Lava aus Kīlauea verschlingt Kapoho, Hawaii am 18. Mai 2018. (Mario Tama/Getty Images) Kīlauea ließ sich Zeit. Im Jahr 1983 begann der Vulkanausbruch auf der Insel Hawaii, der 35 Jahre lang nicht aufhörte und seinen Höhepunkt erreichte längster Ausbruch seiner Art in Jahrhunderten.
Im Jahr 2018, als diese jahrzehntelange Welle endlich aufhörte, Kīlauea beendete die Sache mit einem Paukenschlag . Eine Reihe neuer Eruptionsspalten brachen in der East Rift Zone des Vulkans auf und erzeugten etwas sprudelnde Fontänen sengender Lava Das ganze Stadtteile erfasst .
Als der Ausbruch nachgelassen hatte, war es vorbei 35 Quadratkilometer (13 Quadratmeilen) der Big Island waren von Lavaströmen bedeckt und zerstörten Hunderte von Häusern.
Was hat diese explosive Katastrophe nach Jahrzehnten langsamer, überschwänglicher Strömungen ausgelöst? Während sich Wissenschaftler im Allgemeinen darüber einig sind, dass das Ereignis im Jahr 2018 stattgefunden hat wahrscheinlich produziert durch einen Aufbau von magmatischem Druck am Vulkan verbunden mit einer langfristigen Schwächung in der Riftzone, räumen sie dennoch ein, dass es sich um den genauen Auslösemechanismus handelt bleibt rätselhaft .
A neue Studie kann helfen, das Rätsel zu lösen. Forscher der University of Miami sagen, dass es auf den Hawaii-Inseln im Vorfeld des Ausbruchs im Jahr 2018 mehrere Monate lang ungewöhnlich hohe und manchmal extreme Regenfälle gab.
Auf ihrem Höhepunkt gipfelte diese ungewöhnlich feuchte Periode in einem Rekordregen Auf der nahe gelegenen Insel Kauai (nordwestlich von Hawaii im Archipel) fielen innerhalb von 24 Stunden 1,26 Meter Regen – ein Rekord nicht nur für den Bundesstaat Hawaii, sondern für die gesamten USA, sagen die Forscher.
Fair genug. Aber wie kommt es, dass all dieses Wasser einen Vulkanausbruch auslöst?
„Kīlauea ist ein hydrogeologisch komplexes System, daher gibt es keine einfache Antwort“, sagte der Vulkanologe Jamie Farquharson gegenüber Energyeffic.
Dennoch könnte es einen wichtigen Beitrag leisten. Der flache Untergrund rund um den Vulkan bestehe aus porösem Basaltgestein, wodurch Regenwasser in den Boden versickern könne, sagte Farquharson. Dadurch dringt ein Teil der Überschwemmung letztendlich tiefer in das Vulkangebäude ein.
„Wenn dies geschieht, kann der Flüssigkeitsdruck im Hohlraum im Gestein (Risse und Hohlräume) ansteigen“, sagte Farquharson.
„In der Gesteinsmechanik wissen wir, dass Gestein bei hohem Flüssigkeitsdruck mechanisch schwächer ist als sonst: Es können neue Brüche entstehen oder alte Brüche reaktiviert werden.“ „Unsere Theorie ist, dass dieser Prozess dem Magma neue Wege eröffnete, um von einem flachen Reservoir an die Oberfläche zu gelangen, was letztendlich zum Ausbruch im Jahr 2018 führte.“
Während es für Nicht-Vulkanologen kontraintuitiv erscheinen mag – die Idee, dass vom Himmel fallendes Wasser eine so heiße, feurige Reaktion aus dem Erdinneren auslösen könnte – ist es in geowissenschaftlichen Kreisen kein neues Konzept.
Seit Jahrzehnten untersuchen Forscher das Phänomen wie Belastungen durch Stürme entstehen und Regen könnte schwächen vulkanische Strukturen Und Ausbrüche auslösen und seismische Aktivität.
Der Modellierung des Teams zufolge hätte das Eindringen von Regen in den Untergrund des Kīlauea den Porendruck in Tiefen von 1 bis 3 Kilometern (0,6 bis 1,9 Meilen) auf den höchsten Druck seit fast 50 Jahren unmittelbar vor Beginn des Ausbruchs von 2018 erhöht.
Könnte so etwas ein Zufall sein? Möglicherweise, sagen manche, aber möglicherweise auch nicht.
„Die von ihren Modellen berechneten Druckänderungen sind gering – kleiner als die Belastungen durch Gezeiten“, sagte der Geowissenschaftler Michael Manga von der University of California in Berkeley. erklärt in einem Kommentar über die neuen Erkenntnisse.
„Wenn Gesteine jedoch bereits kurz vor dem Brechen stehen, könnten solche Veränderungen ausreichen, um ein Versagen auszulösen … Letztendlich geht es darum, ob es in der Nähe von gespeichertem Magma zu einem Verwerfungsversagen aufgrund von Wasserdruckänderungen kommen kann, wie von Farquharson und Falk Amelung, Co-Autor der Studie, angenommen ], bleibt ungewiss.'
Um diese Unsicherheit auszuräumen, analysierten die Forscher historische Daten, die die Ausbrüche des Kīlauea bis ins Jahr 1790 zurückverfolgen, und stellten fest, dass der Beginn von rund 60 Prozent der in dieser Zeit gemeldeten Ausbrüche des Vulkans in der „Regenzeit“ der Region stattfand, obwohl Kīlaueas „Regenzeit“ Die Jahreszeit ist kürzer als die „Trockenzeit“.
Auch das ist kein eindeutiger Beweis, aber es trägt alles dazu bei, ein scheinbar ziemlich überzeugendes Argument zu untermauern.
„Die beispiellosen Regenfälle über Hawaii in den Monaten vor dem Flankenausbruch 2018 erhöhten das Potenzial für mechanische Ausfälle innerhalb des Gebäudes“, schlussfolgern die Autoren .
„Zusammengenommen deuten die einzelnen oben genannten Beweislinien stark auf einen Zusammenhang zwischen Niederschlag und vulkanischer Aktivität in Kīlauea hin – nicht nur im Jahr 2018, sondern während seiner gesamten Eruptionsgeschichte.“
Was Manga betrifft, dient die offene Möglichkeit, dass äußere Prozesse wie Regenschauer dazu beitragen könnten, Vulkanausbrüche auszulösen, als Erinnerung daran, dass Vulkane – wie alles andere im „dynamischen Erdsystem“ – miteinander verbunden sind.
„Vulkanausbrüche beeinflussen alle Oberflächenumgebungen, einschließlich Klima und Wetter“, schreibt Manga.
„Veränderungen in diesen Oberflächenumgebungen, wie zum Beispiel starke Regenfälle, könnten ebenfalls Ausbrüche beeinflussen.“ „Wir fangen gerade erst an, diese Wechselwirkungen zu verstehen.“
Über die Ergebnisse wird berichtet Natur .