse af data afslørede ingen enkelt, samlet model, der beskrev, hvordan hver af de 13 begivenheder spillede ud og viste, at supereruptionerne kunne starte mildt i løbet af uger til måneder eller gå i kraftig aktivitet med det samme. Individuelle supereruptioner kunne optage perioder fra dage til uger, eller blive forlænget over årtier.

Bevis fra den yngste Toba Tuff, Indonesien, der brød ud74, For 000 år siden, tyder på, at udbruddet begyndte brat, med øjeblikkelig kollaps af kammertaget. I modsætning, udbruddet i Oruanui, New Zealand, der brød ud 25, 400 år siden, startede langsomt, deponering af et stort asketæppe før Caldera kollapser, og skred fremad med mellemrum inklusive pauser på flere måneder.

Kilden til magmaen, der til sidst spytter ud fra vulkanen, varierer også, fra enkelte magmakroppe til flere magmakroppe, der tappes samtidigt eller sekventielt.

"Supereruptioner kan starte bogstaveligt talt med et brag og sammenbrud af kammertaget eller begynde gradvist, med tøven, før den eskalerer til katastrofal aktivitet, "sagde medforfatter af undersøgelsen Dr. George Cooper, fra Cardiff University's School of Earth and Environmental Sciences.

"Samlet set, udbruddet kan være hurtigt, uafbrudte begivenheder over et par dage eller en episodisk sekvens, der forlænges over årtier.

"Usikkerheden forbundet med disse begivenheder gør det derfor meget udfordrende at afgøre, hvornår og hvordan disse vulkaner potentielt kan bryde ud i fremtiden."

Teamet har opfordret til at foretage mere forskning for at hjælpe med at besvare disse spørgsmål, herunder brug af maskinlæringsalgoritmer placeret på overvågningsstationer for at hjælpe med at fortolke signaler, der viser bevægelse af lagret magma mod overfladen i timerne eller dagene op til et udbrud.

De opfordrer også til mere uddannelse blandt offentligheden, specifikt vedrørende arten og hyppigheden af ​​udbrud ved disse store vulkaner.

"Yellowstone er et eksempel, hvor misinformation har ført til offentlighedens opfattelse af, at et katastrofalt udbrud kan være nært forestående, der henviser til, i virkeligheden, det er yderst usandsynligt. Derfor, vi er nødt til at forbedre vores forståelse og kommunikation med hensyn til forskellen mellem normal urolig ikke-udbrud, kontra indikatorer på, at et udbrud kan være ved at ske, "fortsatte Dr. Cooper.