Forskere: Heftig regn aktiverede vulkan på Hawaii

Illustration: U.S. Geological Survey

716 huse blev oversvømmet da vulkanen Kīlauea gik i udbrud fra maj til august 2018. For selvom Kīlauea er den mest aktive af de i alt fem vulkaner på Hawaii, så var udbruddet i maj 2018 det kraftigste udbrud i årtier. De to vulkanforskere Jamie Farquharson og Falk Amelung fra Miami University peger nu på kraftig regn over længere tid som forklaringen på udbruddet. De nye resultater er publiceret i tidsskriftet Nature i denne uge.

Op til i dag har det været kendt at udbruddet i 2018 var voldsomt, kompleks og bestod af flere forskellige udbrud. På den såkaldte VEI-skala (VEI = Volcanic Explosivity Index, red.) var udbruddet på Kīlauea i 2018 i kategori 3, kun overgået af et kategori 4 udbrud i 1790. Selvom udbruddet altså var det næst mest kraftigste målt i vulkanens historie, så har det ind til i dag været uklart hvad der præcist har udløst udbruddet. VEI-skalaen er åben, men der er kun målt op til kategori 8 i verdenshistorien.

Det nye studie viser med satellitdata fra NASA og det japanske rumagentur, at månederne op til udbruddet var præget af unormalt meget nedbør på Hawaii, som på relativt kort tid hævede grundvandstrykket omkring vulkanen til det højeste i knap 50 år. I løbet af de første måneder af 2018 faldt der over 2,25 meters regn på vulkanen, og på to dage kom der 1,26 meter i april. Ifølge Nature-studiet har de store regnmængder destabiliseret vulkanens indre struktur, og gjort det muligt for vulkanens indre magma, altså smeltet sten, at trænge igennem undergrunden og blive til lava.

En statistisk analyse viser samtidig at siden 1790 er 60 procent af vulkanens udbrud sket i regnsæsonen, som vel at mærke er kortere er den tørre sæson på Hawaii. Det tyder altså på, at der er en korrelation mellem mængden af regn og Kīlauea-vulkanens udbrud de seneste 200 år.

At store regnmægnder har en betydning for vulkanudbrud er ikke nyt, men det er første gang at regn bliver udpeget som den udløsende faktor, og ikke kun som en medvirkende faktor. Tidligere studier har vist at storme over Mount St. Helens har spillet en rolle i øgede aktivitet fra 1989 til 1991, ligesom der kom intens regn kort tid før og under udbdruddet på Montserrat’s Soufrière Hills vulkan fra 2001 til 2003.

Læs også: Undersøiske telekabler skal 'lytte' efter jordskælv

Illustration: U.S. Geological Survey

Grundvandet knækker bjergarter

Kīlauea har faktisk været i konstant udbrud siden 1983. Men det har været på den øvre østlige del af vulkanen, men i 2018 åbnede den nedre østlige del så pludselig, hvilket udløst massive mængder lava, der har spredt et langt spor af ødelæggelser på den sydøstlige del af øen. Udbruddet startede i maj og sluttede i september, hvor det 35-årige udbrud på den øvre del af vulkanen også blev erklæret for slut.

Nature-studiet viser at øget grundvandstryk har været en væsentlig årsag til at de vulkaniske bjergarter er knækket og dermed har åbnet for nye stier som vulkanens magma kan stige op ad. De mekaniske egenskaber ved de vulkaniske bjergarter kan nedbrydes via nye sprækker eller ved at eksisterende bliver udvidet. Begge processer kan fremskyndes af ændringer i trykket i grundvandet.

De vulkaniske bjergarter på Hawaii er kendt for at være forholdsvis mere gennemtrængelige, så regnvandet hurtigt kan infiltrere jorden og skabe trykforandringer flere kilometer under jordens overflade.

Læs også: Forskere advarer: »Vi må forberede os på konsekvenserne af enorme vulkanudbrud«

Kortet viser nogle af de meste kendte og største vulkanudbrud i Jordens historie og viser klart, at risikoen for store vulkanudbrud er størst langs kanterne af de tektoniske plader. Størst risiko for et stort vulkanudbrud af kategori VEI 7 er i Asien, men mulige kandidater til et VEI 7-udbrud kan findes over hele Jorden. De røde linjer viser, hvor tektoniske plader bevæger sig mod hinanden, og de blå linjer viser, hvor de bevæger sig væk fra hinanden. Grønne prikker angiver geologiske hotspots, hvor der er direkte forbindelse til kappen under de tektoniske plader. Deres placering er derfor uafhængig af de tektoniske pladers bevægelse. Illustration: MI Grafik

Var advaret på forhånd

Selvom det er kendt, at der er en sammenhæng mellem jordskælv og ændringer i vandtrykket, er det samme ikke etableret viden, når det handler om vulkanudbrud. Derfor kan det nye studie bruges til et nyt parameter til at forudsige kommende vulkanudbrud.

Selvom de nye undersøgelser bidrager med vigtig viden, så er det værd at bemærke at vulkanudbruddet i 2018 faktisk blev opdaget inden lavaen flød ud over jordens overflade. Omkring 14 dage før, 17. april, udsendte Hawaiian Volcano Observatory nemlig en advarsel om en ny mulig åbning af vulkanen.

Studiet har indtil videre mødt bred anerkendelse fra geologer og andre vulkaneksperter verden over, men det er dog ikke alle der er helt overbevist om, at regn-hypotesen nu er bevist. Michael Manga, geolog ved University of California, Berkeley.

»Præmissen bag deres hypotese er ikke helt urimelig. Men trykforandringer fra regn vil være så små at de ikke ville have gjort en forskel. De er mindre end spændingerne fra månens tidevand, siger Michael Manga i Science.

Læs også: Spørg Scientariet: Kan man forhindre supervulkaner i at gå i udbrud?

Emner : Geologi