En ny generation af satellitter vil kunne bruges til at overvåge vulkaner i løbet af de næste ti år. Denne nyhed kom frem ved et møde i The American Geophysical Union.

De nye satellitter bliver opsendt i et samarbejde mellem NASA, ESA og Japan. De super-sensitive satellitter vil også kunne bruges til at forudsige jordskælv og holde øje med indlandsisens bevægelser.

I øjeblikket kan forudsigelser om vulkanudbrud dog siges nogenlunde. Blandt tegn på mulige kommende udbrud er øget mængde af røg, aske og ild. Ligeledes kan en “lava-kuppel” i vulkankrateret betyde opbygning af et højt tryk i vulkanen, der kan medføre et kraftigt udbrud.

Det var for eksempel tilfældet med vulkanen Popocatepetl nær Mexico City – og i øjeblikket i vulkanen Chaiten i det sydlige Chile.

Hvis man kan overvåge vulkaner i sikker afstand fra rummet, kan mange menneskeliv reddes.a

Uddrag af bogen: “Vesuv en meget farlig vulkan”

Sir William Hamilton, var Englands ambassadør i Napoli fra1764 til 1800, og en ivrig amatørarkæolog, men blev også stærkt interesseret i de vulkanske udbrudsfænomener, som Syditalien er så rig på. Fra 1766 til 1794 havde Vesuv ikke mindre end 9 udbrud – adskillige byer og gårde blev ødelagt i vulkanens nærhed. Himlen over Napoli var heller ikke fri for røg og askeregn fra Vesuv i disse år engang imellem, og undergrunden rystede i ny og næ.

William Hamilton forsøgte at finde årsagen til vulkanens udbrud. Vulkanologer husker William Hamilton som en intens observatør – og hvad der er ret så vigtigt – èn af de første af deres egne. Hamilton var nysgerrig efter at vide, hvorfor de lokale vinbønder nærmest i klyngevis boede opad den voldsomme vulkans sider.

“Naturens virksomhed er langsom”, skrev han. “Hver vinbonde siger til sig selv, at et udbrud ikke vil ske i hans tid, eller hvis det skulle ske, så vil det ikke ramme ham, og hvis det skulle ramme hans gård, så vil helgenen lede lavaen væk fra hans jord”. Det er vulkanens frugtbarhed, der får mennesker til at bo der. Helgenen, til hvem han henviste, var den hellige Januarius – eller San Gennaro – skytshelgen for Napoli, som Napolitanerne tilbad, når udbrud fra Vesuv truede. Deres kardinal arrangerede helgenprocessioner igennem gaderne, når man følte sig truet af et udbrud. Videnskabsmænd er i dag glade for disse processioner, for fra dem ved vi, at Vesuv havde udbrud. En nationaldag i Napoli er 16. December, for på den dag havde Vesuv sit frygtelige udbrud i 1631. Men byen blev skånet efter at et tykt lag aske havde lagt sig over huse og gader. Men hvem var i grunden denne Januarius, San Gennaro?

Han var biskop i kejser Diokletians regeringstid, som var præget af mange kristenforfølgelser og henrettelser. Da han fik at vide, at kristne i Pozzuoli var dødsdømt, tog han med det samme af sted til havnebyen vest for Napoli, hvor han forsøgte at få dem ud. Han blev i stedet selv dømt til døden, blev først kastet for løverne i arenaen, men de lagde sig på knæ for ham i stedet for at æde ham og slikkede hans tæer. Så satte man ham ind i en stor ovn for at stege ham. Men da man senere lukkede ovndøren op – sad han levende og uberørt derinde. Til sidst huggede man hovedet af ham i det nærliggende vulkankrater Solfatara. En kristen kvinde samlede noget af hans blod op i en flaske – og det opbevares nu i domkirken i Napoli. Da ilden i ovnen ikke ville stege eller brænde ham – er han siden blevet skytshelgen mod vulkanen. Flasken med blodet er normalt fast og koldt, men man siger, at ved særlige lejligheder bliver det flydende, når man beder til San Gennaro. Den gængse forklaring går ud på, at når man holder glasset med blodet i hænderne, opvarmes det automatisk og flyder.

