Folk ser på en pyroklastisk strøm fra et utbrudd fra Sinabung-vulkanen i Indonesia i 2014. (Bilde: AP Photo/Binsar Bakkara/NTB Scanpix)
Folk ser på en pyroklastisk strøm fra et utbrudd fra Sinabung-vulkanen i Indonesia i 2014. (Bilde: AP Photo/Binsar Bakkara/NTB Scanpix)

Hvordan kan glovarme vulkanskyer bevege seg så langt og fort?

Pyroklastiske strømmer står for mer enn halvparten av vulkan-dødsfallene. De kan bevege seg i opp mot 700 kilometer i timen og dekke flere mil fra selve utbruddet.

Publisert

Disse skyene er livsfarlige. De består av vulkansk gass, støv og stein, og de kan bevege seg svært fort langs bakken fra visse typer vulkanutbrudd. Temperaturen inne i skyen kan være på flere hundre grader, helt opp mot 1000 varmegrader.

Men det er et mysterium knyttet til pyroklastiske strømmer. Hvordan kan de bevege seg så raskt og så langt? Det finnes eksempler på at strømmene har beveget seg mer enn 100 kilometer langs slake bakker og i en rasende hastighet, ifølge en ny forskningsartikkel i tidsskriftet Nature Geoscience.

Ett eller annet reduserer friksjonen mellom partiklene i skyen og bakken under, for at skyen skal kunne gå så langt.

En forskergruppe har nå undersøkt pyroklastiske strømmer ved å bygge en diger testrigg hvor de har sendt flere tonn med vulkansk materiale ned ramper.

De mener å ha funnet årsaken til hvordan strømmene kan oppføre seg på denne måten: Luft inne i skyen.

Ingen målinger

Ute i den virkelige verden er disse strømmene så voldsomme at det er svært vanskelig å gjøre skikkelige målinger, ifølge forskerne bak det nye prosjektet.

De romerske byene Herculaneum og Pompeii ble begravet av pyroklastiske strømmer fra vulkanen Vesuv i år 79 e. Kr, og tusenvis av mennesker døde.

Vulkanen Montagne Pelée på Martinique hadde et digert utbrudd i 1902, og pyroklastiske strømmer traff byen Saint-Pierre. Opp mot 30 000 mennesker skal ha dødd på grunn av strømmene.

Forskerne har laget sine egne pyroklastiske strømmer ved hjelp av ramper og vulkansk materiale fra et stort utbrudd på New Zealand som skjedde i 232 e. Kr. Da fikk vulkanen Taupo et utbrudd som regnes som det største vulkanutbruddet i verden i løpet av de siste 5000 årene.

Forskerne gjorde flere forskjellige eksperimenter, hvor de slapp over ett tonn med oppvarmet vulkansk materiale ned i en 35 meter lang rampe, og så målte hvordan partiklene oppførte seg inne i gasskyen. Du kan se noen utdrag fra eksperimentene i videoen under.

Luftpute

De mener å måle at de pyroklastiske strømmene «smører» seg selv med luft. Det vil si at de danner en slags luftpute i de nederste delene av strømmen.

Dette skjer når strømmen går raskere og raskere over bakken.

Dette henger blant annet sammen med forholdet mellom områder med høyt og lavt trykk inne i skyen. Resultatet er at hele den store og tette pyroklastiske strømmen kan «flyte» på en mindre tett luftpute, som fører til redusert friksjon med bakken, ifølge en kommentar til forskningsartikkelen, skrevet av Alain Burg, som er vulkanforsker ved ISTerre.

Forskerne håper dette vil bidra til bedre varslinger om mulige faresoner i forbindelse med vulkanutbrudd, og kan bidra til å lage bedre modeller av hvor fort og hvor langt pyroklastiske strømmer kan bevege seg.

Referanse:

Lube mfl: Generation of air lubrication within pyroclastic density currents. Nature Geoscience, 2019. DOI: 10.1038/s41561-019-0338-2. Sammendrag