Det finns inte mycket i Kamchatka, en avlägsen halvö i nordöstra Ryssland tvärs över Beringshavet från Alaska, förutom en imponerande population av bruna björnar och den mest explosiva vulkanen i världen.

Kamchatkas vulkan Shiveluch har haft mer än 40 våldsamma utbrott under de senaste 10, 000 år. Den sista gigantiska sprängningen inträffade 1964, skapa en ny krater och täcka ett område på nästan 100 kvadratkilometer med pyroklastiska flöden. Men Shiveluch bryter faktiskt ut just nu, som det har varit i över 20 år. Så varför skulle någon riskera att våga sig för nära?

Forskare från Washington University i St. Louis, inklusive Michael Krawczynski, biträdande professor i jord- och planetvetenskap i konst och vetenskap och doktorand Andrea Goltz, trotsa de hårda förhållandena på Kamchatka eftersom förståelsen av vad som får Shiveluch att ticka kan hjälpa forskare att förstå den globala vattencykeln och få insikt i VVS -system i andra vulkaner.

I en ny studie publicerad i tidskriften Bidrag till mineralologi och petrologi , forskare från Krawczynski -labbet tittade på små knölar av primitiv magma som utbröt och bevarades bland andra material.

"Mineralerna i dessa knölar behåller signaturerna till det som hände tidigt i magmans utveckling, djupt i jordskorpan, "sade Goltz, huvudförfattaren till tidningen.

Forskarna fann att förhållandena inuti Shiveluch inkluderar ungefär 10%-14 vikt%vatten (vikt%). De flesta vulkaner har mindre än 1% vatten. För vulkaner i subduktionszon, genomsnittet är vanligtvis 4%, överstiger sällan 8 viktprocent, som anses vara vattenfri.

Av särskilt intresse är ett mineral som kallas amfibol, som fungerar som en proxy eller fingeravtryck för högt vatteninnehåll vid känd temperatur och tryck. Mineralens unika kemi berättar för forskare hur mycket vatten som finns djupt under Shiveluch.

"När du omvandlar kemin för dessa två mineraler, amfibol och olivin, i temperaturer och vatteninnehåll som vi gör i detta papper, resultaten är anmärkningsvärda både när det gäller hur mycket vatten och hur låg temperatur vi registrerar, "Sa Krawczynski.

"Det enda sättet att bli primitiv, orörda material vid låga temperaturer är att tillsätta mycket vatten, "sa han." Att tillsätta vatten till sten har samma effekt som att tillsätta salt till is; du sänker smältpunkten. I detta fall, det finns så mycket vatten att temperaturen reduceras till en punkt där amfiboler kan kristallisera. "