De flesta vulkaner får ett utbrott under havet, men forskare vet lite om dem jämfört med vad de vet om vulkaner som skjuter ut sin lava på torra land. Gabrielle Tepp från Alaska Volcano Observatory och U.S. Geological Survey tror att med förbättrad övervakning, forskare kan lära sig mer om dessa ubåtsutbrott, som hotar resor och förändrar havets ljudlandskap.

Under det 174:e mötet i Acoustical Society of America, hålls 4-8 december, 2017, i New Orleans, Louisiana, Tepp kommer att diskutera utmaningarna och fördelarna med fjärrövervakning och vad den kan lära oss om undervattensvulkaner.

"Det är väldigt svårt att studera undervattensvulkaner eftersom det är svårt att sätta instrument i vattnet, speciellt på lång sikt, sa Tepp.

Beroende på storleken och djupet av ett undervattensutbrott, gas och aska får aldrig bryta havsytan, eller så kan gasen och askan skapa en vulkanisk plym med potential att störa flygresor. "Havet är en stor plats så det är ganska osannolikt att du kommer att ha en situation där ett skepp slumpmässigt vandrar över ett utbrott, men det finns några som har kommit nära, " Sa Tepp. Dessa oförutsägbara utbrott kan också skapa en flytande filt av stenar, kallas en pimpstensflotte, som kan täppa till hamnar och skada båtar.

Tepp presenterar observationer från två undervattensvulkaner:Ahyi, ett havsberg i Nordmarianerna i Stilla havet, och Bogoslöf, en grund ubåtsvulkan på Aleuterna. Vulkanerna gjorde väldigt olika ljud, vilket tyder på att olika processer inträffade under utbrottet. Under 2014, Ahyi utbröt i två veckor, med kort, upprepade skottliknande explosioner med några minuters mellanrum. Under 2016 och 2017 Bogoslof hade mer ihållande utbrott, varar minuter till timmar, som inträffade med några dagars mellanrum.

Bevis på dessa utbrott dök upp på avlägsna seismometrar, som mäter vågor som passerar genom marken för att registrera jordbävningar, och hydrofonmatriser som tar upp undervattensljud för att upptäcka hemliga kärnvapendetonationer. När vulkaner bryter ut direkt i vattnet, ljuden kan resa tusentals mil innan de försvinner.

Frågor kvarstår, dock, t.ex. om seismometrar är tillräckliga för fjärrövervakning eller om den mer exakta informationen som tillhandahålls av kabelanslutna hydrofoner är värd desto större kostnad. Forskare är också intresserade av hur vågornas rörelse från vatten till berg, och vice versa, påverkar signaldetektering.

Tepp och kollegor vid National Oceanic and Atmospheric Administration och USGS har nyligen utplacerat en hydrofonmatris på Nordmarianerna. De kommer att samla in data nästa sommar och hoppas kunna avgöra var och hur ofta lokala vulkaner får utbrott för att se om området behöver bättre riskövervakning.

På grund av de långa avstånden som utbrottssignalerna färdas, de dyker troligen upp som anomalier på avlägsna övervakningsenheter som används för att studera jordbävningar, landbaserade vulkaner eller till och med valsånger.

"Utbrott som skapar ett tillräckligt högt ljud, på rätt plats, kan resa ganska långt, även från ett hav till ett annat, " Sa Tepp. "Det får dig att undra, hur många av dessa signaler har vi sett på avlägsna instrument där ingen visste vad de var, och det är en ubåtsvulkan från halva jorden runt?"