Forskere avslører vulkanvekst: Vulkanenes fødestue

Allerede like etter at vulkaner kollapser, begynner de å gjenoppbygge seg selv. Den prosessen har forskere rekonstruert ved å samle inn over seks tiår med vulkandata. Resultatene skal minimere antallet ofre ved framtidige naturkatastrofer.

Allerede like etter at vulkaner kollapser, begynner de å gjenoppbygge seg selv. Den prosessen har forskere rekonstruert ved å samle inn over seks tiår med vulkandata. Resultatene skal minimere antallet ofre ved framtidige naturkatastrofer.

Ivan Koulakov

Selv om natten falt på for et par timer siden, er sanden på Tanjung Lesung-stranden i Indonesia fortsatt varm. På en scene helt nede ved vannkanten spiller bandet Seventeen. Publikum klapper i takt.

Sekunder senere er alt kaos da en flere meter høy mur av vann uten varsel dundrer inn over stranden og river alt med seg.

Da solen står opp over ruinene av de mange små turistbyene 22. desember 2018, har over 420 mennesker mistet livet. Blant ofrene er nesten alle musikerne i Seventeen. Bare vokalisten overlever, som ved et mirakel.

Årsaken til bølgen var et plutselig, uvarslet og gigantisk skred av materiale fra vulkanen Anak Krakatau.

Anak Krakatau ligger mellom tre øyer utenfor Java og Sumatra. Beliggenheten gjør at mange mennesker langs kysten i dette området er i livsfare hvis et utbrudd setter i gang en tsunami.

© Sentinel-2/MDPI/Lotte Fredslund

Materialet styrtet nedover siden av vulkanen, og da det traff havet, ble enorme mengder energi overført til vannet, som reiste seg i en tsunami som uten varsel satte kurs mot de nærmeste kystene.

Nå har en forskergruppe samlet inn data fra 60 år om vulkaners kollaps og hvordan de gjenoppbygger seg selv på. Den kunnskapen skal sikre at naturkatastrofer som den som rammet Tanjung Lesung-stranden, aldri skjer igjen.

Vulkan avslører livssyklusen sin

Skred som det som kom fra Anak Krakatau, er bare en av mange måter vulkaner er til fare for omgivelsene på når trykket fra magmaen stiger.

Utbruddet kommer veldig ofte utbruddet som en overraskelse, selv om forskerne de siste tiårene har blitt flinkere til å tolke små jordskjelv, gassutslipp og høydeendringer av jordskorpen – alt sammen kjennetegn som er med på å gi et samlet bilde av et fjell på randen av nervøst sammenbrudd.

Det forskerne hittil har manglet, har imidlertid vært forståelsen av det kretsløpet mange vulkaner går igjennom – fra et gigantutbrudd som sender hele den ene fjellsiden i havet eller utsletter vulkankjeglen totalt, til vulkanen igjen er klar til å gå amok hundrevis eller tusenvis av år senere.

Derfor har russiske og tyske forskere under ledelse av geologen Alina Shevchenko fra Helmholtz-senteret i tyske Potsdam nå for første gang undersøkt hvordan en vulkan gjenoppbygger kjeglen fra bunnen.

Vulkaner rommer et arsenal av våpen

Tidlig varsling til lokalbefolkningen redder liv når en vulkan gjør klar til å angripe omgivelsene med glovarm lava, gigantiske bølger og giftige gasser.

Den nesten 3 kilometerne høye vulkanen Bezymiannyj er en av klodens mest aktive. Vulkanen ligger på Kamtsjatkahalvøya langt mot øst på det asiatiske kontinentet og er i stort sett kontinuerlig aktivitet. Derfor er den også en av jordens om lag 15 såkalte laboratorievulkaner, som forskerne følger ekstra tett.

Andre vulkaner på listen er noen av de aller mest kjente, som Etna, Vesuv, Mount St. Helens og Fujiyama.

To lavakupler vokste fram

I 1956 sprengte den gamle Bezymiannyj seg selv i luften. Hele den østlige delen av vulkanen og 700 000 000 kubikkmeter stein forsvant. Men allerede like etter var Bezymiannyj i gang med å gjenoppbygge seg selv.

I dag er så mye av vulkanen gjenskapt at Bezymiannyj om bare 10 eller 15 år ifølge forskerne har samme størrelse og høyde som i 1956, og da er den antagelig klar til enda et kjempebrak av et utbrudd.

Den har med andre ord om kort tid gjennomført en full livssyklus – mange ganger raskere enn den gjennomsnittlige vulkanen.

Bezymiannyj er en av klodens mest aktive vulkaner, og det gjør den spesielt interessant for forskerne. På litt over seks tiår har Bezymiannyj stort sett gjenskapt seg selv etter at hele den østlige flanken eksploderte og forsvant i 1956.

© GFZ

1. To lavakupler i dypet

I mars 1956 eksploderer Bezymiannyj, men allerede i august samme år registrerer sovjetiske geologer at to små lavakupler var dannet i kraterets rester.

© GFZ

2. Ny samlet topp blir dannet

Kuplene er dannet av delvis størknet lava. På grunn av trykket nedenfra vokser de over de neste tiårene og gror sammen til en ny topp med et nytt krater.

