Forskare från University of Hawai'i vid Mānoa (UHM) School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) upptäckte nyligen att infraröd satellitdata kan användas för att förutsäga när lavaflödesbildande utbrott kommer att upphöra.

Med hjälp av NASA-satellitdata, Estelle Bonny, en doktorand vid SOEST Institutionen för geologi och geofysik, och hennes mentor, Hawai'i Institute for Geophysics and Planetology (HIGP) forskare Robert Wright, testade en hypotes som först publicerades 1981 som beskrev hur lavaflödeshastigheten förändras under ett typiskt utsvävande vulkanutbrott. Modellen förutspådde att när ett lavaflödesbildande utbrott börjar, hastigheten med vilken lava lämnar ventilen stiger snabbt till en topp och minskar sedan till noll under en mycket längre tidsperiod - när hastigheten når noll, utbrottet har upphört.

HIGP-fakulteten utvecklade ett system som använder infraröda mätningar gjorda av NASA:s MODIS-sensorer för att upptäcka och mäta värmeutsläppen från vulkaner som bryter ut – värme används för att hämta hastigheten på lavaflödet.

"Systemet har övervakat varje kvadratkilometer av jordens yta upp till fyra gånger per dag, varje dag, sedan 2000, sade Bonny. Under den tiden, vi har upptäckt utbrott vid mer än 100 olika vulkaner runt om i världen. Databasen för detta projekt innehåller 104 lavaflödesbildande utbrott från 34 vulkaner som vi kan testa denna hypotes med."

När toppflödet nåddes, forskarna fastställde var vulkanen var längs den förutsagda kurvan för minskande flöde och förutsäger därför när utbrottet kommer att ta slut. Även om modellen har funnits i decennier, detta är första gången satellitdata användes med den för att testa hur användbar detta tillvägagångssätt är för att förutsäga slutet på ett kraftigt utbrott. Testet lyckades.

"Att kunna förutsäga slutet på ett lavaflödesbildande utbrott är verkligen viktigt eftersom det avsevärt kommer att minska störningen som orsakas av dem som påverkas av utbrottet, till exempel, de som bor nära vulkanen och har evakuerats."

"Denna studie är potentiellt relevant för Hawaii-ön och dess aktiva vulkaner, ", sade Wright. "Ett framtida utbrott av Mauna Loa kan förväntas visa den typ av mönster av lava urladdningshastighet som skulle tillåta oss att använda denna metod för att försöka förutsäga slutet på utbrottet från rymden."

I framtiden, forskarna planerar att använda detta tillvägagångssätt under ett pågående utbrott som ett prediktivt verktyg i nästan realtid.