I skuggan av Washington State Mount Rainier bor cirka 90 000 människor i vägen för en potentiell stor lahar – ett destruktivt, flytande och snabbt rörligt skräpflöde som är förknippat med vulkaniska sluttningar.
Vid Seismological Society of America (SSA) årsmöte 2024 beskrev vulkanseismologen Seth Moran från U.S. Geological Survey hur han och hans kollegor har expanderat och gjort uppgraderingar av ett detektionssystem som skulle informera varningar till de som bor nära vulkanen i Seattle-området i händelse av nästa lahar.
Vulkanutbrott orsakar vanligtvis lahars genom att snö och is snabbt smälter. Men sällan kan de också inträffa under icke-eruptiva förhållanden, som när berget som ligger under en del av vulkanbyggnaden har försvagats tillräckligt av tidigare utbrott och sedan spontant misslyckas, vilket leder till ett jordskred som kan förvandlas till en lahar.
Stora Mount Rainier lahars har flutit så långt som Puget Lowlands - cirka 50 kilometer avstånd - minst 11 gånger under de senaste 6 000 åren. De största och mest flytande laharerna kan strömma över 100 miles per timme på Mount Rainiers branta sluttningar och så snabbt som 15 till 20 miles per timme över Puget Lowlands.
"Alla lahars som har kommit ner i Puget Lowlands under de senaste 6 000 åren har börjat med ett utbrott förutom det senaste runt 1507," sa Moran. Den senaste laharen, känd som Electron Mudflow, verkar ha börjat med ett jordskred, och forskare har inte hittat några bevis för ett associerat utbrott.
Mount Rainier Lahar Detection System etablerades 1998 för att ge nedströms samhällen tiotals minuters varning om nästa stora lahar. Den består av tiotals seismometrar och andra instrument placerade på vulkanens sluttningar och sårbara laharstigar som Puyallup och Tahoma Creeks dränering.
Det ursprungliga systemet "designades för att ha låg bandbredd och låga effektkrav på grund av begränsningarna i 1990-talets teknik, och det innebar att data bara överfördes varannan minut", förklarade Moran. Seismometerdatan parades ihop med ett system av tripwires, och både de seismiska signalerna och tripwire-signalerna var tvungna att triggas över flera tidsfönster för att koppla in detekteringssystemet.
"Det innebar att det var minst fyra minuters fördröjning mellan när laharen hade gått förbi och när systemet sa, 'hej, en lahar har gått förbi'", sa Moran.
Sedan 2016 har systemet uppdaterats med ytterligare och nyare instrument, inklusive bredbandsseismometrar som sänder realtidsdata kontinuerligt, nya infraljudssensorer och webbkameror. Laseravståndsmätare testas också för eventuell framtida inkludering i detektionssystemet som ett alternativ till snubbeltrådar.
Det finns inte många exempel på lahars runt om i världen som har spelats in på närliggande stationer, förklarade Moran, "så vi är inte 100% säkra på att vi kan räkna med en enda typ av instrument för att berätta vad som händer. "
Mångfalden av instrument hjälper också forskare att avgöra om en seismisk signal som tas emot från en av stationerna verkligen kommer från en lahar, och inte från ett utbrott eller en jordbävning. Infraljudsinstrument, till exempel, skulle kunna berätta för forskarna att det fanns en störning på markytan snarare än djupare i jorden.
Resultatet av den 20-åriga teknikförbättringssatsningen har varit ett robust lahar-detekteringssystem som fungerar i realtid och skickar detekteringsinformation till två nödoperationscentraler som är bemannade 24/7, en som drivs av delstaten Washington och en som drivs av Pierce Grevskap. Operationscentralerna använder sedan detekteringsrapporten för att besluta om och leverera en varning.
Tillhandahålls av Seismological Society of America
