The Bárdarbunga eruption on Iceland

The Bárdarbunga eruption on Iceland has broken many records. The event in 2014 was the strongest in Europe since more than 240 years. The hole it left behind, the so-called caldera, is the biggest caldera formation ever observed. And the event as such was studied in unprecedented detail by a team of international scientists, amongst them a group from the GFZ German Research Centre for Geosciences. Together with lead author Magnus T. Gudmundsson from the University of Iceland, the team has now published its findings in the upcoming issue of Science.

From August 2014 to February 2015, the Bárdabunga caldera was formed in the centre of Iceland. Calderas are kettle-shaped volcanic structures with a diameter of one kilometer up to 100 kilometers. They form through the collapse of subterranean magma reservoirs during volcanic eruptions. Since their formation is not very frequent, knowledge of such calderas is scarce. As part of an international team, GFZ scientists from the section Physics of Earthquakes and Volcanoes documented the event in great detail. The scientists used satellite images, seismological and geochemical data, GPS data and modelling.

The process of subsidence was triggered by the lateral intrusion of magma from a reservoir 12 kilometers below the surface. The magma flowed for 45 kilometers along a subterranean path before erupting as a major lava flow northeast of the volcano. The subsidence was accompanied by 77 earthquakes reaching magnitudes larger than M 5.

In their study, the scientists show how the ice-filled subsidence bowl developed gradually over the course of six months to become eight by eleven kilometers wide and up to 65 meters deep. "With an area of 110 square kilometers, this is the largest caldera collapse ever monitored. The results provide the clearest picture yet of the onset and evolution of this enigmatic geological process," says Dr. Eoghan Holohan, who led the modelling part of this work at the GFZ.

Dr. Sebastian Heimann (GFZ) investigated the mechanisms underlying the collapse using seismological methods. "The typical structure of seismic waves in volcanic eruptions can be used to infer the type of deformation directly above the magmatic chamber." The result of his analysis indicates that steeply-dipping ring faults controlled the subsidence at depth.

Another surprise for the scientists was how the magma behaved within the canal beneath the surface. "Interestingly, the eruption site and the magma chamber were coupled hydraulically over 45 kilometers," says Dr. Thomas Walter from the GFZ. He compares the effect to a hose pipe level. Tremors and seismic shocks at the eruption site propagated to the magma chamber at the other end and vice versa.

The chamber lies beneath Europe's largest glacier, the Vatnajökull, and the caldera was filled with ice. Thomas Walter says: "The event was a blessing in disguise as the eruption could have happened directly beneath the ice. In that case, we'd have had a water vapour explosion with a volcanic ash cloud even bigger and longer lasting than the one that followed the eruption of Eyjafjallajökull in 2010." For comparison: The Bárdabunga eruption blew out two cubic kilometers of volcanic material over the course of several months, nearly ten times more than the Eyjafjallajökull.

With the data they gathered, the geoscientists hope to gain deeper insights into the currently un-explored mechanisms of caldera formation. Eruptions connected to such processes can be far bigger than the observed Icelandic event. Catastrophic events can occur for instance at Yellowstone, USA, or in the Andes region. Exactly 200 years ago, the eruption of the Tambora volcano in Indonesia and the subsequent caldera formation lead to an atmospheric shock wave that could be measured globally as well as to a devastating tsunami. The volcanic aerosols and ash in the stratosphere brought the infamous "year without summer" in 1816.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

