Spektakulära bilder av de senaste vulkanutbrotten på Hawaii är lite nedslående – särskilt med tanke på nyhetsrapporter som tyder på att det finns en sovande vulkan under Melbourne som kan vakna och få ett utbrott när som helst.

Att förstå de geologiska skillnaderna mellan Melbourne och Hawaii är verkligen till hjälp för att ta reda på hur vi kan hålla ett öga på framtida risker i Australien.

The Newer Volcanics Province

Victoria och South Australia är värd för ett aktivt vulkanfält, kallas Newer Volcanics Province (NVP). Detta är inte en enda vulkan med en stor enda kammare av smält sten (magma) – den vanliga bilden av en vulkan – utan ett utbrett fält av flera små vulkaner, var och en med en liten volym magma.

Melbourne ligger i den östra änden av NVP, och de senaste utbrotten i detta område inträffade för över en miljon år sedan.

Mt Gambier i sydöstra södra Australien representerar den västra marginalen av vulkanfältet och det senaste utbrottet - endast 5, 000 år sedan.

Mellan Melbourne och Mt Gambier finns mer än 400 små vulkaner som bröt ut under en period av 6 miljoner år.

NVP var mest aktiva mellan 4,5 miljoner till 5, 000 år sedan och vulkanologer anser att fältet fortfarande är "aktivt" med potential för framtida utbrott.

Vi vet inte när nästa utbrott kommer att ske.

NVP är placerad inom en tektonisk platta – och inte längs en plattkant som Ring of Fire-vulkanerna (till exempel, Mt Agung på Bali).

Tektoniska plattor är stora stenplattor som består av jordskorpan och den översta delen av manteln (litosfären) som bildar jordens yttre skal, och rör sig långsamt i förhållande till varandra.

Vulkaner agerar på olika sätt

Även om vulkanen Kilauea på Hawaii ligger inom en tektonisk platta, det har flera viktiga skillnader med NVP i sydöstra Australien.

Magmakälla och volym

Medan Hawaii hämtar stora volymer magma från djupt inne i jorden, NVP tar bara emot små mängder magma från strax under jordskorpan.

Det är värt att notera här att magmans sammansättning är liknande på båda platserna, med både utbrytande rinnande basalt – en typ av sten med låg kiseldioxidhalt, och hög halt av järn och magnesium.

Vi misstänker att i Australiens NVP, magma kan röra sig mycket snabbt från sin källa till ytan (på en tidsskala av dagar). Detta kan föra stenfragment av manteln (xenoliter) till ytan eftersom magman rör sig för snabbt för att de ska smälta.

Utbrottsfrekvens

Hawaii-vulkaner kan få utbrott många gånger, men NVP-vulkaner är till stor del monogenetiska – det vill säga, var och en får bara utbrott en gång eller under en begränsad tidsperiod.

Skorpans tjocklek

Hawaii ligger på den oceaniska skorpan på Stillahavs tektoniska plattan, vilket är ett tunt (cirka 7 km) lager av material som är tätt och rikt på järn. Magman kan stiga genom denna skorpa ganska lätt.

I kontrast, NVP ligger på kontinental skorpa som är mycket tjockare (cirka 30 km), rikare på kiseldioxid och mycket mindre tät. Magma har mycket svårare att resa genom den här typen av material.

Vatten skapar fara

Explosiviteten för ett vulkanutbrott kan bero på tillgången på vatten.

"Torra" utbrott – där magma har liten eller ingen interaktion med grundvatten eller vatten på jordens yta – producerar vanligtvis milt explosiva utbrott som lavabrandfontäner, skurar av lavafragment och lavaströmmar.

Den mest explosiva, farliga utbrott bildas där stigande magma interagerar med grundvatten, ytvatten eller havsvatten. Dessa "våta", (freatomagmatiska) utbrott kan ge dödliga, snabba rörelser, marknära strömmar av gas och vulkaniskt material – kallade pyroklastiska överspänningar, och skicka rikligt med fin vulkanaska till atmosfären.

Det australiska Mt Gambier-utbrottet 5, För 000 år sedan var ett "vått" utbrott, och hade ett vulkaniskt explosivitetsindex på 4 på en skala från 0-8 (där 0 representerar ett lavautbrott, 1 en spektakulär lava "eld" fontän som nyligen bevittnats på Hawaii, och 8 representerar ett katastrofalt explosivt superutbrott).

Den medföljande askkolonnen beräknas ha nått 5 km till 10 km upp i atmosfären.

På Hawaii är explosiva utbrott sällsynta eftersom magman har en låg gashalt och grundvattenakviferer inte är lika stora som i NVP. Dock, När lava rinner ut i havet sker ofta freatiska explosioner eller ångexplosioner som kan vara farliga för närliggande åskådare.

Det är mycket vi inte vet

En annan viktig faktor är hur vi håller ett öga på vulkanrisken på de två platserna. Kilauea på Hawaii är extremt väl övervakad, och spårning av magma som rör sig under jorden har hjälpt till att förutsäga utbrott.

I kontrast, NVP är mindre väl övervakad, troligen eftersom det inte finns någon vulkanisk aktivitet, och det är en enorm region.

Dock, varningstecken på ett utbrott kommer sannolikt att vara liknande i NVP som de på Hawaii – små jordbävningar, mindre höjning och/eller sättning av marken, förändringar i marktemperaturen och gas eller ånga som stiger upp ur marken.

Också, baserat på nuvarande kunskap om NVP, det finns inget tydligt utbrottsmönster vi kan använda för att försöka förutsäga när eller var nästa utbrott kommer att vara.

Om NVP skulle få ett utbrott, betydande effekter på våra liv skulle sannolikt inträffa. Dessa kan inkludera:

• stängningen av omgivande vägar av lavaströmmar och nedfall av aska
• vulkanisk aska och stenar som lastar tak på lokala byggnader
• förorening av vattenreservoarer med aska
• skador på maskiner och elinfrastruktur genom att infiltrera aska andningsproblem för personer som är benägna att drabbas av astma, och
• störningar i flygtrafiken över sydöstra Australien på grund av drivande askmoln som drivs av rådande sydvästliga vindar.

Ytterligare vetenskaplig forskning krävs på aktiva vulkaniska fält som NVP för att veta hur snabbt magma färdas från sin källa till ytan, hur mycket varning vi kan ha innan ett utbrott, och hur länge ett utbrott och dess effekter kan pågå.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.