Oro över de potentiella överhängande utbrotten av jordens supervulkaner, som Taupo i Nya Zeeland eller Yellowstone i USA, kan dämpas av resultaten av en ny studie som tyder på att geologiska tecken som pekar på ett katastrofalt utbrott skulle vara tydliga långt i förväg.

För att förutse supervulkanutbrott, studien som leds av University of Illinois har kvantifierat de ofta förbisedda effekterna av tektonisk stress på klipporna som rymmer dessa sovande jättar, och föreslår att människor inte behöver vara snabba i panik - åtminstone inte än.

I studien, forskare gav sig ut för att undersöka tektonisk stress i regional skala och fann oväntat att deras modeller kan hjälpa till att förutse tidpunkten för utbrott av supervulkaner och informera experter om vad de kan förvänta sig, geologiskt, långt före ett utbrott.

"Traditionellt, man tror att utbrott uppstår när trycket som orsakas av het magma överträffar styrkan hos en vulkan taksten, "sa geologiprofessorn Patricia Gregg." Men supervulkaner tenderar att förekomma i områden med betydande tektonisk stress, där plattorna rör sig mot, förbi eller bort från varandra. Denna plattrörelse kommer att påverka modellberäkningar. "

Gregg, doktorand Haley Cabaniss och Pomona College geologiprofessor Eric Grosfils publicerade sina resultat i tidskriften Geofysiska forskningsbrev .

Teamet skapade en modell baserad på Taupo Volcanic Zone i norra Nya Zeeland. De valde detta system på grund av dess relativt okomplicerade extensional tektoniska inställning - den typ av område som ofta associeras med supervulkaner. Dock, deras modeller fann att all tektonisk stress skulle ha en djupgående effekt på stabiliteten hos supervulkaner.

"Det spelar ingen roll om det är extensivt, kompressions- eller skjuvspänning, "Sade Cabaniss." Varje tektonisk stress hjälper till att destabilisera berg och utlösa utbrott, bara på lite olika tider. Det anmärkningsvärda vi fann är att tiden inte bara beror på tektonisk stress, men också om huruvida magma aktivt levereras till vulkanen. "

Med hjälp av deras modell, teamet tittade på scenarier med olika mängder stress, tektonisk plattrörelse och magmatillförsel. De fann att i en given tektonisk miljö, magmabehållarna inuti supervulkaner verkar förbli stabila i hundratals till tusentals år medan ny magma aktivt tillförs systemet.

"Vi blev först överraskade av denna mycket korta tidsram på hundratals till tusentals år, "Gregg sa." Men det är viktigt att inse att supervulkaner kan ligga vilande mycket länge, ibland en miljon år eller mer. Med andra ord, de kan förbli stabila, gör nästan ingenting för 999, 000 år, starta sedan en period av föryngring som leder till ett storskaligt utbrott. "

Självklart, får panik närhelst Yellowstone eller Taupo upplever någon förändring i seismisk eller gejseraktivitet, men denna forskning tyder på att föregångarna till katastrofalt utbrott kommer att vara mycket större och långvariga än något som ännu dokumenterats, sa forskarna.

"När ny magma börjar föryngra ett supervulkansystem, vi kan förvänta oss att se massiv höjning, fel och jordbävningsaktivitet, "Gregg sa." Mycket större än de mätskalahändelser vi har sett den senaste tiden. Vi pratar om intervallet från tiotals till hundratals meter höjning. Även då, våra modeller förutsäger att systemet skulle blåsa upp i hundratals till tusentals år innan vi bevittnar katastrofalt utbrott. "

"Folk måste komma ihåg att webbplatser som Yellowstone är mycket väl övervakade, "Cabaniss sa." Det är också viktigt att notera att vår forskning tyder på att hela processen för föryngring till utbrott kommer att äga rum under flera eller fler mänskliga liv. Våra modeller indikerar att det bör finnas gott om varningar. "