Naukowcy z Cornell University byli w stanie oszacować w czasie rzeczywistym głębokość, na której leży gorący rezerwuar magmy wulkanicznej. Pozwala to monitorować rozwój erupcji i przewidywać zachowanie wulkanu. Metody opracowane przez wulkanologów mogą pomóc urzędnikom państwowym we właściwej ocenie ryzyka erupcji i podjęciu na czas decyzji o ewakuacji.

W ostatnich latach naukowcy wykorzystywali zdjęcia satelitarne, dane sejsmiczne i GPS do oszacowania deformacji gruntu w pobliżu aktywnych wulkanów, ale metody te nie dostarczają dokładnych informacji o głębokości zbiornika gorącej magmy. A to jeden z najważniejszych parametrów do przewidywania zachowania wulkanu.

Podczas erupcji wulkanów magma dociera do powierzchni Ziemi i wybucha w postaci lawy. W ten sposób powstaje rozdrobniony, drobnoziarnisty materiał zwany tefrą. Można go szybko złożyć i ma wiele do powiedzenia. W nowej pracy naukowcy pokazali, jak analizować tefrę. 

Podczas tworzenia kryształów wulkanicznych przypadkowo dostają się do nich pęcherzyki dwutlenku węgla. Gęstość kryształów z bąbelkami zależy od głębokości, na której tworzą się kryształy. Jeśli przeanalizujesz ich gęstość, możesz określić głębokość, na której się uformowały, z dokładnością do stu metrów. Jest to głębokość, na której znajduje się magma.

Erupcja na wyspie La Palma, 2021 / DOI: 10.1126/sciadv.ade7641

Po opracowaniu metody należało ją przetestować w praktyce. I wulkanolodzy to zrobili. Po pięćdziesięciu latach spoczynku wulkan Cumbre Vieja na wyspie La Palma na Wyspach Kanaryjskich rozpoczął erupcję 19 września 2021 roku. Naukowcy z Cornell University przybyli na miejsce erupcji, zebrali kryształy i ustalili głębokość zbiornika magmy. Odbywało się to niemal w czasie rzeczywistym.

Kiedy te wulkaniczne kryształy rosną, przypadkowo wychwytują bąbelki dwutlenku węgla. Podczas erupcji wulkanu kryształy te wraz z lawą są wyrzucane na powierzchnię. Zbieramy tefry i szukamy kryształów zawierających te bąbelki. Dzięki temu możemy odkryć kilka tajemnic wulkanicznych i lepiej przygotować się na przyszłe erupcje.