Nieuw onderzoek in Science legt uit waarom sommige gasrijke vulkanen niet altijd explosief uitbarsten. De studie toont dat gasbellen niet alleen ontstaan door drukvermindering tijdens opstijging, maar ook door schuifkrachten binnen de vulkaanschacht. Schuif is het snelheidsverschil tussen het midden van de schoorsteen en de wanden; dit verschil knedt het magma en produceert bellen, vooral langs de rand.
In laboratoriumtesten gebruikten de onderzoekers een viskeuze vloeistof die op gesmolten gesteente lijkt en verzadigden die met kooldioxide (CO2). Zodra de schuif boven een drempel kwam, ontstonden plotseling gasbellen. Hoe hoger de begingasoversaturatie, hoe minder schuif nodig was. Bestaande bellen vergemakkelijkten de coalescentie en de vorming van nieuwe bellen. Computersimulaties gecombineerd met de waarnemingen geven aan dat dit proces waarschijnlijk optreedt waar viskeus magma langs schoorsteenwanden stroomt.
Het mechanisme verklaart uiteenlopende uitkomsten: schuif kan in gasarm magma veel bellen produceren en zo explosies uitlokken, terwijl schuif in gasrijk magma kan leiden tot ontgassingskanalen en vroegtijdig gasverlies, waardoor rustige stromingen ontstaan. Een voorbeeld is Mount St. Helens in 1980: eerst een zeer langzame lavastroom, waarbij schuif gas liet ontsnappen, en later opende een landverschuiving het ventil zodat de druk snel daalde en de vulkaan explodeerde. De onderzoekers, onder wie Olivier Bachmann van ETH Zurich, zeggen dat schuifkrachten in schoorstenen moeten worden meegenomen om vulkaangevaar beter te voorspellen.
Moeilijke woorden
- schuif — snelheidsverschil tussen midden en wanden van schoorsteen
- viskeus — taai en stroperig, zoals dik vloeibaar gesteenteviskeuze
- verzadigen — gas in een vloeistof of magma brengen tot volverzadigden
- coalescentie — samenvoegen van kleinere gasbellen tot één grotere
- ontgassingskanaal — een pad waarlangs gas uit magma kan ontsnappenontgassingskanalen
- vulkaanschacht — de verticale opening waar magma doorheen stroomt
- begingasoversaturatie — hoeveelheid gas in magma vóór een proces begint
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Hoe kan kennis van schuifkrachten helpen bij het verbeteren van voorspellingen van vulkaanuitbarstingen? Geef redenen.
- Welke gevolgen heeft het verschil tussen gasrijk en gasarm magma voor de veiligheid van mensen bij vulkanen? Noem voorbeelden of risico's.
- Denk je dat laboratoriumtesten en computersimulaties voldoende zijn om vulkaanprocessen te begrijpen? Waarom wel of niet?
Gerelateerde artikelen
Onderzoekers werken aan antiserum tegen zwarte schorpioen
Indiaanse onderzoekers analyseren het gif van de Indische zwarte schorpioen en werken aan een antiserum. Ze vonden veel verschillende toxines, testten het gif op muizen en benadrukken de noodzaak van betere behandelmethoden.
Nieuwe methode maakt tagatose uit glucose
Onderzoekers ontwikkelden een manier om tagatose, een zeldzame suiker met suikerachtige smaak en minder calorieën, biosynthetisch te maken uit glucose. De aanpak gebruikt aangepaste bacteriën en een nieuw enzym en levert hogere opbrengsten dan eerdere methoden.
Kleine groep neuronen regelt de lichaamsklok
Onderzoekers maakten een nieuw rekeninstrument om verbindingen in de suprachiasmatische kern (SCN) te ontleden. Ze vonden dat een kleine groep sterke hub-cellen essentieel is voor synchronisatie van de lichaamsklok en voor mogelijke behandelingen.
Wetenschap aantrekkelijk maken met activiteiten
Evenementen met proefjes, lezingen en doe-activiteiten maken wetenschap begrijpelijker en aantrekkelijker. Organisatoren passen activiteiten aan leeftijden aan, werken op verschillende locaties en meten succes met bezoekers en feedback.
Nieuw synthetisch gel ondersteunt borstkliercellen
Tijdens de pandemie maakten onderzoekers van UC Santa Barbara een op algen gebaseerd synthetisch gel om borstklier-epitheelcellen te bestuderen. Het materiaal ondersteunt normale weefselontwikkeling en kan worden aangepast om celgroei te sturen.