Een kijkje in vulkanische hitte
Seismische scan legt binnenkant vulkaan bloot

Een van de grote geografische mysteries is hoe een werkende vulkaan er van binnen uitziet. Het is namelijk niet zo makkelijk om een kijkje te nemen in de hete lava. Met een uitgebreide seismische scan van de grond onder het vulkanische eiland Montserrat is nu een hoop duidelijk geworden.

Montserrat is een idyllisch Caribisch eilandje, dat al in 1493 van Columbus zijn naam kreeg. In 1632 werd hier door de Engelsen de koloniale stad Plymouth gesticht, maar deze is nu verlaten en de stad is tot verboden terrein verklaard. De nabijgelegen vulkaan Soufrière maakt sinds 1995 de zuidelijke helft van Montserrat onbewoonbaar.

Zo’n actieve vulkaan is een geliefd object van onderzoek. In de twee grote, langlopende internationale projecten CALIPSO en SEA-CALIPSO wordt een poging gedaan een van de grote mysteries uit de geowetenschappen te ontrafelen. De – gloeiend hete – interne structuur van een werkende vulkaan.


_{De vulkaan Soufriere op Montserrat is zeer actief met recente eruptieperiodes die zo'n drie jaar duren. (foto: Barry Voight, Penn State)}

De mensen van het CALIPSO-project meten op het eiland hoe de grond beweegt. Voorafgaand aan een vulkaanuitbarsting hoopt magma zich ondergronds op en zet de grond uit. Na een uitbarsting zakt deze weer in. Met onder andere GPS en geofysische spanningsmeters meten de onderzoekers precies hoe het eiland uitzet en inkrimpt.

Maar de meetresultaten leveren een probleem op. Ze stroken namelijk niet met de hoeveelheid lava die bij een uitbarsting van de Soufrière naar buiten knalt. Die is een stuk groter dan volgens de grondmetingen mogelijk zou zijn. Hoe dit kan hebben de onderzoekers van het SEA-CALIPSO-project ontdekt. Ze presenteren hun bevinding dit weekend op een congres in San Francisco.

De zeeonderzoekers meten hoe de bodem van Montserrat op trillingen reageert. Ze creëren seismische golven met luchtexplosies onder water. Met meer dan tweehonderd seismografen rondom en op het eiland lezen ze vervolgens af welke grondsoorten de seismische golven tegenkomen. Door de resultaten van de verschillende meters te combineren, kan een driedimensionaal model van het onderaardse gemaakt worden.


_{Sinds 1995 is de zuidelijke helft van Montserrat onbewoonbaar verklaard.}

Dit meetsysteem valt nog het best te vergelijken met een CAT-scan in het ziekenhuis. Hierbij wordt gemeten hoe röntgenstraling door het lichaam gaat. Aan hoe manier waarop de straling naar buiten komt, valt te zien hoe het er binnenin allemaal uitziet.

De onderzoekers hebben zo een grote, lange ‘magmakamer’ onder de vulkaan ontdekt. Deze begint op 5 kilometer onder de berg en heeft zijn centrale punt op 9,5 kilometer diepte. Deze kamer wordt vanuit nog grotere diepten gevuld met zo’n twee kuub magma per seconde.

Het magma in deze kamer zit vol met water, koolstofdioxide- en zwaveldioxidegassen. De aanwezigheid daarvan zorgt ervoor dat de substantie onder druk goed in elkaar geperst kan worden.
De magmakamer werkt als een soort compressietank. Als het magma bij een uitbarsting naar buiten komt, verdwijnt de druk en neemt het dus meer ruimte in.


_{Het eiland Montserrat, gezien vanaf een van de onderzoeksschepen van SEA-CALIPSO (foto: Barry Voight, Penn State)}

De uitbarstingen van de Soufrière lijken sinds 1995 te komen in golven van drie jaar, waarvan de laatste eindigde in april 2007. “Maar”, zo zegt SEA-CALIPSO-onderzoeker Barry Voight in een persbericht van Penn State University (VS), “begin deze maand hebben we een serie explosies gemeten, die een nieuwe eruptieperiode kunnen aankondigen.” Montserrat blijft voorlopig dus nog een explosief eiland.

De resultaten worden van 19 tot 21 december door professor Barry Voight gepresenteerd op de American Geophysical Union Conference in San Francisco.

_{Bron:Noorderlicht/Johan Schaeffer}