Hvor præcist kan man forudsige vulkanudbrud?

15. januar 2022 eksploderede en vulkan i Stillehavet pludselig med en energi, der formentlig svarede til flere hundrede gange Hiroshima-bombens kraft.

På trods af eksplosionens voldsomhed kom den som en overraskelse for resten af verden. Ikke mindst for nationen Tonga, der sammen med nabolandene Fiji og Samoa blev udsat for tsunamier.

Men hvor gode er vi overhovedet til at forudse, at en vulkan er på vej i udbrud?

Det spørgsmål vil 12-årige Asta Marie gerne have svar på. Hun er medlem af Videnskabsklubben, og selvom vulkaner for nylig kom på alles læber, er hendes undren ikke helt ny. Siden Asta var lille, har hun nemlig været meget fascineret af sten, fortæller hun.

»Hvor præcist kan man forudsige vulkanudbrud?« spørger Asta nysgerrigt i videoen, du kan se ovenfor.

Videnskab.dk’s brevkasse Spørg Videnskaben sender det eksplosive emne videre til seniorforsker hos GEUS Thomas Find Kokfelt, der er geolog og har forsket i vulkaner.

Det korte svar?

»Det kommer an på …«

Vulkaner giver jordskælv og gas

Der er nemlig mange ting, der er med til afgøre, hvor langt et varsel geologerne har, før en vulkan går i udbrud, fortæller Thomas Find Kokfelt.

Hvis de har seismiske målere i jorden, kan geologerne nogle gange følge med i, hvordan magmaen – altså den underjordiske lava – bevæger sig op gennem jordskorpen.

Magmaen forårsager nemlig små jordskælv højt oppe i jordskorpen, når den bevæger sig gennem sprækker, og det kan forskerne registrere med seismografer, der opfanger jordrystelser.

Nogle gange kan geologerne også se, at jordoverfladen faktisk hæver sig, efterhånden som trykket stiger under jordoverfladen.

»Man kan bruge satellit-radarmålinger og se, om jorden ligesom buler op, hvis der er noget nyt materiale på vej i skorpen under vulkanen,« fortæller Thomas Find Kokfelt.

Derudover kan geologerne også ved hjælp af målestationer over vulkaner holde øje med, hvilke gasarter der kommer op af jorden. Magma indeholder nemlig store mængder gas, blandt andet CO₂ og svovl.

Hvis jorden begynder at udsende flere af disse gasser, kan det godt tyde på, at noget bobler og er på vej op mod overfladen.

Geologerne stod og kunne lugte svovl

Men det er ikke nok kun at kigge på nutidens data. Hvis forskerne skal vide, om vulkanen er tæt på et udbrud, skal de også kende dens historie.

Vulkaner kan nemlig opføre sig helt forskelligt, og nogle vulkansystemer er simpelthen bare mere uforudsigelige end andre.

Artiklen fortsætter efter afstemningsboksen

»Hvis man ser på Mount. St. Helens tilbage i 1980. Da vidste man godt, at der var noget på vej. Men det rigtig store brag, det havde man så ikke lige forudset. Den måde, det skete på, var ekstremt eksplosiv. Halvdelen af siden af vulkanen forsvandt,« fortæller Thomas Find Kokfelt.

Lidt længere oppe ad forudsigelighedsstigen finder man udbruddet ved den islandske vulkan Bárðarbunga (Bardabunga) i 2014. Her kunne forskerne i tiden op til udbruddet måle mindre jordskælv, der blev skabt, efterhånden som magmaen steg op gennem jordskorpen langs sprækker under vulkanen.

»Før selve udbruddet kunne man i flere dage følge, hvordan magma bevægede sig i nordlig retning væk fra vulkanen og dermed også væk fra gletscheren Vatnajøkull, der ligger oven på vulkanen,« fortæller Thomas Find Kokfelt.

»Efterhånden kom magmaet højere og højere op mod overfladen og til sidst kom udbruddet. Dér, hvor udbruddet kom, stod geologerne aftenen før og kunne lugte svovl.«

Den store bekymring ved Bardabunga-udbruddet i 2014 var, hvorvidt magmaen ville komme op gennem hovedkrateret og reagere eksplosivt med isen dér. Men heldigvis fandt magmaen selv en anden vej nord om vulkanen og gletscheren.

Hvis magmaen var kommet i kontakt med isen, kunne udbruddet være blevet eksplosivt, men det forløb i stedet relativt udramatisk.

Ikke alle vulkaner er lige overvågede

Hvis man holder godt øje, kan man altså afhængigt af vulkansystemet være heldig at forudsige et udbrud med flere dages varsel.

Men det er ikke alle steder på Jorden, der bliver overvåget lige intensivt.

Et sted som Island er dækket godt ind med måleinstrumenter, men der er også masser af aktive vulkaner i Stillehavet, der ikke bliver overvåget på samme måde.

En ‘aktiv’ vulkan betyder i den sammenhæng ikke, at vulkanen ofte er i udbrud set med menneskelige øjne.

»Det er ikke mindst de ’sovende’ vulkaner der er problemet, da man typisk ikke har ordentlig monitorering på dem og heller ikke kender deres udbrudshistorie i detaljer. Man kan sige, at jo længere tid, der går mellem udbruddene, jo længere en lur vulkanen tager sig, desto farligere kan udbruddene blive, da vulkanen har mere tid til at ’samle kræfter’,« forklarer Thomas Find Kokfelt.

De farligste vulkaner finder man typisk i forbindelse med subduktionszoner, det vil sige områder, hvor én jordskorpe langsomt er på vej ind under en anden. Det sker for eksempel hele vejen rundt om Stillehavet, hvor vulkaner ligger som perler på en snor. Denne type vulkaner er mere eksplosive, men deres udbrud er samtidig sjældnere.

»Det betyder, at vi ikke nødvendigvis kender deres udbrudshistorie så godt. Så man kan sige, at der mangler lidt data på mange af de vulkaner, som ligger lidt mere perifert, og som måske ovenikøbet er farlige, uden at vi ved det« fortæller Thomas Find Kokfelt.

Ingen vulkaner på vej i Danmark

Selvom forskerne kan have vidt forskellige varsler om, hvorvidt et udbrud er på vej, er der heldigvis intet, der tyder på, at vi kunne få vulkaner i Danmark.

Vulkaner opstår normalt, hvor de tektoniske plader mødes, og Danmark ligger inde på den europæiske plade, hvor der er mere roligt.

Sådan har det til gengæld ikke altid været, fortæller Thomas Find Kokfelt. For 55 millioner år siden var der mange aktive vulkaner i det område, som vi i dag kalder Nordsøen.

Resterne af de udbrud kan vi se i vulkanske lag på Fur og Mors i Limfjorden. Hvis man graver i bentonit-lerlagene, som blandt andet bruges til kattegrus, kan man finde grå striber af askelag. Disse askelag stammer fra tidligere tiders vulkaner i Skagerrak.

»Jeg tror, man kan tælle flere end 180 enkelte udbrud ud fra askelagene, så der har været gang i den dengang,« fortæller Thomas Find Kokfelt.

Tusind tak!

Spørg Videnskaben siger mange tak til Asta Marie for sit brand-hotte spørgsmål! Og mindst lige så mange tak skal lyde til Thomas Find Kokfelt, der lod sin glohede viden boble frem.

Hvis du brænder inde med et spørgsmål af den ene eller den anden slags, så tøv ikke med at tippe os hos Spørg Videnskaben på sv@videnskab.dk eller via formularen videnskab.dk/sv.