Forskare studerar återväxten: Vulkanernas BB

Så snart en vulkan har kollapsat, börjar den att återskapa sig själva. Denna process har forskare rekonstruerat genom att samla in mer än sex årtiondens vulkandata. Resultatet ska minimera antalet offer vid framtida naturkatastrofer.

Så snart en vulkan har kollapsat, börjar den att återskapa sig själva. Denna process har forskare rekonstruerat genom att samla in mer än sex årtiondens vulkandata. Resultatet ska minimera antalet offer vid framtida naturkatastrofer.

Ivan Koulakov

Trots att mörkret har fallit för ett par timmar sedan, är sanden på den indonesiska Tanjung Lesung-stranden fortfarande varm. På en scen ända nere vid vattenkanten spelar popbandet Seventeen. Publiken klappar i takt.

Bara några sekunder senare har kaos brutit ut, då en flera meter hög vägg av vatten utan förvarning tornar upp sig över stranden och river med sig allt i sin väg.

När solen går upp den 22 december 2018 över ruinerna av de många turiststäderna, har mer än 420 personer mist livet. Bland offren finns nästan alla musikerna i Seventeen. Bara sångaren har mirakulöst nog överlevt.

Orsaken till jättevågen var ett plötsligt och enormt skred av materia från vulkanen Anak Krakatau, som oväntat fick ett utbrott.

Anak Krakatau ligger mellan tre öar utanför Java och Sumatra. Läget innebär att många människor på de kringliggande kusterna svävar i livsfara om ett utbrott utlöser en tsunami.

© Sentinel-2/MDPI/Lotte Fredslund

Bergmaterialet störtade nedför vulkanens sida och när det hamnade i havet överfördes enorma mängder energi till vattnet, som reste sig i en tsunami som utan förvarning satte kurs mot de närmaste kusterna.

Nu har en forskargrupp samlat in mer än 60 års data om vulkaners kollapser och deras förmåga att återskapa sig själva. Den kunskapen ska säkerställa att naturkatastrofer som den på Tanjung Lesung-stranden aldrig mer händer.

Vulkan avslöjar sin livscykel

Skred som det från Anak Krakatau är bara ett av flera sätt på vilka vulkaner utgör en fara omgivningarna när trycket från magman ökar.

Ofta kommer utbrottet som en överraskning, även om forskarna på senare årtionden har blivit bättre på att tolka små jordbävningar, gasläckor och höjdvariationer i jordskorpan – samtliga kännetecken som tillsammans ger en samlad bild av ett berg på gränsen till ett nervöst sammanbrott.

Vad forskarna däremot har saknat fram till nu, har varit kunskaper om det kretslopp många vulkaner genomgår – från ett utbrott, som får en av bergssidorna att rasa ned i havet eller helt utplånar vulkanens kon, tills det att vulkanen åter är redo att explodera hundra- eller tusentals år senare.

Därför har ryska och tyska forskare, under ledning av geologen Alina Sjevtjenko från Helmholtz Centre i tyska Potsdam, nu för första gången undersökt hur en vulkan återuppbygger konen från grunden.

Vulkaner rymmer en arsenal av vapen

När en vulkan står redo att angripa sina omgivningar med glödhet lava, gigantiska vågor och giftiga gaser, kan liv räddas genom att lokalbefolkningen varnas i tid.

Den knappt tre kilometer höga vulkanen Bezymjannyj tillhör världens mest aktiva. Vulkanen ligger på Kamtjatkahalvön långt österut på den asiatiska kontinenten och befinner sig näst intill konstant i utbrott. Därmed är den även en av jordens cirka 15 så kallade laboratorievulkaner, som forskare följer extra noga.

Andra vulkaner på listan är några av de mest välkända, som Etna, Vesuvius, Mount Saint Helens och Fujiyama.

Två lavakupoler växte fram

År 1956 exploderade den gamle Bezymjannyj. Hela östra delen av vulkanen och 700 000 000 kubikmeter berg försvann. Men kort senare var Bezymjannyj i full färd med att återskapa sig själv.

I dag har så stor del av vulkanen återbildats att Bezymjannyj enligt forskarna om bara tio eller femton år har återfått samma storlek och höjd som 1956, och då är den troligen redo för ännu ett enormt explosivt utbrott.

Den har med andra ord på kort tid genomgått en komplett livscykel – många gånger snabbare än en genomsnittlig vulkan.

Bezymjannyj tillhör jordens mest aktiva vulkaner, vilket gör den särskilt intressant för forskarna. På lite mer än sex årtionden har Bezymjannyj så gott som återskapat sig själv, efter att hela dess östra flank exploderade och försvann 1956.

© GFZ

1. Två lavakupoler skapas i djupet

I mars 1956 exploderar Bezymjannyj, men redan i augusti samma år registrerar sovjetiska geologer att två små lavakupoler har bildats i kraterns rester.

© GFZ

2. Ny kon växer ihop

Kupolerna har delvis bildats av stelnad lava. På grund av trycket nedifrån växer de genom årtiondena och blir till slut en ny kon med en ny krater.

© GFZ

3. Vulkan har återskapats

I april 2019 har spåren efter utbrottet 63 år tidigare så gott som suddats ut. Vulkanen växer i genomsnitt med drygt 15 500 kubikmeter om dygnet.

