Atomvapen hotar Nordkoreas supervulkan

Paektusan är nog den av jordens 25–30 slumrande supervulkaner som vi vet minst om.

Supervulkaner definieras som vulkaner som har potential att slunga ut över 1 000 kubikkilometer magma och skapa en över 25 000 meter hög askpelare

Paektusan har inte haft något större utbrott sedan år 946 och de historiska källorna från det så kallade tusenårsutbrottet är ytterst begränsade.

Paektusan, som är 2 744 meter hög, får dock de flesta andra vulkaner att framstå som nyårsraketer.

Den nordkoreanska vulkanen är ett monster med så mycket explosiv kraft att den skulle kunna sprida aska över halva Asien och ge upphov till en klimatkatastrof som riskerar att medföra en flera år lång isvinter på norra halvklotet.

James Hammond och Clive Oppenheimer är de första forskarna från väst som får undersöka Paektusan, som karg och ärrig tornar upp sig mot horisonten.

Geologerna besiktigar de få föråldrade instrument som nordkoreanerna placerat ut på vulkanen, och de får inblick i hur kraftigt utbrott den skulle kunna få.

Därefter följer en diskussion mellan forskarna från väst och deras nordkoreanska kollegor om huruvida ett samarbete är möjligt..

När James Hammond och Clive Oppenheimer en vecka senare reser hem är det med ett tydligt uppdrag. Nu ska de bara hitta tiden och pengarna som krävs för att utforska Nordkoreas hemliga supervulkan och sätta sig in i vilka risker den innebär.

Aska föll över Japan och Grönland

År 2013 återvänder James Hammond och Clive Oppenheimer, och tillsammans med sina nordkoreanska kollegor undersöker de alla lämningar från utbrottet år 946 som de kan komma i närheten av.

De tittar på askans och lavans utbredning och tjocklek och de tar geokemiska prover för att fastslå magmans sammansättning och ta reda på hur den kom ut ur vulkanen.

Utbrottet sprängde bort bergets topp och lämnade efter sig ett hål med en diameter på fyra kilometer som i dag är sjön Chonji.

Den vulkaniska askan, som lade sig i ett tjockt lager över ett 1,5 miljoner kvadratkilometer stort område, nådde ända till Japan, över hundra mil bort.

Till och med i grönländska iskärneborrningar, sjuhundra mil därifrån, syns spår efter Paektusans aska. Närmare vulkanen var utbrottet ett inferno som utplånade
allt liv.

Inom en radie av fyra mil från Paektusan är lagret av slagg, aska och stelnad lava i genomsnitt åtta meter tjockt, medan det i sänkor i terrängen är sjuttio-åttio meter tjockt. Lagret är resterna av så kallade glödande laviner, som lär ha vällt nedför vulkanen i cirka sexhundra kilometer i timmen.

Glödande laviner uppstår när ett utbrott avtar i styrka under en kort tid, kanske bara några timmar. När det sker upphör energikällan som håller den 25 000–30 000 meter höga pelaren av magmadroppar, aska och vulkaniska gaser uppe i luften.

Då kollapsar pelaren och faller ner på vulkankäglan, där den fortsätter nedför sidorna och väller ut över terrängen som en fyrahundra grader varm lavin.

Seismometrar ser ner i vulkanen

James Hammonds och Clive Oppenheimers vistelse har gått över förväntan. Forskarna sätter bland annat upp sex seismometrar, instrument som känner av markens rörelser.

De används för så kallad passiv seismisk tomografi, en metod som utnyttjar det faktum att skakningar från jordskalv sprider sig genom marken likt tredimensionella ringar i vatten.

Kring vulkaner uppstår ständigt små jordskalv som avger mikroskopiska skakningar i alla riktningar.

Berg grunden avgör hur snabbt skakningarna når fram till de seismiska mätstationerna.

Seismometrarna registrerar rörelser i jordskorpan och sparar alla data. Efter cirka två års mätningar kan de sättas samman till en tredimensionell bild av vad som händer under vulkanen. Då får man ett hum om hur nära nästa utbrott vi befinner oss.

Klimatförändringar kan nå Europa

Vid ett utbrott som Paektusans år 946 slungas stora mängder klimatförändrande kemikalier upp i atmosfären.

Historiska källor från Östasien beskriver att vädret under åren efter utbrottet var betydligt kallare än normalt, med snö på sommaren och tjock is på sjöarna.

Till övriga planetens smala lycka inträffade utbrottet tidigt på vintern, då klimateffekten från en vulkan med Paektusans geografiska läge inte sprider sig till hela norra halvklotet.