Under et Vesuvdbrud i 1767 har Hamilton fra sin villa nedenfor vulkanen beskrevet fænomenet således:

“Gentagne Udkastninger af slagger, pimpsten og aske opbygger efterhånden en lille bjergkegle inden i hovedkrateret, og det er muligt at komme op på kanten af det store krater – og ved støjen derfra i perioder kunne jeg følge væksten minut for minut. Jeg var ikke længere i tvivl om, at hele Vesuv er dannet på denne måde.”

Hamilton ville studere fænomenet på nærmeste hold og gerne fra toppen af bjerget. Men det kunne kun lade sig gøre i de perioder, hvor vulkanen ikke var for aktiv. Han var heldig at slippe fra besøgene flere gange med livet i behold. Det var ikke ufarligt at bestige kraterranden i aktivitetsperioderne. Han skriver:

“Bjerget pustede og stønnede med støj, lavafontæner og flydende ild, som hurtigt gled ned imod os. Skyer af sort røg og aske bevirkede et totalt mørke, og min guide og jeg begyndte at løbe, selvom det ikke var let.
Jeg løb hurtigt efter, og vi fortsatte i næsten 3 miles uden at stoppe. Jorden rystede hele tiden under fødderne på os. Pimpsten faldt over os som hagl og var af en sådan størrelse, at de forårsagede en ubehagelig opsigtsvækkende støj, hvor de faldt på jorden.”

I de 36 år, Hamilton blev i Napoli, foretog han mere end 200 ekspeditioner op over Vesuvs flanker. Under de første studier af den opbyggende kegle i Vesuvs krater forestillede han sig, at alle Middelhavets vulkaner var opbygget fra havbunden af mange efterfølgende udbrud. Hamilton fandt området blottet for “jomfruelig eller ren jordbund”, som han kaldte for sedimentære sten. Der var kun lag ovenpå hinanden af vulkanske materialer – og dette ledte ham til en ufuldkommen, men ikke destomindre fascinerende konklusion: “Hvis jeg over det hele skulle grundlægge en tanke, så skulle det være at bjerge er dannet af vulkaner – ikke vulkaner af bjerge”. Denne og andre observationer, som Hamilton omtalte i en korrespondance med præsidenten af Videnskabernes Selskab blev publiceret i et værk i 1774 som det første moderne vulkanologiske arbejde.

Hamiltons beskrivelse af Vesuvs udbrud 1779

Hamilton er den første store Vesuv-forsker i nyere tid, der har beskrevet et typisk Vesuvudbrud – som fandt sted i de mange år han opholdt sig i Napoli – 1779. Det er en parallel til Plinius beskrivelse af udbruddet i oldtiden, men med den forskel, at der her er tale om et “paroxysmalt” udbrud, d.v.s. heftigt og blandet med både askeregn – lavastrømme og voldsomme eksplosioner, mens den pliniske udbrudstype består udelukkende af løse udbrudsprodukter.

“I hele juli måned gav vulkanen de sædvanlige tegn på en kommende paroxysme (udbrud) ved en indvendig rullende støj og hyppige udbrud af røg og glødende stene. Den 5. august var den i voldsom virksomhed. En hvid svovlagtig damp steg uophørligt op fra krateret, idet det ene stød afløste det andet og hobede sig op i lag som baller af den hvideste bomuld, indtil der var samlet en sådan masse på toppen, at den var 4 gange så høj som bjerget selv. Sten og aske blev bestandigt slynget op i luften i midten af denne hvide røg til en højde af 2.000 fod eller mere. Samtidig begyndte lavaen at løbe over kraterets rand ned ad den side, der er modsat Somma. Heden var – således som det er mig meddelt fra troværdig kilde – uudholdelig i byerne på Somma og Ottaiano, og en rødlig aske formørkede luften så meget, at man på disse steder ikke kunne skelne genstande i 10 fods afstand. Fredag og lørdag, 6tte og 7de august, arbejdede bjerget mindre heftigt, men den pågældende nat tog det fat med voldsomhed. Jeg iagttog det fra molen i Napoli, hvorfra man har fuldstændig udsigt til vulkanen og overraskedes ved den maleriske effekt, som den røde ild i krateret frembragte ved at kaste sit skær op imod den tunge sky over toppen. Der kom nu pludselig en vældig storm, hvis regnskyl blandede sig med dampene fra krateret.

