Volkanlar patlamaya hazırlanırken, bilim adamları yakınlarda yaşayan insanları uyarmak için tipik işaretlere güvenirler: yeraltı odalarının magma ve volkanik gazla doldurduğu yeraltı odalarının neden olduğu yer ve depremlerin deformasyonu. Ancak ‘gizli’ volkanlar olarak adlandırılan bazı volkanlar bariz uyarı işaretleri vermez. Şimdi Veniaminof, Alaska’yı inceleyen bilim adamları, gizli patlamaları açıklayabilecek ve tahmin edebilecek bir model geliştirdiler.
Illinois Üniversitesi’nden Dr. Yuyu Li, “İzlemedeki büyük ilerlemelere rağmen, bazı volkanlar çok az veya hiç tespit edilebilir öncüle patlıyor veya hiç yok, yakındaki nüfus riski önemli ölçüde artırıyor.” Dedi. Dünya Biliminde Sınırlar. “Bu volkanların bazıları büyük hava yollarının yakınında veya topluluklara yakın yer almaktadır: Örnekler arasında Meksika’daki Popocatépetl ve Colima, Endonezya’daki Merapi, Kolombiya’daki Galeras ve İtalya’da Stromboli yer alıyor.
Diyerek şöyle devam etti: “Çalışmamız, patlamaları gizli kılan düşük magma arzı ve sıcak konakçı kaya gibi temel iç koşulları belirleyerek bunun nasıl gerçekleştiğini açıklamaya yardımcı oluyor.”
Uyarı İşaretleri
Veniaminof, Alaska’nın Aleutian yayında buz kaplı bir yanardağdır. Dikkatli bir şekilde izleniyor, ancak 1993’ten bu yana 13 patlamasından sadece ikisi, gözlemci bilim insanlarını uyarmak için yeterli işaret edildi. Aslında, 2021 patlaması başlamadan üç gün sonrasına kadar yakalanmadı.
Li, “Veniaminof, bir yanardağın patlamaya hazırlanırken nasıl sessiz görünebileceğine dair bir vaka çalışmasıdır.” Dedi. “Alaska’daki en aktif yanardağlardan biridir. Son yıllarda, 15 km yüksekliğe kadar kül gönderebilen, hava trafiğini bozabilen ve yakınlardaki topluluklara ve altyapıya bölgesel tehlikeler oluşturabilen birkaç VEI 3 patlama üretti-genellikle net uyarı işaretleri olmadan.”
Veniaminof’u daha iyi anlamak için, bilim adamları 2018 gizli patlamadan hemen önce üç yaz mevsimi boyunca izleme verilerini kullandılar ve bu da gerçekleşmeden hemen önce sadece belirsiz uyarı işaretleri ürettiler. Bir doldurma magma rezervuarının yukarıdaki zemin üzerindeki etkisini değiştirecek farklı koşullarda yanardağın davranışının bir modelini yarattılar: altı potansiyel hacim magma rezervuarı, bir dizi magma akış hızı ve rezervuar derinlikleri ve üç rezervuar şekli. Daha sonra, hangi en iyi eşleştiğini ve hangi koşulların gizli veya başka bir şekilde patlamalar ürettiğini görmek için modelleri verilerle karşılaştırdılar.
Sayılarla yanardağ
Bir odaya yüksek bir magma akışının, zeminin deformasyonunu ve patlama olasılığını arttırdığını bulmuşlardır. Magma hızla büyük bir odaya akıyorsa, bir patlama meydana gelmeyebilir, ancak eğer biri yaparsa, zemin önce bilim adamlarını uyarmaya yetecek kadar deforme olur. Benzer şekilde, küçük bir odaya yüksek bir magma akışı muhtemelen bir patlama üretecektir, ancak gizli bir şey yapmaz. Düşük bir magma akışı nispeten küçük bir odaya girdiğinde gizli patlamalar muhtemel hale gelir. Gözlemsel verilerle karşılaştırıldığında, sonuçlar veniaminof’un küçük bir magma odasına ve düşük bir magma akışına sahip olduğunu göstermektedir.
Model ayrıca farklı koşulların farklı uyarı işaretleri üretebileceğini düşündürmektedir. Daha büyük, daha düz odalara akan magma minimal depremlere neden olabilirken, daha küçük, daha uzun odalar zeminin az deformasyonunu üretebilir. Ancak gizli patlamalar sadece tüm koşullar mevcut olduğunda gerçekleşir – doğru magma akışı ve doğru oda boyutu, şekil ve derinlik.
Bununla birlikte, bilim adamları modellerine sıcaklık eklediklerinde, magma zamanla sürekli olarak mevcutsa, odanın kayasının sıcak olması, boyut ve şeklin daha az önemli olduğunu bulmuşlardır. Kaya sıcaksa, magma odaya aktığında tespit edilebilir depremlere veya zeminin deformasyonuna neden olacak şekilde başarısız olma olasılığı daha düşüktür ve gizli bir patlama olasılığını artırır.
Sırada ne var?
Li, “Bu potansiyel sürpriz patlamaların etkisini azaltmak için, sondaj deliği ve gerinim metmetleri ve fiber optik algılama gibi yüksek hassasiyetli enstrümanları ve ayrıca infrasound ve gaz emisyon izleme gibi yeni yaklaşımları entegre etmemiz gerekiyor.” Dedi. “Makine öğrenimi ayrıca, özellikle deprem sinyali seçilmesinde volkanik davranıştaki ince değişikliklerin tespit edilmesinde umut vaat etti.”
Veniaminof’ta, uydu izlemenin kapsamını iyileştirmek için önlemler almak ve Tiltmeters ve gerinimler eklemek tespit oranını artırabilir. Bu arada, bilim adamları artık hangi volkanları en yakından izlemek zorunda olduklarını biliyorlar: küçük, sıcak rezervuarlara ve yavaş magma akışlarına sahip volkanlar.
Li, “Bu modelleri gerçek zamanlı gözlemlerle birleştirmek, yanardağ tahminini iyileştirmek için umut verici bir yönü temsil ediyor.” Dedi. Diyerek şöyle devam etti: “Gelecekte, bu yaklaşım bu gizli sistemler için gelişmiş izlemeyi sağlayabilir ve sonuçta yakındaki toplulukları korumak için daha etkili yanıtlara yol açar.”
News