Om utbrottet hade inträffat på våren eller sommaren, då kemikalier sprids mer effektivt, hade effekten blivit mer påtaglig, även i Europa.

Den indonesiska vulkanen Tambora gav ett eksempel på global spridning av kemikalier år 1815.

Då fick ett utbrott i samma storleksordning som Paektusans temperaturen
att falla märkbart i vår del av världen. En följd av det blev det så kallade året utan sommar år 1816.

Ett liknande utbrott i dag hade fått betydligt större konsekvenser. Bland annat hade produktionen av sädesslag som vete och ris i Europa, USA och Kina minskat med 75 procent.

Men om ett vulkanutbrott som det år 946 hade upprepats skulle Nordkorea knappast överleva som nation.

Landets hela norra del hade begravts i lava, medan resten hade ödelagts av ett massivt asknedfall som uteslutit alla möjligheter till både nödhjälp och försörjning av de fåöverlevande.

Det är troligen tanken på en sådan katastrof som har fått regimen i Pyongyang att rikta blicken mot Paektusan. Oron växte i takt med att vulkanen blev alltmer aktiv mellan åren 2002 och 2005.

Marken höjde sig, gasutsläppen blev mer frekventa och jordskalven i området blev starkare. Varningssignalerna fick Nordkorea att för ovanlighetens skull sträcka ut en hand mot omvärlden och de båda brittiska geologerna. Det hade de goda skäl att göra.

Paektusan är redo för nästa utbrott

James Hammonds och Clive Oppenheimers arbete visade att den aktiva magmakammaren sträcker sig minst 35 kilometer ner i marken, vilket är ovanligt djupt.

Kinesiska forskare har kommit fram till samma slutsats. De tror att Paektusans oroliga period under åren 2002–2005 berodde på att magma steg upp i magmakammaren.

Tidigare studier har visat att magman tillbringar en mycket kort tid i Paektusans magmakammare innan vulkanen får ett utbrott.

Paektusan är dessutom en känslig vulkan, vilket innebär att även mindre påverkan utifrån kan sätta i gång ett utbrott.

Utbrottet år 946 började exempelvis av att små mängder lättflytande magma trängde in i magmakammarens botten.

År 2012 kom Hammond och Oppenheimer fram till att nästa större utbrott kommer att inträffa under de närmaste årtiondena.

Vulkanen är alltså både laddad och har kort stubin.

Provsprängningar påskyndar utbrott

Relationen mellan de brittiska geologerna och deras nordkoreanska kollegor förbättras hela tiden, men samtidigt utmanas samarbetet av politiska spänningar.

Längre fram måste projektet exempelvis använda nordkoreansk eller kinesisk teknik, eftersom internationella sanktioner mot landet hindrar utlänningar från att föra med sig avancerad utrustning.

Ett av de instrument som James Hammond och Clive Oppenheimer skulle vilja använda mäter mikroskopiska variationer i jordens magnetfält.

Tekniken påminner dock alltför mycket om den utrustning som fartyg och flygplan använder för att upptäcka ubåtar som dyker ner under ytan, så den får de inte lov att ta med sig.

Den kommunistiska regimen har kommit på kant med praktiskt taget alla andra länder i världen. Därför lägger det fattiga landet ner enorma resurser på sin militär och inte minst på sitt kärnvapenprogram, som tills år 2018 har utfört sex framgångsrika underjordiska provsprängningar av allt kraftfullare bomber.

En atombomb som detonerar under marken är Emellertid allt annat än oskyldig ur geologisk synvinkel. Sprängningen sänder chockvågor åt alla håll, och eftersom det bara är tio mil från testområdet till Paektusan påverkas vulkanen av de kraftfulla artificiella jordskalven, som når upp till över sex på richterskalan.

De underjordiska provsprängningarna utgör ett Direkt hot mot Paektusan, kom fyra amerikanska och sydkoreanska geologer fram till år 2016.

Problemet uppstår för att skakningarna orsakar tryckförändringar i magmakammaren. Tryckförändringarna kan få upplösta gaser att bilda luftbubblor, ungefär som kolsyran i en läsk som öppnas.

Likt bubblorna tar gasen betydligt mer plats än när den är upplöst, vilket ökar trycket i magmakammaren, kanske till och med så mycket att det riskerar att starta ett utbrott.

Enligt studierna år 2016 kan gränsen ligga vid ett artificiellt jordskalv av styrka sju på richterskalan..

År 2017 besökte James Hammond och Clive Oppenheimer Nordkorea för nionde gången.

De studerade Paektusan, men firade även publiceringen av de första vetenskapliga artiklarna från det ovanliga samarbetet som innebär att de spända internationella relationer.