Twee gigantische vulkanen, werelden van elkaar verwijderd, trekken de aandacht van wetenschappers

Twee lang sluimerende ‘supervulkanen’ op afzonderlijke continenten lijken tot leven te komen. Misschien.

De afgelopen maanden hebben meer dan duizend kleine aardbevingen het gebied rond de Campi Flegrei-vulkaan in Zuid-Italië getroffen, waardoor de vrees ontstond dat deze na bijna vijf eeuwen snel weer zou kunnen uitbarsten. Ongeveer 9.000 kilometer verderop hebben wetenschappers al tientallen jaren vergelijkbare kleine aardbevingen en grondvervormingen geregistreerd bij Long Valley Caldera, een vulkaan in het oosten van Californië, gelegen naast Mammoth Mountain.

Maar voorspellen al deze seismische verstoringen werkelijk een vulkaanuitbarsting? Het hangt een beetje af van wie je het vraagt.

De meeste experts zeggen dat er geen onmiddellijke dreiging bestaat van een uitbarsting in Long Valley of Campi Flegrei. Beide vulkanen zijn caldera’s – uitgestrekte depressies die lang geleden zijn ontstaan ​​door gewelddadige ‘mega-uitbarstingen’ die op zichzelf instortten – die vaak moeilijker te voorspellen zijn dan de grote, bergvormige manifestaties die mensen zich doorgaans voorstellen als ze aan vulkanen denken.

Seismische verstoringen kunnen een teken zijn dat een vulkaan ontwaakt, maar het hele verhaal is complexer.

Campi Flegrei en Long Valley Caldera staan ​​beide bekend als supervulkanen, een term die wordt gebruikt om een ​​vulkaan te beschrijven die op een gegeven moment meer dan 400 kubieke kilometer aan materiaal uitbarstte. Hoewel Campi Flegrei en Long Valley in staat zijn enorme uitbarstingen te veroorzaken, kan de naam supervulkaan misleidend zijn, zegt Michael Poland, een geofysicus bij de USGS en wetenschapper die verantwoordelijk is voor het Yellowstone Volcano Observatory.

“Het eerste wat mensen denken is dat er een uitbarsting zal plaatsvinden die een einde zal maken aan de beschaving”, zei Polen. “Je kunt op deze plekken een impactuitbarsting hebben, maar het overgrote deel zijn kleinere uitbarstingen met minder explosieve lavastromen.”

Maar dit heeft de angst in gemeenschappen die grenzen aan de calderasystemen niet weggenomen. De Italiaanse stad Napels en de omliggende steden liggen dicht bij Campi Flegrei, en lokale overheidsfunctionarissen plannen hoe ze, indien nodig, tienduizenden mensen uit het gebied kunnen evacueren.

De laatste keer dat Campi Flegrei uitbarstte was in 1538, en een van de grootste uitbarstingen in het systeem vond ongeveer 39.000 jaar geleden plaats.

In september zei het voormalige hoofd van het Vesuvius Observatorium van het Italiaanse Nationale Instituut voor Geofysica en Vulkanologie Dat vertelde hij aan Reuters De zwermen van de aardbeving veroorzaakten grondstijging in het gebied, wat zou kunnen leiden tot structurele schade in de kustplaats Pozzuoli, ongeveer dertig kilometer buiten Napels.

Christopher Kilburn, hoogleraar vulkanologie en geofysische gevaren aan het University College London, zei dat de laatste periode van seismische verstoringen bij Campi Flegrei in de jaren tachtig plaatsvond. De grond in Pozzuoli is in twee jaar tijd ongeveer twee meter gestegen, zei Kilburn.

Er vond echter geen grote explosie plaats.

Snel vooruit naar vandaag, zei Kilburn dat er enkele belangrijke verschillen zijn met de waargenomen seismische verstoringen.

“Het verschil is dat de stijging vandaag iets meer dan een meter bedroeg, maar over twintig jaar, en niet over twee jaar”, zei hij. “Dus deze hele rally duurde tien keer langer en was ongeveer tien keer langzamer.”

Kilburn is echter van mening dat de huidige activiteit op Campi Flegrei erop wijst dat de structuur van de korst van de vulkaan aan het veranderen is. Uit een studie gepubliceerd in juni in Journal of Earth and Environment CommunicationsKilburn en zijn collega’s gebruikten een model om het gedrag van de vulkaan te analyseren en ontdekten dat de korst van Campi Flegrei zwakker is geworden, waardoor deze kwetsbaarder is voor scheuren.

