Forscher der Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology ( SOEST ) der University of Hawaiʻi entdeckten kürzlich , dass Infrarot-Satellitendaten verwendet werden könnten, um vorherzusagen, wann Lavaströme enden werden.
Anhand von NASA- Satellitendaten testeten Estelle Bonny , eine Doktorandin in der SOEST- Abteilung für Geologie und Geophysik , und ihr Mentor, der Forscher Robert Wright vom Hawaiʻi Institute for Geophysics and Planetology ( HIGP ), eine Hypothese, die erstmals 1981 veröffentlicht wurde und detailliert beschreibt, wie Lavaströme fließen Veränderungen während eines typischen effusiven Vulkanausbruchs. Das Modell sagte voraus, dass die Rate, mit der Lava aus dem Schlot austritt, schnell auf einen Spitzenwert ansteigt und dann über einen viel längeren Zeitraum auf Null abfällt, sobald ein Lavastrom-bildender Ausbruch beginnt – wenn die Rate Null erreicht, ist die Eruption beendet.
Die HIGP- Fakultät entwickelte ein System , das Infrarotmessungen von MODIS-Sensoren der NASA verwendet, um die Wärmeemissionen von ausbrechenden Vulkanen zu erkennen und zu messen – Wärme wird verwendet, um die Geschwindigkeit des Lavastroms abzurufen.
„Seit dem Jahr 2000 überwacht das System jeden Quadratkilometer der Erdoberfläche jeden Tag bis zu viermal“, sagte Bonny. „Während dieser Zeit haben wir Eruptionen an mehr als 100 verschiedenen Vulkanen auf der ganzen Welt entdeckt. Die Datenbank für dieses Projekt enthält 104 Lavaströme bildende Eruptionen von 34 Vulkanen, mit denen wir diese Hypothese testen konnten.“
Sobald der Spitzenfluss erreicht war, bestimmten die Forscher, wo sich der Vulkan entlang der vorhergesagten Kurve des abnehmenden Flusses befand, und sagten daher voraus, wann der Ausbruch enden wird. Das Modell gibt es zwar schon seit Jahrzehnten, aber es ist das erste Mal, dass Satellitendaten damit verwendet wurden, um zu testen, wie nützlich dieser Ansatz für die Vorhersage des Endes einer effusiven Eruption ist. Der Test war erfolgreich.
„In der Lage zu sein, das Ende eines Ausbruchs, der einen Lavastrom bildet, vorherzusagen, ist wirklich wichtig, weil es die von der Eruption betroffenen Personen, beispielsweise diejenigen, die in der Nähe des Vulkans leben und evakuiert wurden, erheblich entlastet.“
„Diese Studie ist potenziell relevant für die Insel Hawaii und ihre aktiven Vulkane“, sagte Wright. „Es ist zu erwarten, dass ein zukünftiger Ausbruch des Mauna Loa die Art von Muster der Lavaentladungsrate aufweisen wird, die es uns ermöglichen würde, diese Methode zu verwenden, um zu versuchen, das Ende des Ausbruchs aus dem Weltraum vorherzusagen.“
In Zukunft planen die Forscher, diesen Ansatz während einer laufenden Eruption als nahezu echtzeitfähiges Vorhersagewerkzeug einzusetzen.