Pludselig skød en ildsøjle i vejret til utrolig højde, og udsendte et så intenst lys, at de mindste genstande kunne ses i mindst 6 engelske miles omkreds. Snart betog de sorte blyfarvede skyer os helt udsigten, snart åbnede de sig for den glødende ildsøjle. Dampen spillede i mange farver, medens blege lyn fra stormskyerne i zigzaglinier krydsede luften. En af kongen af Siciliens jægere, der var ude i nærheden af Ottaiano, forbavsedes over, at regndråberne, der faldt under denne voldsomme storm, skoldede hans ansigt og hænder. Om søndagen var bjerget roligt kl. 6 eftermiddag, da en vældig røg atter samlede sig over dets krater, og den sædvanlige regn af røde ophedede sten og slagger begyndte. Kl. 9 hørtes et voldsomt brag.

Husene i Portici og omegn og – hvad jeg senere har overbevidst mig om – mange vinduer knustes, og mange mure revnede ved den vældige eksplosion. I næste øjeblik skød en fontæne af flydende, hvidglødende ild op i luften og nåede efterhånden en sådan højde, at vi på en gang grebes af rædsel og forbavselse. Man vil næppe tro mig, når jeg siger, at højden af denne kolossale ildsøjle var mindst 3 gange Vesuvs egen, og Vesuv hæver sig jo som bekendt 3.700 fod over havets overflade. Røgskyer, der steg stødvis op, fulgte hurtigt oven på hinanden i følge med den glødende lava, afbrydende dens stærke skær nu, og da med pletter af den sorteste tænkelige farve. Inde i disse skyer kunne jeg, i samme øjeblik de forlod krateret, bemærke en klar men bleg elektrisk ild, der spillede omkring i zigzaglinier. Vinden var sydvest, og skønt den var svag, var den dog stærk nok til at føre disse skyer bort fra ildsøjlen, idet de lidt efter lidt ligesom dannede et udstrakt sort tæppe bag den. På andre tidspunkter var himlen klar og oversået med stjerner. Den sprudende, ildglødende fontæne på den mørke baggrund afgav det mest storartede skue, man kan tænke sig, og da flammerne spejlede sig i det rolige blanke hav, forhøjedes det sublime skuespil yderligere. Den flydende lava, der var blandet med stene og slagger, blev efter at være kastet op i stor højde af mindst 10.000 fod, dels af vinden drevet hen mod Ottaiano, dels faldt den omtrent lodret ned på Vesuv, idet den endnu var rød og flydende, og bedækkede dels dens top samt en del af Somma og dalen imellem dem.

Den nedfaldende lava, som var lige så frisk og flydende som den, der stadig steg op af krateret, dannede med denne et formeligt flammehav, som måtte være mindst 2½ engelske miles bredt. Krattet på Somma brød snart ud i lys lue. I Napoli lynede det uophørligt, men lynene skød sjældent ned fra skyerne, men gik tilbage til ildsøjlen fra krateret, hvorfra de kom. En enkelt gang så jeg dog lynet tænde ild i noget græs og nogle buske på Somma. Efter at ilderuptionen havde varet ca., ½ time i fuld styrke, hørte den pludselig op, og Vesuv lå nu dyster og mørk, idet der kun sås glødende sten på toppen og af og til en lille lavastrøm glide ned fra denne. Medens udbruddet varede, var der i de bydele, som lå nærmest Vesuv, en ejendommelig blandet lugt ligesom af svovldampe og af dampe fra et jernstøberi. Nærmere ved Vesuv var denne lugt højst ubehagelig. Først onsdag den 11. august kl. 5 eftermiddag holdt dette udbrud af Vesuv op, efter at der denne dag var faldet en del regn, som forårsagede megen skade på vinmarkerne, fordi den var blandet med ætsende saltforbindelser. Byen Ottaiano, der ligger ved foden af Somma, led meget ved dette udbrud, idet vinden bar over mod denne by største delen af den tid udbruddet varede.

