A vulkánkitörések előrejelzése régóta hatalmas kihívást jelent a tudósok számára, mivel a felszín alatt zajló folyamatokat csak korlátozottan lehet megfigyelni. Bár a modern megfigyelőrendszerek egyre több adatot gyűjtenek, ezek mégsem nyújtanak teljes biztonságot a váratlan kitörések ellen. Egy új, Jerk nevű mérőrendszer azonban áttörést hozhat: ez a különleges szeizmométer képes a kitöréseket megelőző legkorábbi jelzések automatikus felismerésére.
Tartalomjegyzék
A kutatók 2014-ben telepítették a Jerk rendszert a Franciaországhoz tartozó La Réunion szigetén található Piton de la Fournaise vulkán közelében. A műszer egyetlen állomással működik, mégis képes volt tíz éven át figyelni a hegy mélyének rezdüléseit. A vizsgálatok szerint a rendszer a kitörések 92 százalékát előre jelezte, mégpedig percek és akár nyolc órányi időtartam között.
A Jerk rendhagyó fejlesztési története is figyelemre méltó: nem laboratóriumi körülmények között, hanem egy valódi aktív vulkán mellett bizonyította megbízhatóságát. A kutatók szerint épp ez a hosszú terepi tapasztalat tette lehetővé, hogy egy valóban működő, automatikus előrejelző rendszer szülessen.
Miért olyan nehéz előre jelezni a vulkánkitöréseket?
A szakemberek évtizedek óta próbálják megérteni, milyen folyamatok vezetnek egy vulkán kitöréséhez, ám a mélyben zajló változásokat szinte lehetetlen közvetlenül mérni. A föld alatti magma viselkedése rendkívül összetett, hiszen gázokat, kristályokat, vizet és folyékony kőzetet egyaránt tartalmaz. Mindezek kölcsönhatása meghatározza a vulkán aktivitását, de kevésbé érthető, mint a légköri jelenségek.
A Jerk egyik legnagyobb előnye, hogy automatizáltan dolgozik, így nem igényel folyamatos emberi felügyeletet. Míg más rendszerek több műszer adatát kombinálják, majd szakértők értelmezik az eredményeket, addig a Jerk egyetlen szeizmométerből is képes felismerni a kezdeti repedéseket. Ezek a mikroszkopikus “rándulások” a kőzetekben a magma felfelé törésének első jelei.
A kutatók szerint minden kitörés előtt szükség van arra, hogy a magma utat törjön magának a felszín felé, és éppen ez a folyamat idézi elő a Jerk által vizsgált jelenséget. Ha a repedések elég nagyok, a magma valóban elérheti a felszínt, és kitörést okozhat – ha viszont nem, akkor az intrúzió elakad, és a kitörés elmarad.
A Jerk fejlesztése és a tízéves terepi teszt tanulságai
A rendszer tízéves validálása szinte példa nélküli a vulkánkutatásban. A kutatócsoport 2014-ben mindössze tíz nap alatt tette működőképessé az állomást, majd éveken át figyelte annak működését. A hosszú időtartam alatt 24 kitörést jegyeztek fel, amelyek közül a Jerk szinte mindegyiket időben jelezte. A projekt vezetői szerint a lassú, alapos munka elengedhetetlen volt ahhoz, hogy megértsék a jel típusát és megbízhatóságát.
Érdekesség, hogy a kutatók eleinte maguk sem voltak biztosak abban, mit is látnak pontosan a műszer adatai között. A “jerk” fogalma eredetileg a felszín gyorsulásának matematikai deriváltjára utal, de a vulkánon mért jelenség egy horizontális, hirtelen elmozdulást is jelöl. A jel felismerése közben vált világossá, hogy ez a repedések kialakulásának direkt bizonyítéka.
A projekt különleges momentumaként a két vezető kutató, François Beauducel és Philippe Jousset épp Indonéziában tartózkodott, amikor egy újabb kitörés előtt a Jerk ismét jelezte a közelgő eseményt. Ez volt az a pillanat, amely meggyőzte Jousset-t arról, hogy valóban valami új és értékes jelre bukkantak a vulkánok mélyén.
Merre indulhat tovább a kutatás?
A csapat célja most, hogy tovább fejlessze a rendszert, és kiszűrje az emberi tevékenységből származó hamis riasztásokat. A kutatók szeretnék elérni, hogy a Jerk teljesen önállóan azonosítsa az olyan jelenségeket, mint a karbantartási munkák vagy a közelben haladó emberek okozta zavarok, így még pontosabb előrejelzésekre lenne képes.
A következő nagy lépés, hogy a rendszert más vulkánokra is telepítsék. A tervek szerint a Jerk egyik következő állomása az Etna lesz, ahol a gyakori és apró repedések kiváló tesztkörnyezetet biztosíthatnak. A kutatók azt is vizsgálni szeretnék, hogy a különböző vulkánok esetében hasonló típusú jelek jelennek-e meg, vagy minden hegy sajátos mintázatot mutat.
Az Etna esetében több mérőállomást is a felszín közelében fognak elhelyezni, ami lehetővé teszi a jelek pontos helymeghatározását. Ha sikerül bizonyítani, hogy a Jerk más vulkánoknál is hatékony, az áttörést jelenthet a kitörések korai előrejelzésében, és akár életeket is menthet a jövőben.
© François Beauducel
Forrás: Gizmodo.com ↗̱
