Gunung berapi: Di ​​mana lubang selanjutnya terbuka?

Model baru memprediksi lokasi wabah di masa depan

Zona berisiko tinggi: Pemandangan kaldera gunung berapi super Campi Flegrei di dekat Naples. Dimana di daerah vulkanik ini wabah lava berikutnya dapat terjadi sekarang memprediksi model baru. © Giuseppe Vilardo / INGV-OV GeoLab
membacakan

Risiko terbatas: Sebuah model baru dapat memprediksi di mana keluar lava berikutnya akan terjadi di gunung berapi - tantangan yang sejauh ini sulit dicapai. Hal ini dimungkinkan oleh kombinasi data geofisika dengan metode statistik, seperti yang dilaporkan para peneliti dalam jurnal "Science Advances". Di gunung berapi super Campi Flegrei dekat Naples, model baru telah membuktikan akurasinya.

Bahkan prediksi waktu breakout berikutnya adalah tantangan untuk gunung berapi aktif. Tetapi akan semakin sulit jika Anda ingin memperkirakan dengan tepat di mana lava akan keluar di gunung berapi. Karena seringkali magma memecahkan tanah baru dan keluar di sisi gunung berapi atau bahkan bermil-mil jauhnya, seperti Bardarbunga di Islandia atau Kilauea di Hawaii.

Masalah prognosis

Ini bahkan lebih ekstrem dengan gunung berapi super: kaldera besar mereka dapat dilubangi oleh cerobong asap letusan kecil. "Kaldera sering terlihat seperti halaman yang dipenuhi dengan molehill, " kata penulis pertama Eleonora Rivalta dari Pusat Penelitian Jerman untuk Geosains GFZ di Potsdam. Selain itu: Letusan kaldera seperti itu jarang terjadi dan berbeda waktu. Oleh karena itu, sulit untuk memprediksi lokasi letusan berikutnya di gunung berapi kaldera.

"Model yang digunakan hingga saat ini didasarkan pada statistik lokasi letusan masa lalu, " kata Rivalta. Dalam prosesnya, ahli vulkanologi berasumsi bahwa ventilasi yang ada membentuk titik-titik lemah di bawah permukaan, yang dapat membuat magma naik lebih mudah di waktu berikutnya. Namun, itu bertentangan dengan fakta bahwa banyak ventilasi adalah "bukaan satu kali", seperti yang dijelaskan Rivalta dan timnya: mereka hanya aktif selama wabah dan kemudian tidak lagi.

Geofisika dikombinasikan dengan statistik

Oleh karena itu, tim peneliti sekarang telah mengembangkan metode baru untuk memprediksi posisi ventilasi. "Kami menggunakan pengetahuan fisik terbaru tentang bagaimana magma menyebar di bawah tanah, menggabungkannya dengan proses statistik dan mengetahui struktur dan sejarah gunung berapi, " jelas Rivalta. Secara khusus, para peneliti menentukan faktor-faktor seperti posisi ruang magma, distribusi tegangan di tanah atau lokasi letusan gunung berapi. pameran

Para ilmuwan kemudian menggabungkan model fisik ini dengan metode statis, yang disebut simulasi Monte Carlo. "Kami menyetel parameter model fisik hingga cocok dengan pola erupsi sebelumnya. Kemudian kami memiliki model yang berfungsi dan dapat menggunakannya untuk meramalkan wabah di masa depan, "kata Rivalta.

Tes di gunung berapi super

Seberapa akurat model baru ini, para peneliti menguji dengan menggunakan contoh Campi Flegrei di dekat Naples. 40.000 tahun yang lalu, 29.000 tahun yang lalu dan 15.000 tahun yang lalu, gunung berapi super ini telah mengalami letusan besar yang meliputi separuh Eropa dengan abu dan meninggalkan kaldera raksasa. Sejak itu, banyak letusan kecil telah meninggalkan lebih dari 70 ventilasi di daerah vulkanik. Baru-baru ini ada peningkatan tanda-tanda bahwa supervolcano sedang menuju letusan besar baru - yang dapat mempengaruhi lebih dari satu juta orang.

Monte Nuovo adalah cerobong asap letusan kecil terakhir Campi Flegrei pada tahun 1538. Mauro Antonio Di Vito

Untuk pengujian mereka, para peneliti memberi makan model mereka dengan data geofisika gunung berapi super ini dan pada awalnya merekonstruksi lokasi beberapa ventilasi sebelumnya. Informasi lokasi mereka yang belum pernah mereka makan sebelumnya. Dan memang, hasilnya mencerminkan pergeseran ventilasi secara bertahap dan juga memperkirakan lokasi letusan terakhir. Itu terjadi pada 1538 di Monte Nuevo di sudut timur laut kaldera, sebuah wilayah yang dianggap tidak mungkin oleh klaim sebelumnya.

Wabah di masa depan mengancam di timur laut

Lebih penting lagi, model baru ini juga memprediksi di mana akan terjadi wabah Campi Flegrei di masa depan. Dengan demikian, ventilasi baru kemungkinan besar dapat terjadi di timur laut kaldera. Zona letusan yang paling mungkin membentuk cincin di 2, 3 hingga 4, 5 kilometer dari pusat kaldera, seperti yang dilaporkan para peneliti. Zona risiko ini karena itu tidak terletak di bagian terendam dari wilayah vulkanik, tetapi di tengah-tengah wilayah pantai yang padat penduduk.

Apakah modelnya begitu akurat dengan gunung berapi lain, para peneliti ingin menyelidiki selanjutnya. "Jika metode kami berfungsi baik dengan gunung berapi lainnya, metode ini dapat membantu merencanakan penggunaan lahan dengan lebih baik di daerah vulkanik dan memprediksi lokasi letusan di masa depan dengan kepastian yang lebih besar daripada sebelumnya, " kata Rivalta. (Science Advance, 2019; doi: 10.1126 / sciadv.aau9784)

Sumber: Helmholtz Center Potsdam GFZ Pusat Penelitian Jerman untuk Geosains

- Nadja Podbregar