© GFZ

3. Vulkan er gjenskapt

I april 2019 er effektene av utbruddet 63 år tidligere stort sett usynlige. Vulkanen vokser gjennomsnittlig med over 15 500 kubikkmeter i døgnet.

Alina Shevchenko og gruppen hennes gjennomgikk i detalj alle data for Bezymiannyj. Fra sovjetisk tid og enda tidligere eksisterer det et stort arkiv av fotografier og andre geografiske og geologiske data. Sammen med nyere satellittfotografier kunne forskerne derfor gjenskape livsforløpet for en aktiv vulkan – med langt mer detaljer enn det som tidligere har vært mulig.

Forskerne viste hvordan Bezymiannyj allerede i månedene etter kollapset i 1956 begynte å bygge opp en ny kjegle fra to nye vulkanrør med vel 400 meters mellomrom. Det dannet seg etter hvert to såkalte lavakupler.

Fram mot midten av 1970-tallet vokste kuplene seg større, men samtidig flyttet vulkanrørene seg, slik at avstanden mellom dem nå bare var 200 meter. Etter hvert ble utbruddene også voldsommere, og materiale ble slynget lenger og lenger vekk.

Like etter årtusenskiftet hadde de to rørene vokst helt sammen og dannet nå igjen et sentralt kraterrør omgitt av en stort sett symmetrisk vulkankjegle, som før utbruddet i 1956.

Forskere vil varsle flankekollaps

Forskernes studier viser dessuten at skiftende lag av aske og lava har stabilisert Bezymiannyjs nye kjegle. Sammen med data fra vulkanen Shiveluch, som ikke klarer å bygge opp en ny kjegle, gir det dem en dypere innsikt i når vulkaner er stabile og når de er sårbare. Den kunnskapen er helt sentral for å varsle flankekollaps, som ved Bezymiannyj i 1956 og Anak Krakatau i 2018.

Ved en flankekollaps raser en hel side av vulkanen, og hvis materialet når havet, er resultatet en tsunami. Derfor er disse kollapsen historisk sett en av de mest dødbringende vulkanske truslene.

Den indonesiske vulkanen Anak Krakatau forårsaket i 2018 en dødbringende tsunami da fjellsiden kollapset. Utbruddet reduserte vulkanen til en tredjedel av sin opprinnelige størrelse.

© Nurul Hidayat/Bisnis Indonesia/EPA/Ritzau Scanpix

Navnet «Anak Krakatau» betyr «Barn av Krakatau», noe som illustrerer at vulkanen har gjenoppbygd seg selv. Den opprinnelige vulkanen, Krakatau, drepte i 1883 over 36 000 mennesker – først og fremst fordi fjellsiden kollapset og forårsaket en tsunami.

Ny kunnskap kan brukes på Hawaii

Rundt om på kloden ligger det fortsatt et antall vulkaner der fjellsiden står i fare for å kollapse. Noen av dem er faktisk blant de farligste i verden, og skadene kan bli like ille som under Krakatau-utbruddet i 1883.

En av de vulkanene forskerne holder spesielt godt øye med, er Kīlauea på sørøstkysten av Hawaii. Kīlauea stikker bare så vidt over vannet, men under bølgene brer det seg en massiv, ustabil vulkan.

Allerede nå beveger den sørlige flanken – kalt Hilina Slump – seg med omkring 10 centimeter i året. Faren er at trykket fra ny magma og tyngdekraften til sammen plutselig akselererer skredet og utløser en kollaps.

Fem dødbringende utbrudd skrev historie

I gjennomsnitt dør det om lag tusen personer i året på grunn av vulkanutbrudd, men tallet dekker over noen få fatale hendelser hvor mange tusen mister livet.

1815: Tambora, Indonesia

92.000 døde. Primære dødsårsak: hungersnød.

1883: Krakatau, Indonesia

36.417 døde. Primære dødsårsak: tsunami.

1902: Mt. Pelée, Martinique

29.025 døde. Primære dødsårsak: askestrøm.

1985: Nevado del Ruiz, Colombia

23.000 døde. Primære dødsårsak: jordskred.

1792: Unzen, Japan

14.300 døde. Primære dødsårsak: eksplosjon, tsunami.

En flankekollaps fra Kīlauea vil utgjøre en voldsom trussel mot Hawaii, men øygruppen ligger imidlertid så langt fra andre landmasser at energien i en tsunami vil spres ut over et veldig stort areal.

Noen beregninger har vist at bølgene vil være tre–fem meter høye når de treffer den amerikanske vestkysten, men nyere modeller tyder på at bølgen høyst blir en meter. Andre vulkaner der det er fare for at sidene kollapser, ligger imidlertid vesentlig nærmere tett befolkede områder enn Kīlauea. Det gjelder ikke minst Teide på Tenerife, der en tsunami potensielt kan herje Vest-Europa.

Den forbedrede innsikten i vulkaners indre og livssyklus er vital informasjon for over 500 000 000 mennesker som trosser risikoen og bor i skyggen av klodens ildsprutende fjell.

Til hverdags gir naboskapet dem fruktbar landbruksjord, varmt vann og energi. Prisen er en evig trussel om et voldsomt, destruktivt utbrudd.

Men uansett om den neste flankekollapsen kommer fra Kīlauea eller en annen vulkan, har Bezymiannyj nå gitt sitt bidrag til at naturkatastrofen kan forutsies i tide.