Een langstille supervulkaan in Italië, gelegen in een gebied dat wordt bewoond door honderdduizenden mensen, kan meer gestrest zijn dan eerder werd gerealiseerd, blijkt uit nieuw onderzoek.
De studie is echter geen reden tot paniek - het is alleen een reden om de verwachtingen bij te stellen over wat de 12 kilometer lange caldera, Campi Flegrei genaamd, zou kunnen doen vóór de volgende uitbarsting, aldus onderzoekers. (Een caldera is een depressie gevormd door de ineenstorting van oppervlaktemateriaal als gevolg van uitbarstingen uit het verleden; het is geen enkele vulkanische kegel zoals Mount St. Helens in Washington, dus veel mensen maken hun huizen binnen de grenzen ervan.) Campi Flegrei barstte voor het laatst uit in 1538 na een lange periode van onrust, en het heeft een paar korte periodes van seismische activiteit gehad, waarbij de grond onder de caldera omhoog zou gaan als gevolg van invallend magma, sinds de jaren vijftig.
"Alles wat we zeggen is dat als er zich in de toekomst weer een snelle opleving voordoet, de berekeningen over de waarschijnlijkheid van een uitbarsting en van een terugkeer naar aanhoudende lokale seismiciteit moeten worden herzien", aldus auteur Christopher Kilburn, de directeur van het Hazard Centre op University College London, vertelde WordsSideKick.com.
Eruptieve geschiedenis
Als dat wankel klinkt, is het dat wel. Maar het is ook belangrijk. Campi Flegrei is een grote caldera, ook wel een "supervulkaan" genoemd, die buiten Napels, Italië, en gedeeltelijk onder de Golf van Pozzuoli ligt. Op twee punten in het verleden - ongeveer 36.000 jaar geleden en 15.000 jaar geleden - barstten de caldera vrij heftig uit. De uitbarstingen in de geschiedenis zijn echter tamelijk tam. De laatste, in 1538, vormde eenvoudig een kleine sintelkegel genaamd Monte Nuovo.
'Het soort uitbarsting dat hieruit zou kunnen voortvloeien, is niet zoals de grote 30.000 jaar geleden', zegt Erik Klemetti, een vulkanoloog aan de Denison University in Ohio, die niet bij het onderzoek betrokken was.
Toch wonen er nu ongeveer 350.000 mensen in Campi Flegrei en nog eens een miljoen naast de deur in Napels, dus een nieuwe kleine uitbarsting zou storend zijn, zei Kilburn.
Kilburn en zijn collega's waren ook geïnteresseerd in het bestuderen van de dynamiek van Campi Flegrei, omdat meer dan 130 andere vergelijkbare caldera's over de hele wereld actief zijn in de tijd sinds mensen records begonnen achter te laten.
Een tweede blik op Campi Flegrei
De onderzoekers ontwikkelden een nieuw model om het periodieke gerommel van de vulkaan te begrijpen. Sinds 1950 heeft Campi Flegrei drie perioden van seismische onrust gehad: tussen april 1950 en mei 1952, tussen juli 1969 en juli 1972 en tussen juni 1982 en december 1984. Tijdens elk van die periodes zou de grond ongeveer 1 tot 3 keer omhoog gaan. 2 voet (0,3 tot 0,6 meter) per jaar, voor een totale verhoging van ongeveer 9,8 voet (3 m).
Deze stijging werd waarschijnlijk veroorzaakt door injecties van magma vanuit een reservoir van 4 tot 5,5 mijl (7 tot 9 kilometer) diep in lagen dichter bij het oppervlak, ongeveer 1,8 mijl (3 km) diep, zei Kilburn. Dergelijk magma legt druk op de buitenste laag van de aarde, de korst, terwijl het materiaal in beschikbare ondergrondse ruimtes knijpt, waardoor kleine aardbevingen en opheffing ontstaan, zei hij.
De veronderstelling, schreven Kilburn en zijn collega's op 15 mei in het tijdschrift Nature Communications, was dat de spanningen die zich tijdens deze perioden van opleving ophoopten, tussen die perioden verdwenen, waardoor de caldera in wezen weer op nul werd gezet. Nu hebben Kilburn en zijn collega's hun nieuwe modelleertechniek en gegevens uit een boorproject bij de vulkaan gebruikt om te beweren dat ongeveer 80 procent van de spanningen die tijdens deze opwaartse periodes zijn opgebouwd, in de korst blijven. Die opgebouwde stress maakt de caldera vatbaarder voor schudden en breken dan eerder werd aangenomen, aldus de onderzoekers.
Dit betekent niet dat er een uitbarsting op handen is, zeiden de wetenschappers, aangezien Campi Flegrei momenteel stil is. Het laatste activiteitenverslag op de website van het Smithsonian Institution Global Volcanism Program beschrijft een zwerm van kleine, aardbevingen van 1,9 keer terug in 2012. Maar als Campi Flegrei weer wakker zou worden, zou de vulkaan mogelijk voldoende geladen zijn om hem meer te laten trillen en barsten gemakkelijker uit dan eerder werd verwacht, aldus de onderzoekers.
'Dit idee van stress die zich ophoopt bij de korst van vulkanen is een vrij nieuw idee van hoe je naar de gebeurtenissen die tot een uitbarsting leiden, moet kijken', zei Klemetti. Dit is interessant, zei hij, maar het is mogelijk dat de oudere interpretaties juist zijn en dat de onrustige periodes van de vulkaan discrete gebeurtenissen kunnen zijn die nergens toe leiden.
Kilburn zei dat hetzelfde model de vulkanische activiteit nauwkeurig heeft beschreven op de berg Pinatubo in de Filippijnen, de Soufrière-heuvels op Montserrat in het Caribisch gebied, Kilauea op Hawaï en Rabaul in Papoea-Nieuw-Guinea.