Natten mellem søndag og mandag hørtes der pludselig en vældig eksplosion, og byen indhylledes snart efter i en tyk sky af røg og fin aske. Der hørtes nu en forfærdelig klaskende støj i luften, og der faldt herefter en syndflod af stene og slagger, af hvilke sidste nogle var 7-8 fod i diamanter, og som må have vejet over 100 pund, før de sønderbrødes ved deres fald, da enkelte stumper af dem vejede indtil 60 pund. Når disse store glasagtige masser enten stødte mod hverandre eller faldt på jorden, gik de i mange stykker og afgav en mængde ildgnister, som meddelte deres høje temperatur til alt brændbart, og byen var på et øjeblik i brand på mange steder. Nogle af indbyggerne, der forsøgte at flygte, idet de anbragte puder, stole, borde o.s.v. på deres hoveder, blev enten slåede til jorden eller måtte søge tilbage til husene, ind under buer, i kældre o.s.v. Mange blev sårede, men kun to døde af deres sår. Den svovlagtige lugt og heden tillod beboerne næppe at trække vejret. Havde udbruddet varet længere ville Ottaiano have delt skæbne med Pompeji”.

Vulkaner koger og rumler rundt omkring, og mindst 20 er i udbrud et eller andet sted på kloden mens dette læses.

Nye udforskninger tyder på, at der ofte sker flere vulkanudbrud om vinteren ved lufttryksfaldet og vandstanden stiger i havene.

Man har, efter datering af de vulkanske udbrudsprodukter udregnet, at der ved tidligere istiders afslutninger, hvor ismasserne smeltede og vandet i oceanerne steg, har ændringer af trykforholdene i den faste jordskorpe påvirket de smeltede gasrige glødende lavamasser i magmakamrene under vulkanerne. Specielt de ca. 60 % af alle jordens vulkaner, som ligger ved kysterne eller på øer i havet var der mange udbrud. Vi ved, at når vand omdannes til damp udvider det sig eksplosivt, hvilket så tydeligt blev bekræftet ved Krakataus udbrud i Indonesien i 1883.

Fakta er altså, at man ved forskellige målingsresultater har kunnet beregne, at i kølvandet på den seneste istids afslutning fandt der mange og kraftige vulkanudbrud sted samt mange jordskælv rundt omkring på kloden.

Man har iagttaget, at der er vulkaner, som får udbrud på bestemte årstider, hvilket kunne tyde på, at klimaet “ikke er uden indflydelse”, og man har bemærket, at et igangværende vulkanudbrud har vist sig at være påvirket af månefaserne.

Vulkanforskere har gisnet om det er muligt, at årsagen skal søges i, at den enkelte vulkan nærmer sig sin “modning” og når denne tilstand er opnået, skal der ikke meget til, for at udløse et udbrud, ja i visse tilfælde måske ikke andet end et atmosfærisk lavtryk.

Så kort og godt kan man sige, at klimaforhold kan påvirke vulkaner. For ca. 74.000 år siden sendte Toba – vulkanen på Sumatra så meget svovlsyre og aske op i stratosfæren, at temperaturen faldt og istiden kulminerede. Så omvendt i begge tilfælde påvirkes jorden overflade af både de indre og ydre naturkræfter.

Det betyder altså, at nogle vulkaners udbrud synes at være sæsonbestemt, f.eks. har man bemærket i Alaska, at der om efteråret og vinteren, når det faldende lufttryk får vandstanden til at ændre sig i oceanerne, lagt mærke til, at der sker flere udbrud i vulkanerne. Det stigende vandtryk presser ekstra på en vulkans fundament og dermed øges trykket ovenpå vulkanens magmakammer, der ligger neden under. På samme måde som hvis man presser tandpastaen ud af en tube.

Det ser altså ud til, at den øgede vandstand som følge af global opvarmning kan medvirke til at gøre Jorden mere ustabil og til sidst får vi hyppigere vulkanudbrud samt flere og flere jordskælv.

