Na początku 2022 roku wybuchł podwodny wulkan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. Naukowcy opracowali nowy model, z którego wynika, że jego erupcja była najsilniejszym tego typu zdarzeniem w XXI wieku. Nowy system w bardzo krótkim czasie potrafi oszacować skalę wybuchu, wielkość pióropusza dymu oraz możliwe skutki dla środowiska.
Dokładne analizy danych po erupcji wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha'apai potwierdziły, że jego wybuch na początku 2022 roku był największym tego typu zdarzeniem w XXI wieku. Jego siła miała równać się największym erupcjom, jakie kiedykolwiek zarejestrowano.
Badanie opublikowano na łamach pisma "Geophysical Research Letters". Jego autorzy stwierdzili, że przez wyrzucenie materiału o objętości około 10 kilometrów sześciennych, wygenerowanie atmosferycznej fali uderzeniowej, która kilkukrotnie okrążyła świat oraz wytworzenie pióropusza popiołu o wielkości połowy Francji, wybuch ten dorównał siłą kataklizmowi, jakim była erupcja wulkanu Pinatubo na Filipinach w 1991 roku.
O ogromnej skali wybuchu mogliśmy przekonać się nawet w Polsce. W dniu erupcji, kilka godzin po zjawisku, stacja Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej na Kasprowym Wierchu odnotowała falę uderzeniową.
Nowy algorytm
Naukowcy opracowali nowy algorytm do określenia skali erupcji wulkanu Tonga. Dzięki temu nie trzeba było prowadzić tylu badań i pomiarów w terenie. W przypadku tego wybuchu ustalono, że tak zwany Indeks Eksplozywności Wulkanicznej (VEI) miał poziom szósty. Zdarzenia tego typu występują raz na 50-100 lat.
Najwyższa wartość wskaźnika to osiem. Mają je erupcje, które zdarzają się co około 50 tysięcy lat. Zdaniem naukowców, takich zjawisk nie doświadczaliśmy od dziesiątek tysięcy lat. Szacuje się, że takie eksplozje mogą wytworzyć nawet tysiąc kilometrów sześciennych objętości wyrzucanej materii.
Nowy model może być niezwykle przydatny, biorąc pod uwagę fakt, że do wielu erupcji dochodzi w odległych miejscach, gdzie nie ma zbyt wiele sprzętów do bezpośrednich pomiarów.
Obecnie naukowcy dysponują rozległą siecią stacji monitorowania sejsmicznego, które bardzo szybko wyłapują dane, nawet w dużej odległości. To właśnie te fale sejsmiczne zostały wykorzystywane w nowym algorytmie do obliczania wielkości erupcji.
Co więcej, dzięki nowemu systemowi można w ciągu godziny przewidzieć wielkość erupcji, ocenić wielkość powstałej chmury popiołu oraz oszacować, jak zanieczyszczenia wpłyną na otaczające środowisko.
Chcą udoskonalić projekt
Erupcja Tonga zniszczyła 90 procent niezamieszkałej wyspy Hunga-Tonga Ha'apai, która powstała w 2015 roku. Eksperci uważają, że sposób eksplozji wulkanu - to znaczy bezpośrednio do wody morskiej, a nie na otwartej przestrzeni - mógł mieć związek z opóźnieniem wybuchu, a także z siłą i odległością późniejszych fal tsunami.
- Pomimo bezprecedensowej ilości wysokojakościowych i szybko dostępnych danych, główne parametry erupcji wulkanu Tonga nie mogły zostać oszacowane za pomocą "typowych algorytmów monitorowania". Podkreśla to potrzebę opracowania nowych sposobów do analizy wyników obserwacji - przekazali naukowcy.
Badacze przyznali, że ich algorytm to na razie "proste ramy", które w przyszłości mogą zostać udoskonalone. Jednak już teraz jest w stanie wykonywać obliczenia w czasie rzeczywistym bez dużego nakładu pracy obliczeniowej. W miarę gromadzenia danych o kolejnych erupcjach algorytm będzie mógł być dalej udoskonalany.
Źródło: sciencealert.com
Źródło zdjęcia głównego: NASA Earth Observatory image by Joshua Stevens using GOES imagery courtesy of NOAA and NESDIS