Verschil in magma leidt tot verschillende uitbarstingen

De Kilauea op Hawaï is een zeer actieve vulkaan die gevoed wordt door magma uit de aardmantel, de laag tussen de aardkorst en de kern van de aarde.

De vulkaan kent twee soorten uitbarstingen: vaak borrelt de lava kalmpjes uit de vulkaan en loopt dan naar beneden, soms kent de vulkaan spectaculaire uitbarstingen waarbij gordijnen van lava wel 150 meter hoog de lucht in worden geslingerd.

Tot nu toe werd verondersteld dat het verschil toegeschreven kon worden aan verschillen in hoe snel de lava de oppervlakte bereikt, of aan het feit dat de gassen in de lava al dan niet zachtjes kunnen ontsnappen tijdens het opstijgen van het magma. Nieuwe bewijzen doen echter uitschijnen dat de oorzaak dieper gezocht moet worden.

Een team van wetenschappers van Cambridge University en Hawaï hebben de rotsen bekeken die uit de vulkaan geslingerd werden in 25 historische uitbarstingen gedurende de laatste 600 jaar.

Ze ontleedden de chemische samenstelling van de originele gesmolten rots van elke uitbarsting, die bewaard is in de vorm van glasachtige klodders in de vulkanische gesteenten. Het bleek dat de energieke uitbarstingen en de kalme gevoed worden door delen van de aardmantel met een licht verschillende samenstelling.

In het tijdschrift Nature Geoscience schrijven de geleerden dat de explosieve uitbarstingen gevoed worden door "primitieve magma" die rijk is aan vluchtige elementen en die vanuit de aardkern snel omhoog komt en de magmakamer voorbijgaat. De magmakamer is een reservoir van magma dat bovenaan in de vulkaan ligt en gevoed wordt door magma uit de aardmantel.

Hoofdonderzoeker doctor Marie Edmonds van de Cambridge University zei aan de BBC: "De chemische samenstelling van het primitieve magma dat de explosieve uitbarstingen voedt, blijkt statisch gezien verschillend van het magma van de uitvloeiingsuitbarstingen."

"We denken dat dat "primitieve magma" verzadigd is met gassen en dat het bellen vormt diep in het systeem, met een grotere snelheid naar de oppervlakte schiet en de magmakamer aan de top links laat liggen. Daardoor barst het veel explosiever uit aan de oppervlakte. Dit werk is het eerste dat een verband aantoont tussen de aard van de gesmolten massa uit de aardmantel, en variaties in de aard van de uitbarstingen. Het heeft belangrijke implicaties voor het opvolgen van de vulkanen en het vaststellen van het risico dat ze inhouden", zei Edmonds.

Uit de gegevens blijkt dat de veranderingen in de uitbarstingen subtiele plaatselijke veranderingen in de chemische samenstelling van de aardmantel weerspiegelen, die zich voordoen over tientallen jaren tot zelfs eeuwen. Het beter leren kennen van die veranderingen, zal het makkelijker maken vast te stellen welk risico vulkanen vormen volgens het team.

Een rustige lavastroom van de Kilauea.