Ett internationellt team av vulkanologer som arbetar på avlägsna öar i Galápagos skärgård har upptäckt att vulkaner som på ett tillförlitligt sätt producerar små basaltiska lavautbrott döljer kemiskt olika magma i sina underjordiska rörsystem – inklusive några med potential att generera explosiv aktivitet.

Många vulkaner producerar liknande typer av utbrott under miljontals år. Till exempel, vulkaner på Island, Hawai'i och Galápagosöarna bryter konsekvent ut lavaflöden – som består av smält basaltisk sten – som bildar långa floder av eld längs deras flanker. Även om dessa lavaflöden potentiellt kan skada hus nära vulkanen, de rör sig i allmänhet i gångtakt och utgör inte samma risk för livet som större explosiva utbrott, som de vid Vesuvius eller Mount St Helens. Denna långsiktiga överensstämmelse i vulkanens utbrottsbeteende informerar lokala myndigheter om riskplanering.

Forskargruppen, ledd av Dr. Michael Stock från Trinity College Dublin och bestående av vetenskapsmän från USA, Storbritannien och Ecuador, studerade två Galápagos vulkaner, som endast har utbrutit sammansättningsmässigt enhetliga basaltiska lavaflöden på jordens yta under hela sin livstid. Genom att dechiffrera sammansättningarna av mikroskopiska kristaller i lavorna, teamet kunde rekonstruera de kemiska och fysikaliska egenskaperna hos magma som lagrats under jorden under vulkanerna.

Resultaten av studien visar att – i motsats till de monotona basaltiska lavorna som bröt ut på jordens yta – magman under vulkanerna är extremt olika och inkluderar sammansättningar som liknar de som bröt ut vid Mt St Helens.

Teamet tror att vulkaner konsekvent bryter ut sammansättningsmässigt enhetliga basaltiska lavor när mängden magma som spolas genom marken under byggnaden är tillräckligt hög för att "överskriva" någon kemisk mångfald. Detta kan inträffa när vulkaner är belägna nära en "hot spot" - en plym av het magma som stiger mot ytan från djupt inuti jorden.

Dock, de kemiskt olika magma som teamet upptäckte kunde bli rörliga och stiga upp mot ytan under vissa omständigheter. I detta fall, Vulkaner som på ett tillförlitligt sätt har producerat basaltiska lavautbrott i årtusenden kan komma att genomgå oväntade förändringar till mer explosiv aktivitet i framtiden.

Dr. Stock, från Trinity's School of Natural Sciences, och huvudförfattare på tidningen, sa:

"Detta var verkligen oväntat. Vi startade studien och ville veta varför dessa vulkaner var så tråkiga och vilken process som gjorde att de utbrutna lavakompositionerna förblev konstanta över långa tidsskalor. Istället fann vi att de inte alls är tråkiga - de döljer bara dessa hemliga magma under marken."

"Även om det inte finns några tecken på att dessa Galápagos-vulkaner kommer att genomgå en övergång i utbrottsstil någon gång snart, våra resultat visar varför andra vulkaner kan ha ändrat sitt eruptiva beteende tidigare. Studien kommer också att hjälpa oss att bättre förstå riskerna med vulkaner i andra delar av världen – bara för att de alltid har brutit ut på ett visst sätt tidigare betyder det inte att du kan lita på att de ska fortsätta göra samma sak på obestämd tid in i framtiden."

Dr Benjamin Bernard, en vulkanolog som är involverad i att övervaka Galápagos vulkaner vid Instituto Geofísico och medförfattare på tidningen, Lagt till:

"Denna upptäckt är en spelomvandlare eftersom den tillåter oss att förena uppenbarligen divergerande observationer, som förekomsten av explosiva fyndigheter vid flera vulkaner på Galápagos. Det tillåter oss också att bättre förstå beteendet hos dessa vulkaner, som är avgörande för vulkanövervakning och riskbedömning."

Detta arbete publicerades i tidskriften Naturkommunikation .