The Bárdarbunga eruption on Iceland has broken many records. The event in 2014 was the strongest in Europe since more than 240 years. The hole it left behind, the so-called caldera, is the biggest caldera formation ever observed. And the event as such was studied in unprecedented detail by a team of international scientists, amongst them a group from the GFZ German Research Centre for Geosciences. Together with lead author Magnus T. Gudmundsson from the University of Iceland, the team has now published its findings in the upcoming issue of Science.From August 2014 to February 2015, the Bárdabunga caldera was formed in the centre of Iceland. Calderas are kettle-shaped volcanic structures with a diameter of one kilometer up to 100 kilometers. They form through the collapse of subterranean magma reservoirs during volcanic eruptions. Since their formation is not very frequent, knowledge of such calderas is scarce. As part of an international team, GFZ scientists from the section Physics of Earthquakes and Volcanoes documented the event in great detail. The scientists used satellite images, seismological and geochemical data, GPS data and modelling.The process of subsidence was triggered by the lateral intrusion of magma from a reservoir 12 kilometers below the surface. The magma flowed for 45 kilometers along a subterranean path before erupting as a major lava flow northeast of the volcano. The subsidence was accompanied by 77 earthquakes reaching magnitudes larger than M 5.ในการศึกษา นักวิทยาศาสตร์แสดงวิธีเติมทรุดตัวชามค่อย ๆ พัฒนาช่วงหกเดือนจะกลายเป็น แปดจากสิบเอ็ดกิโลเมตรกว้าง และ 65 เมตรลึก "ด้วยพื้นที่ 110 ตารางกิโลเมตร ได้ยุบปล่องภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดที่เคยตรวจสอบ ผลให้ภาพชัดยังของการโจมตีและวิวัฒนาการของกระบวนทางธรณีวิทยานี้ลึกลับ ดร. Eoghan Holohan ผู้นำส่วนแบบจำลองของงานนี้ที่ GFZ กล่าวดร.เซบาสเตียน Heimann (GFZ) ตรวจสอบกลไกการยุบใช้วิธี seismological ต้น "โครงสร้างทั่วไปของคลื่นไหวสะเทือนในภูเขาไฟระเบิดสามารถใช้เพื่อสรุปชนิดของแมพเหนือหอ magmatic" ผลการวิเคราะห์ของเขาบ่งชี้ว่า จิ้มอย่างสูงลิ่วบกพร่องแหวนควบคุมการทรุดตัวที่ระดับความลึกอื่นสำหรับนักวิทยาศาสตร์แก้ไขวิธีการประพฤติตัวหินหนืดภายในคลองใต้ผิว "ที่น่าสนใจ เว็บไซต์ปะทุและหอหินหนืดถูกควบคู่ไฮดรอลิกกว่า 45 กิโลเมตร กล่าวว่า ดร.โธมัสวอลเตอร์จาก GFZ เขาเปรียบเทียบผลกระทบในระดับท่อท่อ แรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกสั่นสะเทือนบริเวณระเบิดแพร่กระจายไปหอหินหนืดในอีก และในทางกลับกันThe chamber lies beneath Europe's largest glacier, the Vatnajökull, and the caldera was filled with ice. Thomas Walter says: "The event was a blessing in disguise as the eruption could have happened directly beneath the ice. In that case, we'd have had a water vapour explosion with a volcanic ash cloud even bigger and longer lasting than the one that followed the eruption of Eyjafjallajökull in 2010." For comparison: The Bárdabunga eruption blew out two cubic kilometers of volcanic material over the course of several months, nearly ten times more than the Eyjafjallajökull.With the data they gathered, the geoscientists hope to gain deeper insights into the currently un-explored mechanisms of caldera formation. Eruptions connected to such processes can be far bigger than the observed Icelandic event. Catastrophic events can occur for instance at Yellowstone, USA, or in the Andes region. Exactly 200 years ago, the eruption of the Tambora volcano in Indonesia and the subsequent caldera formation lead to an atmospheric shock wave that could be measured globally as well as to a devastating tsunami. The volcanic aerosols and ash in the stratosphere brought the infamous "year without summer" in 1816.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การปะทุในไอซ์แลนด์Bárdarbungaได้หักหลายระเบียน เหตุการณ์ในปี 2014 เป็นที่แข็งแกร่งที่สุดในยุโรปตั้งแต่กว่า 240 ปี หลุมที่มันทิ้งไว้ข้างหลังที่เรียกว่าสมรภูมิเป็นสมรภูมิการก่อตัวใหญ่ที่สุดที่เคยตั้งข้อสังเกต และเหตุการณ์ดังกล่าวได้รับการศึกษาในรายละเอียดเป็นประวัติการณ์โดยทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติในหมู่พวกเขาเป็นกลุ่มจากศูนย์วิจัย GFZ เยอรมันธรณี ร่วมกับผู้เขียนนำแมกนัสที Gudmundsson จากมหาวิทยาลัยไอซ์แลนด์ทีมงานได้รับการตีพิมพ์ในขณะนี้ผลการวิจัยในปัญหาที่จะเกิดขึ้นของวิทยาศาสตร์.

จากสิงหาคม 2014 ถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2015 สมรภูมิBárdabungaที่ถูกสร้างขึ้นในใจกลางของไอซ์แลนด์ Calderas จะกาต้มน้ำที่มีรูปทรงโครงสร้างภูเขาไฟที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของหนึ่งกิโลเมตรถึง 100 กิโลเมตร พวกเขาฟอร์มผ่านการล่มสลายของอ่างเก็บน้ำใต้ดินหนืดในช่วงการปะทุของภูเขาไฟ ตั้งแต่การก่อตัวของพวกเขาไม่ได้เป็นบ่อยมากความรู้เกี่ยวกับ Calderas ดังกล่าวเป็นสิ่งที่หายาก ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของทีมงานต่างประเทศนักวิทยาศาสตร์ GFZ จากฟิสิกส์ส่วนหนึ่งของการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟเอกสารเหตุการณ์ในรายละเอียดมาก นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้ภาพถ่ายดาวเทียมข้อมูลแผ่นดินไหวและธรณีเคมีข้อมูล GPS และการสร้างแบบจำลอง.

