Dolda svagheter inuti vulkaner kan orsaka kollaps

På toppen av många vulkaner bildas lavadomer. De byggs upp av trögflytande lava som stelnar och riskerar att spricka och klyvas. Forskare vid Uppsala universitet har tillsammans med internationella kollegor analyserat instabiliteten hos lavadomer på vulkanen Merapi i Indonesien, som riskerar att bli mycket farlig. Genom att förstå de inre processerna hoppas forskarna bättre kunna förutse kollapser och jordskred.

Ett exempel på en vulkan som kollapsat katastrofalt tillsammans med explosioner och jordskred är Mount Saint Helens år 1980. Generellt sett anses sådana kollapser vara oförutsägbara eftersom man ännu inte helt förstår de fysiska egenskaperna, spänningarna inuti, och de inre strukturer som vulkaner och lavadomer har. Dessa egenskaper kan dessutom ändras snabbt, från en dag till en annan.

En ny studie, gemensamt ledd av Gadja Mata Universitet i Yogyakarta, Indonesien, Uppsala universitet och German Research Center GFZ i Potsdam kan nu förklara lavadomers instabilitet med tillhörande pyroklastiska flöden hos vulkanen Merapi i Indonesien. Studien kombinerar flera års drönarbaserad fotogrammetri med mineralogiska och geokemiska undersökningar samt mekaniska hållfasthetsmätningar.

I studien konstateras att en hästskoformad sprickzon som bildats 2012 och som tidigare lotsat intensiva gasemissioner begravdes under förnyade lavaflöden 2018. Den nybildade lavadomen började visa tecken på instabilitet under 2019 och forskarna kan nu visa att den håller på att kollapsa längs den numera dolda sprickzonen.

Genom att mäta komposition och fysiska egenskaper längs liknande sprickzoner i vulkanens toppregion, har man kommit fram till att svagheter i berget i den dolda sprickzonen troligen är huvudorsaken till varför instabiliteten hos lavadomen börjat på just den platsen.

Resultatet från studien ger övervakare bättre möjlighet att genom fjärranalys över längre tidsperioder kunna förutse potentiella platser där en vulkan riskerar att kollapsa. Denna information är viktig för att kunna riskbedöma faror vid jordskred och kollapser vid aktiva vulkaner världen över.

Referens: Darmawan et al. (2022) Hidden mechanical weaknesses within lava domes provided by buried high-porosity hydrothermal alteration zones. Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-022-06765-9

Relaterade videos (Youtube):

Pyroclastic Density Current (PDC) at Merapi Volcano, Central Java, Indonesia (July 8th)

Hot Rock Falls at *MERAPI VOLCANO*, Central Java (July 8th, 2021)

För mer information: kontakta Professor Valentin R. Troll, valentin.troll@geo.uu.se, 018-471-2570

Malin Eivergård, kommunikatör vid institutionen för geovetenskaper, e-post: malin.eivergard@geo.uu.se tel: 070-4250961