Erupce sopky Kīlauea na Havaji v roce 2018 poskytla vědcům bezprecedentní příležitost identifikovat nové faktory, které by mohly pomoci předpovědět potenciální nebezpečí budoucích erupcí.
Lávová fontána z nejproduktivnější eruptivní pukliny, v té době nazývaná puklina 8 a nyní pojmenovaná Ahu'aila'au, vybudovala škvárový kužel vysoký 55 metrů, přibližně vysoký jako 10patrová budova. Většina z erupce 2018 kubických kilometrů lávy v dolní zóně východní příkopové zóny z roku 0.8 vytryskla z tohoto bodu. Kredit: B. Shiro, USGS
Erupce sopky Kīlauea na Havaji v roce 2018 poskytla vědcům bezprecedentní příležitost identifikovat nové faktory, které by mohly pomoci předpovědět potenciální nebezpečí budoucích erupcí.
Vlastnosti magmatu uvnitř sopky ovlivňují, jak se bude erupce projevovat. Zejména viskozita této roztavené horniny je hlavním faktorem ovlivňujícím, jak nebezpečná by mohla být erupce pro okolní komunity.
Velmi viskózní magmata jsou spojena se silnějšími explozemi, protože mohou blokovat únik plynu průduchy, což umožňuje nahromadění tlaku uvnitř vodovodního systému sopky. Na druhé straně, vytlačování viskóznějšího magmatu má za následek pomalejší proudění lávy.
"Viskozita magmatu se ale obvykle dobře kvantifikuje až po erupci, nikoli předem," vysvětlila Diana Roman z Carnegie. "Takže se vždy snažíme identifikovat včasné náznaky viskozity magmatu, které by mohly pomoci předpovědět styl erupce sopky."
V květnu 2018 se otevřely erupční trhliny a uložily lávu v poddivizi Leilani Estates na ostrově Havaj. Bylo zničeno více než 700 domů a přesídleno více než 2,000 lidí. Kredit: B. Shiro, USGS
Vedla novou práci identifikující indikátor viskozity magmatu, který lze měřit před erupcí. To by mohlo pomoci vědcům a nouzovým manažerům pochopit možné vzorce budoucích erupcí. Zjištění jsou zveřejněna v Příroda.
Událost v roce 2018 zahrnovala první erupční aktivitu v dolní východní zóně Kīlauea od roku 1960. První z 24 puklin se otevřela na začátku května a erupce pokračovala přesně tři měsíce. Tato situace poskytla bezprecedentní přístup k informacím mnoha výzkumníkům, včetně Romana a jejích kolegů – Arianny Soldati a Dona Dingwella z Ludwig-Maximilians-University of Munich, Bruce Houghtona z University of Hawai'i v Manoa a Briana Shira z US Geological Survey's. Havajská sopečná observatoř.
Tato událost poskytla množství simultánních údajů o chování magmatu s vysokou i nízkou viskozitou a také o napětích před erupcí v pevné hornině pod Kīlaueou.
Rychle se pohybující lávový kanál vytékal z kužele Ahu'aila'au asi 10 kilometrů daleko do oceánu, kde po cestě pokryl asi 36 kilometrů čtverečních a vytvořil 3.5 kilometrů čtverečních nové pevniny podél pobřeží. Tam, kde se kanál v plochých oblastech zpomalil, se rozšířil a vytvořil pletený vzor, jak je vidět zde. Kredit: B. Shiro, USGS
Tektonická a vulkanická činnost způsobuje, že se v hornině, která tvoří zemskou kůru, tvoří zlomy, nazývané zlomy. Když geologická napětí způsobí, že se tyto zlomy pohybují proti sobě, geovědci změří 3D orientaci a pohyb zlomů pomocí seismických přístrojů.
Studiem toho, co se stalo v dolní východní příkopové zóně Kīlauea v roce 2018, Roman a její kolegové zjistili, že směr pohybů zlomů v dolní východní příkopové zóně před a během sopečné erupce lze použít k odhadu viskozity stoupajícího magmatu během období předčasný nepokoj.
„Podařilo se nám prokázat, že díky robustnímu monitorování můžeme spojit tlak a stres ve vodovodním systému sopky s podzemním pohybem viskóznějšího magmatu,“ vysvětlil Roman. "To umožní odborníkům na monitorování lépe předvídat chování erupcí sopek, jako je Kīlauea, a předem přizpůsobit strategie reakce."
Odkaz: „Zemětřesení naznačovala viskozitu magmatu během erupce Kīlauea v roce 2018“ od DC Roman, A. Soldati, DB Dingwell, BF Houghton a BR Shiro, 7. dubna 2021, Příroda.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03400-x
Výzkum byl podpořen postdoktorským stipendiem Alexandra von Humboldta, European Research Council Advanced Grant 834225, US National Science Foundation a US Geological Survey Disaster Supplemental Research.