กระบวนการของการทรุดตัวที่ถูกเรียกโดยการบุกรุกข้างของแมกมาจากอ่างเก็บน้ำ 12 กิโลเมตรใต้พื้นผิว แมกมาไหล 45 กิโลเมตรตามเส้นทางใต้ดินก่อนที่จะปะทุเป็นลาวาไหลที่สำคัญภาคตะวันออกเฉียงเหนือของภูเขาไฟ ทรุดที่มาพร้อมกับการเกิดแผ่นดินไหวถึง 77 ขนาดใหญ่กว่า M 5.

ในการศึกษาของพวกเขานักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าการทรุดตัวชามเต็มไปด้วยน้ำแข็งค่อยๆพัฒนาในช่วงหกเดือนที่จะกลายเป็นแปดสิบเอ็ดกิโลเมตรกว้างและลึกถึง 65 เมตร "มีเนื้อที่ 110 ตารางกิโลเมตรนี้เป็นสมรภูมิการล่มสลายที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการตรวจสอบ. ผลให้ภาพที่ชัดเจนเลยของการโจมตีและวิวัฒนาการของกระบวนการทางธรณีวิทยานี้ลึกลับ" ดร. โอคเฮน Holohan ที่นำส่วนการสร้างแบบจำลองนี้กล่าวว่า ทำงานที่ GFZ ได้.

ดร. เซบาสเตียน Heimann (GFZ) ตรวจสอบกลไกพื้นฐานการล่มสลายโดยใช้วิธีการโอ่อ่า "โครงสร้างทั่วไปของคลื่นไหวสะเทือนในการปะทุของภูเขาไฟสามารถนำมาใช้เพื่อสรุปประเภทของความผิดปกติตรงเหนือห้อง magmatic ได้." ผลจากการวิเคราะห์ของเขาแสดงให้เห็นว่าสูงลิ่วจุ่มความผิดพลาดแหวนควบคุมการทรุดตัวที่ระดับความลึก.

แปลกใจสำหรับนักวิทยาศาสตร์อีกประการหนึ่งคือวิธีหินหนืดประพฤติภายในคลองใต้พื้นผิว "ที่น่าสนใจเว็บไซต์ระเบิดและหนืดห้องที่ถูกคู่ฟูกว่า 45 กิโลเมตร" ดร. โทมัสวอลเตอร์จาก GFZ กล่าวว่า เขาเปรียบเทียบผลกระทบต่อระดับท่อท่อ แรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกของคลื่นไหวสะเทือนที่เว็บไซต์ระเบิดแพร่กระจายไปยังหนืดห้องที่อื่น end และในทางกลับกัน.

ห้องอยู่ใต้ธารน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในยุโรปVatnajökullและสมรภูมิก็เต็มไปด้วยน้ำแข็ง โทมัสวอลเตอร์กล่าวว่า. "กรณีที่เป็นพระพรในปลอมเป็นระเบิดอาจจะเกิดขึ้นตรงใต้น้ำแข็งในกรณีที่เราต้องการมีการระเบิดของไอน้ำที่มีเมฆเถ้าภูเขาไฟที่ยิ่งใหญ่และยาวนานอีกต่อไปมากกว่าหนึ่งที่ ตามการระเบิดของEyjafjallajökullในปี 2010 " สำหรับการเปรียบเทียบการBárdabungaปะทุพ่นออกมาสองลูกบาศก์กิโลเมตรของวัสดุภูเขาไฟในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมาเกือบสิบครั้งกว่าEyjafjallajökull.

ด้วยข้อมูลที่พวกเขารวบรวม geoscientists หวังว่าจะได้รับข้อมูลเชิงลึกลึกเข้าไปในกลไกในปัจจุบันการสำรวจยกเลิกการของ ก่อสมรภูมิ การปะทุของการเชื่อมต่อกับกระบวนการดังกล่าวได้ไกลขนาดใหญ่กว่าเหตุการณ์ที่ไอซ์แลนด์ตั้งข้อสังเกต เหตุการณ์ภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้นเช่นในเยลโลว์สโตน, สหรัฐอเมริกาหรือในภูมิภาคแอนดีส ว่า 200 ปีที่ผ่านมาการปะทุของภูเขาไฟ Tambora ในประเทศอินโดนีเซียและการก่อสมรภูมิต่อมานำไปสู่คลื่นช็อกบรรยากาศที่สามารถวัดได้ทั่วโลกเช่นเดียวกับคลื่นสึนามิทำลายล้าง ละอองภูเขาไฟและเถ้าใน Stratosphere นำมา "ปีโดยไม่ต้องฤดูร้อน" ที่น่าอับอายใน 1816