Kristaller från Eyjafjallajökulls utbrott 2010 har visat ett nytt sätt att känna igen signaler före utbrottet vid Eyjafjallajökull och potentiellt andra, liknande vulkaner runt om i världen.

Ett team av vulkanologer från University of Leeds, Island och British Geological Survey har studerat kemin hos de kristaller som slungades ut under de tidiga stadierna av utbrottet på Island 2010 på grund av flygbolag. Eftersom utbrottet var så väl övervakat, geologerna visste exakt när deras prover bröts ut inom ett sextimmars utbrottsfönster.

Genom att analysera posterna i kristallerna och arbeta tillbaka från tidpunkten för utbrottet, de kunde läsa magmans historia i tid och plats, som tillät dem att tolka hur vulkanen betedde sig, och magma byggdes upp, under sex månader innan. Deras rekonstruktion av vad som hände djupt under marken är i linje med observationer som gjordes vid ytan samtidigt. Detta öppnar för möjligheten att studera andra, äldre utbrott material för att få en långtidsregistrering av hur vulkanen typiskt sett har betett sig i upptakten till tidigare utbrott.

Samma tekniker skulle potentiellt kunna tillämpas på många andra vulkaner, skapa ett "bibliotek" av vulkanhistorier och skulle kunna förbättra förståelsen av det kritiska, pre-eruptiv fas av vulkanaktivitet, vilket är nyckeln till att göra exakta prognoser av utbrott.

Studiens huvudförfattare Dr Matt Pankhurst genomförde forskningen vid University of Leeds. Han är nu baserad på INVOLCAN i Spanien.

Han sa:"Det finns ingen teoretisk gräns för hur långt tillbaka dessa vulkanhistorier kan läsas. Så länge det finns kristaller, stenarna kan användas, eftersom rekorden bokstavligen är huggna i sten.

"De största frågorna om vulkanismens inverkan är alltid "när kommer det att få utbrott?", "hur kan vi säga?" och "kommer vi att ha tillräckligt med tid att svara?" Ett omfattande bibliotek med vulkanens aktivitet i det förflutna skulle kunna svara på dessa frågor i framtiden."

Projektet leddes av Dr Daniel Morgan, från School of Earth and Environment i Leeds, tillsammans med professor Thorvaldur Thordarson från Islands universitet och Dr Sue Loughlin från BGS, och studerade de kemiska mönstren inuti kristallerna som Eyjafjallajökull spottade ut under mars och april 2010.

Dr Morgan sa:"Detta utbrott av Eyjafjallajökull producerade kristaller av mineralet olivin. Dessa kristaller innehåller kemiska variationer som registrerar deras miljö, men även registrera den tid som förflutit. Genom att läsa tillbaka detta tidsrekord, vi kan räkna ut var och när magman rörde sig och kristalliserades före och under utbrottet.

"Olivinkristaller är vanliga i basaltutbrott, tillåter oss att potentiellt tillämpa dessa tekniker på vulkaner med liknande kemi runt om i världen."

Den väsentliga metoden för hur kristallkemi kan användas för att sätta ihop fysiska historier är inte begränsad till olivinkristaller eller basaltstenar. Att tillämpa dessa tekniker på alla typer av vulkanisk aktivitet är ett aktivt ämne för forskning och utveckling vid University of Leeds och på andra håll.