Wetenschappers kunnen lava ‘lezen’ dankzij een laser en daarmee een ophanden zijnde eruptie aan zien komen.

De inwoners van de regio rondom de Italiaanse stad Napels houden hun hart vast. De grond onder het dorp Pozzuoli stijgt elke maand 15 millimeter en dat is een slecht teken. Zou de supervulkaan Campi Flegrei, die onder dit gebied ligt, binnenkort uitbarsten? Vulkanologen weten het niet, maar hebben misschien binnenkort wel een nieuwe techniek die hen kan helpen. Een onderzoeksteam van de University of Queensland heeft namelijk ontdekt dat lavalaseren kan helpen bij het voorspellen van een eruptie. Zo schrijven ze in Science Advances.

Lees ook:

• Vulkaanuitbarsting bij Tonga produceerde heftigste bliksemstorm ooit
• Nieuwe vulkaancamera helpt uitbarstingen voorspellen
• Picture Perfect: vulkaanuitbarsting vanuit de ruimte

Kristallen in de weg

Lava is magma dat uit een vulkaan stroomt tijdens de uitbarsting. Deze ‘maaginhoud’ bevat ontzettend veel informatie. De verhoudingen waarin de verschillende vloeistoffen en gassen met elkaar gemengd zijn zegt namelijk wat over het type eruptie en ook over de heftigheid en duur ervan.

Je wilt dus de chemische samenstelling van dat lava achterhalen. Dat bleek tot nu toe lastig, want het goedje bevat ook best wat kristallen uit het diepste van de aarde. En deze zitten nogal in de weg als je een goede analyse wilt doen.

Net als ooglaseren

Teresa Ubide en collega’s lossen dit nu op met lavalaseren. Ze gebruiken een sterk geconcentreerde laserstraal (vergelijkbaar met een ooglaser bij de behandeling van bijziendheid) om die vervelende kristallen weg te ‘blazen’. Daarna blijft er prima geschikt lava over (dat overigens is afgekoeld) voor de verdere analyse.

Die verdere analyse bestaat uit massaspectrometrie (MS). Bij deze techniek worden deeltjes uit het monster versneld in een elektromagnetisch veld waar ze op basis van gewicht worden gescheiden en ‘geteld’. Aan de hand van het resulterende spectrum vogelt de wetenschapper vervolgens uit welke stoffen er in het monster zaten en in welke verhoudingen.

As uit de vulkaan

Het team van Ubide heeft de techniek met lavamonsters van de vulkaanuitbarsting op het Canarische eiland La Palma eind 2021 uitgeprobeerd. De spectaculaire (drone)beelden van dat spektakel gingen de hele wereld over (zie foto hierboven en het filmpje onderaan). Maar de continue lavastromen, die 85 dagen doorgingen, verwoestten ongeveer 1600 huizen, leidden tot de evacuatie van 7000 mensen en kostten het eiland bijna 1 miljard euro.

Dankzij het lavalaseren en de MS wisten de onderzoekers de ‘persoonlijkheid’ van het magma van die uitbarsting vast te stellen. Ubide zegt daarover in het persbericht: “Als we eenmaal snappen wat er chemisch gebeurt met het magma, zijn we beter in staat eruptiepatronen- en veranderingen te ontdekken van de betreffende vulkaan.”

Een snelle toepassing is er dus nog niet. Een uitbarsting is tenslotte al gaande op het moment dat je lavamonsters kan nemen. Dit is dan ook meer onderzoek voor de toekomst, geven Ubide en collega’s toe. Ze werken nu aan een directere manier van voorspellen: het laseren van vulkanisch as. Dat spul is makkelijker te ‘vangen’ en kan al vóór de daadwerkelijke uitbarsting uit de vulkaan komen.

Bronnen: Science Advances, University of Queensland via EurekAlert!

Beeld: R Balcells

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!