De mange istider, der har bundet enorme mængder af vand som is, har fået vandstanden i verdenshavene til at falde med adskillige hundrede meter. Det har for eksempel haft betydning i Middelhavet, hvor vulkanen Etna i perioder har opført sig anderledes end i dag. Undersøgelser har vist, at Etna var usædvanlig rolig under den seneste istid.

Da vandet stiger efter istidens iskapper var smeltet, voksede trykket på magmakammeret under vulkanen og Etna fik hyppigere udbrud.

Man har beregnet, at vandstanden steg med omkring 130 meter dengang. I dag siger nye beregninger, at oceanerne vil stige med fra 10 og til 88 centimeter frem til år 2100.

Det kan sagtens give store problemer. I de senere år er forskerne blevet mere overbevist om, at selv små forskydninger i vandmasserne kan få voldsomme konsekvenser.

Egentlig er det ikke så underligt, at vand kan påvirke undergrunden. En kubikmeter vand vejer et ton, så en stigning på blot 10 centimeter vil over en kvadratkilometer øge trykket med 100.000 tons eller det samme som et større højhus.

Alligevel er det først for nylig, at forskerne er begyndt at erkende sammenhængen mellem store klimaændringerog ekstreme geologiske begivenheder.

Professor Bill McGuire ved University College i London og en række andre geologer og geofysikere slår nu til lyd for, at medmindre vi minimerer den menneskeskabte drivhuseffekt, kan vi ikke kun forvente et varmere klima, men også en mere turbulent geologisk fremtid.

Stigende vandstand er ikke den eneste følge af klimaforandringerne, som kan påvirke Jordens velbefindende.

Ifølge geofysikeren Jeanne Sauber fra NASA og geologen Bruce Molnia fra US Geological Survey har hastigt smeltende gletsjere nær Icy Bay ved Alaskas stillehavskyst lettet trykket på undergrunden så meget, at det i 1979 var med til at udløse St. Eliasjordskælvet, der havde en styrke på 7,2.

Truslen om vigende gletsjere og øget vandstand er især knyttet til de tre store iskapper, der findes på Jorden i dag:

Den største er det gigantiske isdække på Østantarktis, fulgt af iskappen på Vestantarktis og indlandsisen på Grønland.

Når klimaet bliver varmere, afgiver iskapperne vand på grund af øget afsmeltning og kælvning af isbjerge.

Klimaforskerne er især bekymrede for stabiliteten af indlandsisen. Ifølge modelberegninger, der er udført af Jonathan Gregory fra University of Reading i England og Philippe Huybrechts fra Vrije Universiteit Bruxelles, vil den indlede en uigenkaldelig og selvforstærkende nedsmeltning, hvis temperaturen i Grønland stiger med 2,7 grader. Hvis iskappen forsvinder helt over måske tusind år, bliver konsekvensen en stigning i havniveauet på syv meter. Og scenariet er desværre ikke urealistisk – klimamodellerne forudsiger temperaturstigninger i Arktis på mellem fire og syv grader frem mod år 2100.

Befriet for vægten af indlandsisen – og på kortere sigt vægten af gletsjere – vil undergrunden hæve sig, og det kan udløse jordskælv, der er kraftige nok til at skubbe de tykke af lejringer ved kysterne ud på dybere vand. Sådanne undersøiske landskred kan igen udløse tsunamier.

Bill McGuire sammenligner med det såkaldte Storegga-jordskælv på havbunden ud for Norges vestkyst for 8000 år siden, som medførte tre store undersøiske landskred. Det skabte en tsunami, som sendte 20 meter høje bølger ind over Shetlandsøerne og seks meter høje bølger ind over den skotske kyst. Sedimenterne omkring Grønland minder om datidens af lejringer ud for Norges kyst.

