Forklart: Hvorfor vulkanutbruddet i Tonga var så voldsomt, og hva du kan forvente videre

0
102

Dette satellittbildet tatt av Himawari-8, en japansk værsatellitt drevet av Japan Meteorological Agency og utgitt av National Institute of Information and Communications Technology (NICT), viser et undersjøisk vulkanutbrudd ved Stillehavet nation of Tonga lørdag 15. januar 2022. (NICT via AP)

Skrevet av Shane Cronin, professor i geovitenskap, University of Auckland

Kongeriket Tonga tiltrekker seg ikke ofte global oppmerksomhet, men et voldelig utbrudd av en undervannsvulkan 15. januar har spredt sjokkbølger, bokstavelig talt, rundt halve verden.

< p>Vulkanen er vanligvis ikke mye å se på. Den består av to små ubebodde øyer, Hunga-Ha’apai og Hunga-Tonga, som stikker rundt 100 meter over havet 65 km nord for Tonga’s hovedstad Nuku’alofa. Men under bølgene skjuler det seg en massiv vulkan, rundt 1800 meter høy og 20 kilometer bred.

https://images.indianexpress.com/2020/08/1×1.png

Hunga-Tonga-Hunga-Ha’apai-vulkanen har hatt regelmessige utbrudd de siste tiårene. Under hendelser i 2009 og 2014/15 eksploderte varme stråler av magma og damp gjennom bølgene. Men disse utbruddene var små, dverget i omfang etter hendelsene i januar 2022.

Best of Explained

Klikk her for mer

Vår forskning på disse tidligere utbruddene tyder på at dette er en av de massive eksplosjonene vulkanen er i stand til å produsere omtrent hvert tusende år .

Hvorfor er vulkanens utbrudd så eksplosive, gitt at sjøvann bør kjøle ned magmaen?

Hvis magma stiger sakte opp i sjøvannet, selv ved temperaturer på rundt 1200 grader Celsius, dannes det en tynn dampfilm mellom magmaen og vannet. Dette gir et lag med isolasjon som lar den ytre overflaten av magmaen avkjøles.

Les også |Bekymringer øker for Tonga etter tsunamien utløst av undervannsvulkanen

Men denne prosessen fungerer ikke når magma sprenges opp av bakken full av vulkansk gass. Når magma kommer raskt inn i vannet, blir eventuelle damplag raskt forstyrret, noe som bringer varm magma i direkte kontakt med kaldt vann.

Vår forskning på disse tidligere utbruddene antyder at dette er en av de massive eksplosjonene vulkanen er i stand til å produsere omtrent hvert tusen år. (NICT via AP)

Vulkanforskere kaller dette ‘fuel-coolant interaction’ og det er beslektet med kjemiske eksplosjoner av våpenkvalitet. Ekstremt voldsomme eksplosjoner river magmaen fra hverandre. En kjedereaksjon begynner, med nye magmafragmenter som utsetter ferske, varme indre overflater for vann, og eksplosjonene gjentar seg, og til slutt sprøytes ut vulkanske partikler og forårsaker eksplosjoner med supersoniske hastigheter.

To skalaer av Hunga-utbrudd

Utbruddet i 2014/15 skapte en vulkanske kjegle som ble sammenføyd med de to gamle Hunga-øyene for å lage en kombinert øy på omtrent 5 km. Vi besøkte i 2016, og oppdaget at disse historiske utbruddene bare var gardinhevere til hovedbegivenheten.

Vi kartla havbunnen og oppdaget en skjult ‘caldera’ 150m under bølgene.

Nyhetsbrev | Klikk for å få dagens beste forklaringer i innboksen din

Kalderaen er en kraterlignende forsenkning rundt 5 km på tvers. Små utbrudd (som i 2009 og 2014/15) skjer hovedsakelig i kanten av kalderaen, men veldig store kommer fra selve kalderaen. Disse store utbruddene er så store at toppen av det utbruddende magmaet kollapser innover, og gjør kalderaen dypere.

Når vi ser på kjemien til tidligere utbrudd, tror vi nå at de små utbruddene representerer magmasystemet som sakte lades opp for å forberede seg på en stor begivenhet.

Vi fant bevis på to enorme tidligere utbrudd fra Hunga-calderaen i forekomster på de gamle øyene. Vi matchet disse kjemisk med vulkansk askeavsetninger på den største bebodde øya Tongatapu, 65 km unna, og brukte deretter radiokarbondatoer for å vise at store kalderautbrudd forekommer i 1000 år, med det siste ved 1100 e.Kr.

Med denne kunnskapen ser utbruddet 15. januar ut til å være rett i rute for en ‘stor en’.

Hva vi kan forvente skal skje nå

Vi er fortsatt midt i denne store utbruddssekvensen, og mange aspekter er fortsatt uklare, delvis fordi øya for øyeblikket er skjult av askeskyer.

De to tidligere utbruddene 20. desember 2021 og 13. januar 2022 var av moderat størrelse. De produserte skyer på opptil 17 km høyde og la nytt land til den kombinerte øya 2014/15.

Det siste utbruddet har trappet opp skalaen når det gjelder vold. Askeplommen er allerede ca. 20 km høy. Mest bemerkelsesverdig spredte den seg nesten konsentrisk over en avstand på omtrent 130 km fra vulkanen, og skapte en sky med en diameter på 260 km, før den ble forvrengt av vinden.

Dette demonstrerer en enorm eksplosiv kraft, en som ikke kan forklares med magma-vann-interaksjon alene. Den viser i stedet at store mengder fersk, gassladet magma har brutt ut fra kalderaen.

Utbruddet ga også en tsunami i hele Tonga og nabolandet Fiji og Samoa. Sjokkbølger krysset mange tusen kilometer, ble sett fra verdensrommet og registrert i New Zealand rundt 2000 km unna. Rett etter at utbruddet startet, ble himmelen blokkert ute på Tongatapu, med aske som begynte å falle.

Alle disse tegnene tyder på at den store Hunga-calderaen har våknet. Tsunami genereres av koblede atmosfæriske og havsjokkbølger under en eksplosjon, men de er også lett forårsaket av ubåtskred og kalderakollapser.

Det er fortsatt uklart om dette er klimakset på utbruddet. Det representerer en stor utløsning av magmatrykk, som kan sette systemet i ro.

En advarsel ligger imidlertid i geologiske forekomster fra vulkanens tidligere utbrudd. Disse komplekse sekvensene viser at hver av de 1000 år lange episodene med store kalderautbrudd involverte mange separate eksplosjonshendelser.

Derfor kan vi være inne i flere uker eller til og med år med store vulkanske uroligheter fra Hunga-Tonga-Hunga- Ha’apai-vulkanen. Av hensyn til folket i Tonga håper jeg ikke det.

📣 Indian Express er nå på Telegram. Klikk her for å bli med i kanalen vår (@indianexpress) og hold deg oppdatert med de siste overskriftene

For alle de siste forklarte nyhetene, last ned Indian Express-appen.

  • Indian Express-nettstedet har blitt vurdert GREEN for sin troverdighet og pålitelighet av Newsguard, en global tjeneste som vurderer nyhetskilder for deres journalistiske standarder.