2018 -utbrottet av Kīlauea -vulkanen i Hawai'i gav forskare en oöverträffad möjlighet att identifiera nya faktorer som kan hjälpa till att förutse riskpotentialen för framtida utbrott.

Egenskaperna hos magma inuti en vulkan påverkar hur ett utbrott kommer att spela ut. Särskilt, viskositeten hos denna smälta sten är en viktig faktor för att påverka hur farligt ett utbrott kan vara för närliggande samhällen.

Mycket viskösa magmas är kopplade till kraftfullare explosioner eftersom de kan blockera gas från att komma ut genom ventiler, tillåter tryck att bygga upp inuti vulkanens VVS -system. Å andra sidan, extrudering av mer viskös magma resulterar i långsamma lavaströmmar.

"Men magmaviskositet är vanligtvis bara kvantifierad väl efter ett utbrott, inte i förväg, "förklarade Carnegies Diana Roman." Så, Vi försöker alltid identifiera tidiga indikationer på magmaviskositet som kan hjälpa till att förutse en vulkanutbrott. "

Hon ledde nytt arbete som identifierade en indikator på magmaviskositet som kan mätas före ett utbrott. Detta kan hjälpa forskare och beredskapschefer att förstå möjliga mönster för framtida utbrott. Resultaten publiceras i Natur .

Händelsen 2018 inkluderade den första utbrottaktiviteten i Kīlaueas nedre East Rift Zone sedan 1960. Den första av 24 sprickor öppnade i början av maj, och utbrottet fortsatte i exakt tre månader. Denna situation gav oöverträffad tillgång till information för många forskare, inklusive Roman och hennes kollegor-Arianna Soldati och Don Dingwell från Ludwig-Maximilians-universitetet i München, Bruce Houghton från University of Hawai'i at Mānoa, och Brian Shiro från U.S. Geological Survey's Hawaiian Volcano Observatory.

Händelsen gav en mängd samtidiga data om beteendet hos både hög- och lågviskös magma, liksom om spänningarna före utbrottet i den fasta sten som ligger bakom Kīlauea.

Tektonisk och vulkanisk aktivitet orsakar frakturer, kallas fel, att bildas i berget som utgör jordskorpan. När geologiska påfrestningar får dessa fel att röra sig mot varandra, geovetare mäter 3-D-orienteringen och rörelsen av felen med hjälp av seismiska instrument.

Genom att studera vad som hände i Kīlaueas nedre East Rift Zone 2018, Roman och hennes kollegor bestämde att riktningen av felrörelserna i den nedre East Rift -zonen före och under vulkanutbrottet skulle kunna användas för att uppskatta viskositeten hos stigande magma under perioder av förstadiga oroligheter.

"Vi kunde visa att vi med robust övervakning kan relatera tryck och stress i en vulkanens VVS -system till den underjordiska rörelsen av mer viskös magma, "Roman förklarade." Detta kommer att göra det möjligt för övervakningsexperter att bättre förutse utbrott av beteende hos vulkaner som Kīlauea och att skräddarsy reaktionsstrategier i förväg. "