Vulkanudbrud fulgte istiden

Man kan få en fornemmelse af de geologiske konsekvenser ved forandringer i fordelingen af vand på kloden ved at studere fortidens skift mellem istiderog mellemistider. I løbet af de seneste 740.000 år har Jorden oplevet otte af disse dramatiske klimaskift, hvor iskapperne har bredt sig ud over kontinenterne for siden igen at trække sig tilbage mod polerne. Under en istid presser vægten af de enorme iskapper de underliggende landmasser ned og lægger låg på vulkaner og forkastningszoner. Når iskapperne forsvinder, sker det omvendte: Landjorden hæver sig og vulkaner og  forkastninger bliver atter aktive, hvorved den seismiske aktivitet stiger.

Den bedst undersøgte periode med kraftig geologisk aktivitet er de første årtusinder efter den seneste istid, som sluttede for 11.500 år siden. Perioden er blandt andet karakteriseret ved store vulkanudbrud i Island, fordi smeltningen af isdækket på vulkanøen reducerede vægten på de underliggende magmakamre.

Allen Gardner fra University of North Carolina har identificeret et tilsvarende mønster i det østlige Californien gennem de seneste 800.000 år, og øget vulkansk aktivitet i starten af mellemistider er også blevet påvist i Cascades Range i USA og i Andesbjergene i Sydamerika.

Tilbagetrækningen af iskapperne medførte ligeledes en bølge af vulkanudbrud på grund af vandstandsstigninger i verdenshavene.

Bill McGuire og hans kolleger har ved analysering af havbundskerner fra Middelhavet påvist, at der er en direkte sammenhæng mellem styrken og hyppigheden af vulkanudbrud i området og svingninger i havvandstanden gennem de seneste 100.000 år.

En lignende tendens gør sig gældende for jordskælv. Et eksempel er Skandinavien, hvor der blev udløst kraftigere jordskælv, da landjorden hævede sig efter at iskappen smeltede bort. Det gælder især i forkastningsområdet i Lapland, hvor klimaændringerne i følge Iain Stewart fra Brunel University i England var med til at udløse et kæmpemæssigt jordskælv for 9000 år siden, hvilket efterlod den ti meter høje og 150 kilometer lange Parvieforkastning i Nordskandinavien.

Konsekvensen af begivenhederne omkring afslutningen af den seneste istid mærkes muligvis stadig i dag. Således mener Patrick Wu fra University of Calgary i Canada og Paul Johnston fra University of Western Australia, at den fortsatte hævning af det Nordamerikanske kontinent kan have bidraget til at udløse de store New Madrid-jordskælv, der rystede Mississippidalen i 1911 og 1912.

Om vi vil opleve en fornyet bølge af naturkatastrofer i samme stil, er det endnu umuligt at sige med sikkerhed, men ifølge Bill McGuire er der tegn på, at klimaændringerne bliver store og  jordskorpens følsomhed er høj.

Copyright: Henning Andersen

www.vulkaneksperten.dk

I Danmark er der langt til de store vulkaner, som findes på Hawaii, i Italien, Island, Japan og andre steder af verden. Fra disse ildsprudlende bjerge kommer gloehed smeltet sten(lava) op fra Jordens indre og ødelægger alt på dens vej, når lavaen løber ned ad vulkanenes sider. Heldigvis behøver vi ikke tage helt til Hawaii eller Japan for at se på vulkaner, for vi kan bare lave vores egen flotte skumvulkan i baghaven.

Alle ting til denne helt ufarlige skumvulkan kan købes i dit supermarked.

Til vulkanen bruges:

Et 1 literglas eller stort plastik-glas.

1/2 liter varmt vand

2 spiseskefuldt almindeligt bagepulver(tvekulsort natron)

1/deciliter shampoo eller opvaskemiddel

Frugtfarve (rød og gul)

2 deciliter spise-eddike

Fremgangsmåde:

I en sandkasse bygges en kegleformet “vulkan” af sand. Et krater graves ud på toppen af vulkanen og plastik-glasset sættes ned i fordybningen. Ingredienserne kommes i plastik-glasset, men eddiken hældes først i til allersidst. Når eddiken kommer ned i plastik-glasset, reagerer det med bagepulveret, hvorved skum(lava) dannes, der flyder op over vulkanens kraterkant og ned ad vulkanens sider. For at gøre det rigtg spændende kan man lave byer, der bliver ramt af den altødelæggende lava – inden du starter dit helt eget vulkanudbrud.