Heliumgas eingeläutet Unterwasser-Vulkan-Ausbruch

Die vulkanische Insel El Hierro, die kleinste der Kanarischen Inseln, rumpelte und stöhnte im Laufe von sieben Monaten in 2011 und 2012, Blochs Gase schweigend durch der Insel Boden und Grundwasser.

Schließlich erschien eine spektakuläre Rauchfahne vor der südlichen Küste der Insel, ein Zeichen, dass El Hierro Vulkan, ein Unterwasser-Vulkan vor der Küste, schließlich ausgebrochen war.

Während dieser Zeit waren Forscher beschäftigt sammeln und analysieren von Helium-Gas-Inhalte von mehr als 8.000 Boden- und Wasserproben. Nun können diese Daten zur Überwachung von El Hierro und Prognose der nächsten Eruption, Forscher sagen und wahrscheinlich weitere Vulkanausbrüche rund um den Globus sowie verwendet werden. [50 erstaunliche Vulkan Tatsachen]

"Wir glauben, dass Helium die Bewegungserkennung magmatische antizipieren kann, noch bevor diese Bewegungen durch seismische Aktivität erkannt werden können", sagte Eleazar Padrón, Geochemiker an Spaniens Technological Institute für die erneuerbaren Energien, die die Arbeit geführt.

Ein nahezu ideales gas

Forscher haben mit Emissionen, um Vulkanausbrüche für mindestens 30 Jahre zu prognostizieren, aber sie konzentrieren sich in der Regel auf Kohlendioxid, das zweithäufigste Gas (nach Wasserdampf) in Vulkanausbrüche. Ein Edelgas Helium ist ein besserer Anwärter für die Überwachung und Vorhersage Eruptionen, Padrón erklärt, denn es nicht mit Steinen oder Grundwasser reagiert und Mikroorganismen nicht verbrauchen oder Helium zu erzeugen.

"Aufgrund dieser Eigenschaften Helium wurde geprüft durch Geochemiker als nahezu ideale geochemische Indikator" Er erzählte OurAmazingPlanet.

Padrón und seinem Team gefunden, dass Durchflussmessung von Helium in El Hierro Insel Boden und Wasser gab ihnen Hinweise geben, wenn Magma unter der Insel bewegte und wie nah es an die Oberfläche war – beide wichtigen Faktoren bei der Vorhersage eines Vulkanausbruchs.

Das Team auch zwei Heliumisotope gemessen – Atome des gleichen Elements mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen. Helium-3, hat zum Beispiel ein Neutron, während Helium-4 zwei. Helium-4 entsteht beim Zerfall radioaktiver Elemente in der Erdkruste (die äußerste Schicht), aber Helium-3, die für den Großteil der Erdoberfläche Helium ausmacht, sich in erster Linie in dem Mantel (die heißen Schicht zwischen Kruste und Kern findet).

Betrachtet man die Anteile von Helium-3 und Helium-4 in einer Gasprobe, die Forscher könnte bestimmen, wie viel Helium hatte kommen direkt aus dem Mantel, und wieviel kam aus frischen bricht und Brüche in der Erdkruste unter El Hierro Insel. Fracturing Kruste ist ein weiterer Hinweis, dass ein Vulkanausbruch bevorstehen könnte.

Das Team-Analysen zeigen, dass der Vulkan begann sich zu Regen, brach sich die Kruste und Helium, meist aus dem Erdmantel an die Oberfläche floss. Als die eigentliche Eruption begann, Gasstrom an der Oberfläche drastisch erhöht, und Gasdruck unterhalb der Insel fallen gelassen. Dann wie seismischer Aktivität auf El Hierro wieder aufgegriffen, wurde die Kruste gebrochenen und deformierte ausgiebig und Helium-4 eine größere Komponente des gesamten Heliums veröffentlicht auf der Insel.

Ein Ausgangspunkt

Das System Padrón Team verwendet, um Helium auf El Hierro verfolgen möglicherweise ein gutes Beispiel für Forscher versucht, andere aktive Vulkane zu überwachen.

"Dies ist ein Ausgangspunkt für die Entwicklung von kontinuierliche Überwachung Stationen der diffusen Helium Flussmittel, die vulkanischen Überwachungsprogramm an viele Vulkane weltweit zu stärken", sagte Padrón.

Ein Grund, diese Methode erwies sich wichtig als für die Aktivität am Vulkan El Hierro Prognose, war, dass Magma an die Oberfläche Aseismically migriert – im Grunde lautlos, ohne bedeutende Erdbeben seine Ankunft anzukündigen. Die Eruption hätte Bewohner überrascht wenn Wissenschaftler in der Insel wachsenden Emissionen abgestimmt hatte nicht.

Rückständigen Technologie die größte Herausforderung bei der Einrichtung von Helium monitoring-Systeme werden, sagte Padrón. Bis heute ist kein Instrument, das kontinuierlich die Art der diffusen Helium Fluten gesehen auf El Hierro quantifizieren kann.

Das Team Ergebnisse sind detailliert in der Mai-Ausgabe der Zeitschrift Geologie.

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