Im Jahr 79 n. Chr. Erlebte Plinius der Jüngere den Ausbruch des Vesuvs aus erster Hand. Einige Jahre später hielt er die Verwüstung in einer Reihe von Briefen fest, in denen er nicht nur die „Schreie der Frauen, das Heulen der Kinder und das Geschrei der Männer“, sondern auch die wütenden Kräfte der Natur beschrieb, die am Tatort zu sehen waren, einschließlich der „beängstigenden Dunkelheit“ Wolken, die vom Blitz zerrissen, verdreht und geschleudert wurden und sich öffnen, um riesige Flammengestalten freizulegen. “
Obwohl die von Pliny beschriebenen schwarzen Rauchwolken und lodernden Flammen wahrscheinlich mit der Vision einer durchschnittlichen Person eines Vulkanausbruchs übereinstimmen, scheitert der Blitz, der von dem schrecklichen Bild der Lava überschattet wird, die von der Spitze eines Vulkans ausstrahlt, oft am Schnitt. Dennoch, berichtet Maya Wei-Haas für National Geographic, bieten diese elektrischen Ranken mehr als nur eine spektakuläre Lichtshow. Laut einer neuen Studie, die im Journal of Volcanology and Geothermal Research veröffentlicht wurde, könnten Blitze den Forschern helfen, Ausbrüche besser zu überwachen, indem sie nahezu in Echtzeit Einblicke in das Verhalten von Vulkanen liefern.
Wissenschaftler der Portland State University, des United States Geological Survey (USGS), der University of Washington und der National Oceanic and Atmospheric Administration stützten sich auf die Blitzaktivitätsdatenbank des World Wide Lightning Location Network mit 1.563 aktiven Vulkanen sowie auf Satellitenbilder zur Erfassung von Vulkanen Federexpansion, um die Blitzrate an verschiedenen Punkten während eines Ausbruchs zu verfolgen.
Das Team stellte fest, dass die Anzahl der Blitzeinschläge, die durch den Himmel knisterten, ihren Höhepunkt erreichte, als ein Ausbruch eine anfängliche Intensivierung erfuhr und mit der stetigen Ausdehnung der Wolke abfiel. Dies lässt darauf schließen, dass sich die Aktivitätsspitzen in den frühen Phasen des Ausbruchs grundlegend ändern.
Die Blitzanalyse hat laut Wei-Haas mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Überwachungsmethoden. Forscher verlassen sich in der Regel auf Seismometer, um potenzielle Vulkanbedrohungen zu messen. Solche Tools sind jedoch schwierig zu installieren und zu warten, was bedeutet, dass sie häufig von Vulkanen platziert werden, die an Gemeinden angrenzen, und nicht von solchen in abgelegenen Gebieten. Leider schließt die relative Isolation das Risiko nicht aus, da Flugzeuge, die über abgelegenen Vulkanen fliegen, durch Vulkanasche behindert werden können.
Satellitenbilder und Infraschall sind zwei weitere Optionen, aber beide haben Nachteile: Wolken oder Dunkelheit können wichtige Hinweise auf bevorstehende Eruptionen verbergen, und die Schallwellen, die im Infraschall verwendet werden, können durcheinander geraten, wenn sie sich über Hunderte von Kilometern bewegen. Andererseits ist die Blitzerkennung schnell (sogar schneller als Augenzeugenberichte) und weniger anfällig für Wetterhindernisse. Wie die Co-Autorin der Studie, Alexa Van Eaton, eine Vulkanologin am USGS Cascades Volcano Observatory, berichtet National Geographic vermeidet Licht auch die potenzielle Verzerrung durch Schallwellen.
Vulkanischer Blitz hat Wissenschaftler lange Zeit mystifiziert. Angela Fritz schreibt für die Washington Post im Jahr 2016, dass es schwierig ist, Blitze in Aktion zu erfassen, da Streiks nur zu Beginn der intensivsten Ausbrüche stattfinden.
Im Allgemeinen dient der Blitz als Korrekturmechanismus für negative und positive Ladungen, die in der Atmosphäre getrennt sind. Bei Blitzeinschlag werden solche Ladungen neutralisiert. Wissenschaftler wissen, dass die Schuldigen für ein durchschnittliches Gewitter elektrifizierte Eiskristalle sind, aber bis vor kurzem war die genaue Wissenschaft hinter vulkanischen Blitzen ein Rätsel. Dann, im Jahr 2016, enthielten zwei Studien, die separat in Geophysical Research Letters veröffentlicht wurden, vielversprechende Erklärungen für das Singular-Phänomen.
Wie Becky Oskin für notiert Live Science, ein Bericht, der sich auf Videomaterial, Infraschall und elektromagnetische Analyse im Zusammenhang mit dem japanischen Sakurajima-Vulkan konzentrierte. Zusammengenommen lassen die Daten darauf schließen, dass statische Elektrizität, die durch Partikel erzeugt wird, die in dicken Aschewolken aneinander reiben, für vulkanische Blitze verantwortlich ist. Die zweite Studie, die ebenfalls von Van Eaton durchgeführt wurde, befasste sich mit dem Ausbruch des Vulkans Calbuco im April 2015 in Chile. Interessanterweise verzeichnete das Team deutliche Ähnlichkeiten zwischen Vulkanblitzen und Gewitterblitzen. Trotz der scheinbar widersprüchlichen Natur eines eisigen Vulkans stellten Van Eaton und ihre Kollegen fest, dass wasserdampfgefüllte Aschewolken Eis erzeugten, das wie eine Gewitterwolke einen Blitz auslöste.
In Verbindung mit den neuesten Erkenntnissen bieten die Studien von 2016 zahlreiche Belege für die Bedeutung des Blitzes bei der Verfolgung der Vulkanaktivität. Doch wie Rebecca Williams, eine Vulkanologin an der University of Hull, die nicht an der Studie beteiligt war, Wei-Haas von National Geographic erzählt, bleiben Fragen offen, einschließlich der Frage, wie gut das WWLLN-Sensornetzwerk zwischen Sturm und vulkanischem Blitz unterscheidet.
„Es muss noch weiter gearbeitet werden, um die beiden Typen vollständig zu unterscheiden, aber hier gibt es ein großes Potenzial“, sagt Hull.
Van Eaton schließt sich diesem Gefühl an und teilt Wei-Haas mit, dass zusätzliche Untersuchungen durchgeführt werden müssen, bevor die Methode für die allgemeine Verwendung übernommen wird.
"Was wir wirklich mit diesem Papier haben, sind einige saftige Beobachtungen", schließt Van Eaton. "Ich hoffe, dass dies eine Menge interessanter Modellierungsarbeiten auslösen wird, und Menschen, die diese Beobachtungen aufgreifen und auf die nächste Ebene bringen können."
