David Budd avslöjar vulkanens inre hemlighet

2016-01-27

David Budd på toppen av Merapi, Indonesien. foto: Börje Dahrén

David Budd är doktoranden som studerat stenars "DNA". För stenar som skapats i samband med ett vulkanutbrott kan nämligen säga en hel del om när, hur och varför utbrottet skedde. Och om hur det djupa gångsystemet av magma ser ut, flera kilometer under jordens yta. Kunskapen kan användas för att bättre förutspå framtida vulkanutbrott, och i förlängningen för att rädda liv.

Aktiva vulkaner utgör förstås ett stort och direkt hot mot intilliggande bebyggelse, men kan också orsaka massiv skada även på större avstånd. Ett exempel är det extrema utbrott som skedde från supervulkanen Toba på den indonesiska ön Sumatra, för ungefär 75 000 år sedan. Vulkanen spydde då ut 2 800 kubik-kilometer vulkaniskt material, askan spreds över bland annat Sydostasien, Indien och arabiska halvön, och jordens medeltemperatur sjönk med flera grader.

Även idag är Indonesien ett av världens mest vulkaniskt aktiva områden, och också ett av de mest tätbefolkade. Här bor över 1000 människor per kvadratkilometer, i Sverige är motsvarande siffra 21. Den bördiga jorden lockar människor att bosätta sig utmed vulkanernas sluttningar, ibland till ett högt pris.

År 2014 skedde ett stort explosivt utbrott i den indonesiska vulkanen Kelut, och över 85 000 människor måste evakueras. David Budd har studerat material både från detta utbrott, men också från supervulkanen Toba och den svårföruspådda vulkanen Katla på södra Island.

Att förstå varför vissa vulkanutbrott sker plöttsligt, explosivt och utan större förvarning är en mycket viktig del i vulkanövervakning och katastrofriskreducering. Och det är just genom att studera stenar från tidigare utbrott med hjälp av petrologiska analysmetoder, som David Budd har kunnat dra flera viktiga slutsatser om just dessa farliga vulkaner.

- Innan ett utbrott sker lagras magman i jordskorpans övre del. Där råder högt tryck och en enorm värme, vilket skapar olika processer som direkt påverkar magmans sammansättning och egenskaper, och därför också avgör hur expolsivt utbrottet blir, berättar David.

- Till exempel kan den omkringliggande berggrunden tillföra kisel eller vatten, vilket gör magman mer trögflytande och explosiv, berättar han.

För att förstå de bakomliggande processerna till utbrott i de indonesiska och isländska vulkanerna han besökt, har David analyserat stenprover ända ner på kristallnivå. För även om en lavasten saknar DNA i dess rätta bemärkelse, kan dess mineral- och isotopsammansättning säga en hel del om dess ursprung och historia.

Bland annat kunde man genom så kallad termobarometrisk modellering, en metod som utgår från att olika mineral skapas under mycket specifika tryck- och temperaturförhållanden, se att magman under den explosiva vulkanen Katla lagras mycket ytligt. Detta har allvarliga konsekvenser, eftersom ytlig magmalagring kan orsaka mycket plöttsliga utbrott.

Utöver själva mineralsammansättningen studerades också förhållandet mellan olika syreisotoper i stenproverna. Detta förhållande kan nämligen avslöja viktig information om processer som skett precis innan utbrottet, och hur magman har rört sig i jordskorpan. Till exempel fann man att vattenhaltigt material från jordskorpan sammansmält med magman precis innan det explosiva utbrottet på Toba för 75 000 år sedan, en process som troligen förorsakade det explosiva utbrott som saknar motstycke än idag.

David Budd försvarade sin avhandling ”Characterising volcanic magma plumbing systems, a tool to improve eruption forecasting at hazardous volcanoes” den 22 januari 2016.

Katarina Sundberg

Ladda ner avhandlingen