Alina Sjevtjenko och hennes grupp gick igenom alla data från Bezymjannyj i detalj. Det finns ett stort arkiv med fotografier och andra geografiska och geologiska data från sovjetisk tid och ännu tidigare. Tillsammans med nyare satellitbilder kunde forskarna därför mer detaljerat än någonsin och som något helt unikt återskapa levnadsloppet hos en aktiv vulkan.

Forskarna visade hur Bezymjannyj redan under månaderna efter kollapsen 1956 började återuppbygga en ny kägla från två nya vulkanrör med drygt 400 meters mellanrum. Från rören sipprade magma ut och bildade med tiden två så kallade lavakupoler.

Fram till mitten av 1970-talet växte kupolerna sig större, samtidigt som vulkanrören flyttades, så att avståndet dem emellan nu bara var 200 meter. Efter hand blev utbrotten också våldsammare, och materia slungades allt längre bort.

Kort efter millennieskiftet hade de två rören vuxit ihop helt och utgjorde nu återigen ett centralt kraterrör omgivet av en i stort sett symmetrisk vulkankon, som före utbrottet 1956.

Forskare ska varsla om flankkollaps

Forskarnas undersökningar visar dessutom att lager av växelvis aska och lava har stabiliserat Bezymjannyjs nya kägla. Tillsammans med data från den närliggande vulkanen Sjivelutj, som inte kan bygga upp någon ny kon, ger det djupare insikt i när vulkaner är stabila och när de är bräckliga. Den kunskapen är mycket viktig för att kunna varsla om flankkollapser som de som inträffade vid Bezymjannyj 1956 och Anak Krakatau 2018.

Vid en flankkollaps störtar en hel sida av vulkanen ned, och om den landar i havet utlöser den en tsunami. Därför är sådana kollapser historiskt sett en av de dödligaste vulkaniska farorna.

Den indonesiska vulkanen Anak Krakatau hade ett utbrott 2018 och orsakade en dödlig tsunami när flankerna störtade samman. Utbrottet reducerade vulkanen till en tredjedel av sin ursprungliga storlek.

© Nurul Hidayat/Bisnis Indonesia/EPA/Ritzau Scanpix

Namnet "Anak Krakatau" betyder "Krakataus barn" och syftar på att vulkanen har återskapat sig själv. Den ursprungliga vulkanen, Krakatau, dödade 1883 mer än 36 000 människor – främst till följd av att flanken störtade samman och orsakade en tsunami.

Ny kunskap kan användas på Hawaii

Runt om i världen finns det även i dag ett antal vulkaner med flanker som riskerar att kollapsa. En del av dem tillhör världens farligaste och skadorna kan potentiellt mäta sig med de vid Krakatau 1883.

En av de vulkaner som forskarna är särskilt uppmärksamma på är Kilauea på Hawaiis sydöstra kust. Det är bara den översta toppen av Kilauea som sticker upp ur havet, men under vågorna breder en massiv, instabil vulkan ut sig.

Redan nu glider den södra flanken – kallad Hilina Slump – långsamt nedåt, med cirka tio centimeter om året. Risken är att trycket från ny magma och gravitationskraften tillsammans plötsligt accelererar raset och utlöser att flankerna kollapsar.

Fem dödliga utbrott skrev historia

I genomsnitt dör drygt 1000 personer årligen till följd av vulkanutbrott, men den siffran inkluderar ett par fatala händelser i vilka tusentals personer mister livet.

1815: Tambora, Indonesien

92 000 döda. Primär dödsorsak: hungersnöd.

1883: Krakatau, Indonesien

36 417 döda. Primär dödsorsak: tsunami.

1902: Montagne Pelée, Martinique

29 025 döda. Primär dödsorsak: glödmoln.

1985: Nevado del Ruiz, Colombia

23 000 döda. Primär dödsorsak: lerlavin.

1792: Unzen, Japan

14 300 döda. Primär dödsorsak: explosion, tsunami.

En flankkollaps från Kilauea utgör ett enormt hot mot hela Hawaii, men ögruppen ligger så långt ifrån andra landmassor att energin i en tsunami skulle spridas över en mycket stor areal.

En del beräkningar har visat att vågorna skulle bli tre till fem meter höga när de når den amerikanska västkusten, men senare modeller tyder på att vågen blir högst en meter hög. Andra vulkaner med sidor som riskerar att kollapsa ligger dock väsentligt närmare tätbefolkade områden än Kilauea. Det gäller inte minst Teide på Teneriffa, där en tsunami potentiellt kan drabba Västeuropa.

Den förbättrade insikten i vulkaners inre och deras livscykler är vital information för de över 500 000 000 människor som tar risken och bosätter sig i skuggan av jordens eldsprutande berg.

Till vardags ger grannskapet dem bördig jordbruksmark, varmt vatten och lättillgänglig energi. Priset är ett ständigt hot om ett våldsamt och fullständigt ödeläggande utbrott.

Men oavsett om nästa flankkollaps hotar från Kilauea eller någon annan vulkan, så har Bezymjannyj nu bidragit med kunskaper som kan hjälpa till att förutspå naturkatastrofen i tid.