Hvorfor kan vi ikke forudsige vulkanudbrud, som vi gør ved orkaner?

Mens Cumbre Vieja-udbruddet i La Palma, Spanien, siges at have kostet 843 millioner euro, blev der heldigvis kun rapporteret om ét tab. Mens nødberedskabet fejres, har begivenheden sat spørgsmålstegn ved, hvor meget forhåndsvarsel der er muligt for denne type naturkatastrofer.

"Vulkanologien skrider frem på samme måde som ekstrem vejrudsigt, men er et par årtier bagud," siger Kolzenburg, en vulkanolog ved University of Buffalo i USA. "For det første har vi allerede en lang rekord af vejrdata at trække på. For det andet er orkaner hyppigere og ofte sæsonbestemte, hvorimod store vulkanudbrud er sjældne. Sidst er vulkaner teknisk og logistisk vanskelige at overvåge."

Vejrudsigt baseret på en forståelse af atmosfærisk videnskab koblet til regelmæssige observationer er omkring 200 år gammel. Satellitter bygger på disse data ved at bore ned til lokale skalaer og bidrage med præcise målinger til variabler såsom fugtighed eller vindhastighed.

Men mens vejret er overalt, er vulkaner spredt rundt på planeten, hvilket komplicerer dataindsamling. Dyre seismometre til at detektere geofysiske signaler er ikke jævnt fordelt globalt og er afhængige af specialistfærdigheder. Derudover kan forskellige typer magma lave udbrud for hurtige til at nå frem i tide, eller omvendt for sjældne til at retfærdiggøre udgifterne til konstant observation – for ikke at nævne de potentielle farer, der er involveret!

Men den største hindring er måske, som Kolzenburg udtrykker det, "det er sværere at 'se' ind i Jorden end at afbilde vejrmønstre."

For nøjagtigt at forudsige vulkansk adfærd, ville forskere være nødt til at måle magmatemperatur og kemisk sammensætning for at forstå, hvordan viskositet og flygtighed kan drive trykket. De skal også vide meget om det, Kolzenburg kalder "VVS-systemets geometri."

"Selv med robuste sensorer er det praktisk talt umuligt at få alle de inputdata, der ville være nødvendige for at forudsige et sådant dynamisk system," tilføjer Kolzenburg, der var hovedefterforsker af det EU-finansierede DYNAVOLC-projekt om vulkanmodellering.

Borgervidenskab til vulkanovervågning

Moderne seismologiske værktøjer, kombineret med bedre forståelse af de underliggende processer gennem analyse af tidligere udbrud, eksperimentel forskning og numerisk modellering, afslører mere om magmas volumener, bevægelser og karakteristika. Vi ved nu for eksempel, at magmakamre ikke er store kedler af magma, men små lommer spredt ud over skorpen, meget som en svamp.

Derudover har satellitter og luftbårne sensorer, der streamer data i næsten realtid, vist sig at være en game changer for at hjælpe med at forudsige, hvordan aktive udbrud kan udvikle sig, når de er i gang.

Mens dyr banebrydende teknologi som muon-tomografi kunne skabe 3D-billeder af vulkanske strukturer, er det, der virkelig begejstrer Kolzenburg, menneskers magt:

"Vi har for nylig set, med La Palma, Nyiragongo og Kilauea-udbruddene, en international græsrodsgruppe af ressourcer. Jeg ville sætte min tro på denne grænseflade af delt feltarbejde, analyser og modellering, kombineret med seismologi, for at spore udviklingen fremtidige udbrud."