Zelfs als de korst het breekpunt bereikt, zou dit niet noodzakelijk catastrofale gevolgen hebben, zei Kilburn.

“Als er een breuk optreedt, is er geen garantie dat het magma zal uitbarsten”, zei hij. “Dat is de reden waarom, met het observatorium daar, officiële publicaties betrekking hebben op alles van alleen verhoogde seismische activiteit tot een kleine vulkaanuitbarsting, omdat we nog niet echt weten waar we ons bevinden.”

Caldera’s zijn vaak moeilijk te bestuderen omdat het enorme depressies zijn boven enorme magmasystemen. Campi Flegrei strekt zich bijvoorbeeld uit van 7 tot 9 mijl. Long Valley Caldera in Californië is ongeveer 16 kilometer breed. Een van de beroemdste caldera’s ter wereld, in het Yellowstone National Park, is 48 bij 70 kilometer groot. Dat meldt de Amerikaanse National Park Service.

Toevallig kende het Long Valley Caldera-gebied in de jaren tachtig ook een toename van de seismische activiteit en is het decennialang seismisch actief gebleven, maar wetenschappers zijn over het algemeen minder bezorgd over een grote uitbarsting die daar in de nabije toekomst zal plaatsvinden. Dit komt omdat er tekenen waren dat het magma eronder begon af te koelen.

Ettore Biondi, wetenschappelijk onderzoeker bij de afdeling Geologische en Planetaire Wetenschappen van het California Institute of Technology, probeerde te begrijpen wat er de afgelopen decennia in de Long Valley Caldera is onthuld.

Biondi en zijn collega’s publiceerden vorige maand een onderzoek in het tijdschrift Wetenschappelijk vooruitgangsmagazine Details van een nieuwe methode voor het verzamelen van akoestische sensorgegevens met behulp van glasvezelkabels om momentopnamen te maken van wat er onder het oppervlak van de caldera gebeurt.

Een vulkaanuitbarsting kan niet volledig worden uitgesloten, maar onderzoekers hebben ontdekt dat een stevige rotsstructuur feitelijk de magmakamer van de Long Valley Caldera bedekt, waardoor grote uitbarstingen mogelijk worden voorkomen.

“Dat betekent niet dat je geen kleinere uitbarstingen kunt hebben, maar vanuit het perspectief van supervulkanische uitbarstingen denk ik dat we nu aan de veilige kant zitten”, zei Biondi.

Hij voegde eraan toe dat deze methode voor het verzamelen van ondergrondse beelden met hoge resolutie zou kunnen worden gebruikt in andere vulkaansystemen over de hele wereld, vooral in die systemen die nog niet goed worden begrepen. De resultaten kunnen wetenschappers helpen beter te voorspellen wat er gebeurt bij vulkanen als ze in beweging komen.

“Voor sommige vulkanen weten we heel goed wat er aan de hand is”, zei Biondi. “Voor andere vulkanen hebben we geen idee.”

Het onvermogen om betrouwbare uitbarstingsvoorspellingen te doen, is grotendeels te wijten aan het feit dat vulkanische systemen zeer divers zijn. De manier waarop één vulkaan bruist van leven is niet noodzakelijkerwijs de manier waarop anderen over de hele wereld aangeven dat er een uitbarsting op handen is.

“We moeten veel tijd in het vulkanische systeem doorbrengen en het monitoren om te begrijpen wat normaal is aan die vulkaan, en dan in staat zijn te herkennen wanneer iets abnormaal wordt”, zegt Boland van de USGS.

Yellowstone ervaart bijvoorbeeld elk jaar gemiddeld ongeveer 2.000 aardbevingen, en deze seismische activiteit wordt niet als buitengewoon beschouwd, zei hij.

Op plaatsen als Campi Flegrei en de Long Valley Caldera proberen wetenschappers te begrijpen wat al deze geologische gerommel en veranderingen werkelijk betekenen.

“Vulkanen lijken een beetje op mensen, ze hebben allemaal hun eigen persoonlijkheid”, zegt Boland. “Een groot deel van de vulkanologie en het monitoren van actieve vulkanen is het begrijpen van de persoonlijkheid van de specifieke vulkaan waarin je geïnteresseerd bent. Sommige vulkanen zijn luidruchtiger dan andere.”