Rice University forskare gick med i ett team av forskare som placerade seismometrar under havet utanför Hawaiis kust, där det pågående utbrottet i Kilauea redan har tagit över 700 hem och lagt till öns landmassa. Forskarna hoppas på ny insikt om landskapet under havsbotten.

Julia Morgan, en professor i jorden, miljö- och planetvetenskap, och studenten David Blank tilldelades ett RAPID-anslag från National Science Foundation för att gå med i ett team av forskare och så havsbotten med ett dussin seismiska detektorer utanför öns sydöstra kust i spåren av jordbävningen med magnituden 6,9 som inträffade i början av utbrottet från Kilauea 4 maj.

Instrumenten kommer att samla in data fram till september, när de kommer att hämtas, och förväntas ge ett omfattande register över jordbävningar och efterskalv i samband med utbrottet av världens mest aktiva vulkan under två månader.

"De pågår fortfarande, sa Morgan, som återvände till Houston förra veckan efter sju dagar ombord på ett fartyg utplacerat för att placera instrument och kartlägga området. "Dessutom, ett gäng jordbävningar inträffade i andra delar av (ön) flanken. Det var det som verkligen fick min uppmärksamhet."

Hennes intresse för geologiska strukturer, särskilt när det gäller vulkandeformation och förkastningar, ledde henne att studera havsbotten utanför Big Islands kust i flera år. I en tidning från 2003, Morgan och hennes kollegor använde marin seismisk reflektionsdata för att titta inuti Kilaueas undervattenssluttning efter gränserna för ett aktivt jordskred, Hilina Slump, samt tecken på tidigare laviner.

Forskarna fastställde att Hilina Slump är begränsad till vulkanens övre sluttningar, och de nedre sluttningarna består av en stor hög med forntida lavinskräp som knuffades av Kilaueas glidning, gravitationsdriven flank till en massiv, mil hög bänk cirka 15 mil offshore. Denna yttre bänk stödjer för närvarande Hilina Slump, hindrar den från att bryta sig loss från vulkanens sluttningar.

"Vi kartlade geometrin och omfattningen av svackan och försökte utveckla en historia om hur den kom till, " sa hon om tidningen.

"Väsentligen, Kilauea är en bulldozer som glider ut på havsskorpan och skrapar bort paket med skikt som har samlats, " sa Morgan. Hilina Slump rider på toppen av den glidande flanken, Hon sa.

"Anmärkningsvärt nog, efter denna jordbävning, svackans alla gränser lyste också upp av små jordbävningar. Dessa inträffade helt klart på ett annat förkastning än den huvudsakliga jordbävningen, vilket tyder på att svackan kröp nedför sluttningen under eller efter den händelsen, " Hon sa.

Morgan sa att bänken verkar vara stabil, förmodligen stödja svackan – även om den kollapsade, svackan skulle följa och resultaten kan bli katastrofala. "Om svackan skulle misslyckas katastrofalt, det skulle skapa en fantastisk tsunami som skulle drabba västkusten. Vi har inte sett detta i historisk tid, " Hon sa.

"Frekvensen av dessa misslyckanden är mycket låg och intervallet mellan dem är mycket högt, " sa Morgan. "Vi tror att det här hände vid Kilauea mellan 25, 000 och 50, 000 år sedan, och vi vet att det hände på (intilliggande vulkan) Mauna Loa omkring 100, 000 år sedan, och förmodligen mer än en gång innan dess."

Även om risken för en överhängande lavin är liten, Hon sa, utbrottet, jordbävningar och efterskalv gav en oemotståndlig möjlighet att få en bättre titt på öns dolda terräng. Varje ny skalv som inträffar längs Kilaueas sprickzoner och runt omkretsen av Hilina Slump och bänken hjälper forskarna att förstå terrängen.

Morgan sa att United States Geological Survey, som driver Hawaiian Volcano Observatory, har en mängd markbaserade seismometrar men ingen i havet. Hon sa att monitorer till sjöss kommer att avslöja skalv under bänken som är för små för att landseismometrar ska kunna känna av.

"Den (första) jordbävningen verkar ha orsakat jordbävningar under den yttre bänken, " sa Morgan. "Om den yttre bänken är stödet till svackan, och den bänken börjar visa seismicitet, det rör sig. När kollapsar den?"

Seismometrarna är utplacerade runt Hilina Slump, nära stranden där lava kommer in i havet och på den yttre bänken i linje med det första skalvet. "På det sättet, efterskalv från jordbävningen kunde plockas upp och skulle registrera egenskaper hos förkastningszonen som halkade, " Hon sa.

"Om den här yttre bänken upplever jordbävningar, vi vill veta vilka ytor som upplever dem. Längs med basen? Inom bänken? Något nytt fel som vi inte kände till? Dessa data kommer att ge oss möjligheten att bestämma vilka strukturer, eller fel, faktiskt halkar."

Medan Blank arbetade dagar på fartyget för att hjälpa till att distribuera instrumenten, Morgan valde nattskiftet för kartläggning – och en bättre bild av lava som träffar vattnet. Efter sin tjänst till sjöss, båda tog det unika tillfället att boka en helikopterflygning över vulkanen, efter lavafloden till havet.

"Om du följer flödena, du kan titta ner och se lavan slita över landsbygden, " sa hon. "Då går du ut till lavahavets ingång. Du ser dessa kustexplosioner när lavan rinner ut i havet. Du kan få en stor puls av lava och plötsligt kyls och släcks den så snabbt att den bara exploderar upp i luften."

De tillbringade också tid med att prata med lokalbefolkningen i Hilo, den största staden på huvudön, om utbrottet som redan har tagit över 700 bostäder. "Folk där vet att de bor med Pele, " sade Morgan. "Jag fann att de var allmänt glada om det. Ledsen, men de visste att något sådant kunde hända.

"Det är en tragedi, Säkert, men det är också naturen som gör vad naturen gör."