De grootste vulkaanexplosie na Krakatau in 1883 bestudeerd in een internationale samenwerking

De grootste vulkaanexplosie na Krakatau in 1883 bestudeerd in een internationale samenwerking


Twee Belgische onderzoekers, waaronder Thomas Lecocq van de Koninklijke Sterrenwacht van België, dragen bij tot een internationale samenwerking rond de uitbarsting van de vulkaan Hunga (Tonga-archipel) op 15 januari 2022, de grootste explosie sinds de 1883 ontploffing van de Krakatau in 1883. Deze studie is gepubliceerd op donderdag 12 mei 2022 in het wetenschapsblad Science.

Op 15 januari 2022 veroorzaakte de Hunga[1] vulkaan (Tonga eilandengroep) om 4:15 uur (UTC) een grote explosie. Deze uitbarsting was het hoogtepunt van een eruptieve reeks die begon op 19 december 2021. Alle vulkanische uitbarstingen voorafgaand aan deze explosie waren veel kleiner en de gevolgen bleven beperkt tot het gebied rond Hunga-Tonga en Hunga Ha’apai. De explosie op 15 januari 2022 veroorzaakte aanzienlijke atmosferische, akoestische, gravitatie-, ionosferische en seismische storingen die werden geregistreerd door een groot aantal verschillende soorten instrumenten, die elk op hun beurt informatie en inzicht verschaffen over deze belangrijke gebeurtenis. De frequentie-inhoud van de gebeurtenis is zeer breed: van akoestische zwaartekrachtgolven tot een explosie die werd gehoord tot in Alaska, op een afstand van bijna 10.000 km van de vulkaan. Het begrijpen van deze gebeurtenis en van alle metingen vereiste daarom een interdisciplinaire samenwerking.

Het artikel dat op donderdag 12 mei in het tijdschrift Science werd gepubliceerd is het resultaat van een wereldwijde wetenschappelijke samenwerking, met 76 auteurs uit 17 landen, wier expertise onder meer in seismologie, akoestiek, tsunami’s, ionosferische storingen en vulkanologie omvat. Dit is de meest uitgebreide analyse van een zeer complexe en grootschalige uitbarsting. Deze belangrijkste uitbarsting was de grootste die in de afgelopen decennia wereldwijd werd geregistreerd, het is tevens de uitbarsting die het meest uitgebreid is geregistreerd door waarnemingsstations: 97 netwerken en 3189 datasets. Analyse van de gegevens liet toe theorieën te valideren die nog niet waren waargenomen met moderne instrumenten. Zo cirkelden de akoestische-gravitatiegolven in een periode van zes dagen driemaal rond de aarde, iets wat sinds de uitbarsting van de Krakatau vulkaan (Indonesië) in 1883 niet meer voorkwam. Ook werden op verschillende plaatsen in de wereld tsunami’s veroorzaakt. In tegenstelling tot de uitbarsting van de Krakatau werden duizenden instrumenten gebruikt om deze Hunga-vulkaanuitbarsting te ontcijferen en de impact ervan op de planeet te analyseren.

De Belgische bijdrage aan deze internationale samenwerking was de medecoördinatie van de analyse van seismische gegevens (Corentin Caudron, Université libre de Bruxelles) en de globale analyse van de gegevens van druksensoren, barometers en seismometers (Thomas Lecocq, Koninklijke Sterrenwacht van België).

 Dit artikel is gebaseerd op een gezamenlijk persbericht van de Université libre de Bruxelles en de Koninklijke Sterrenwacht van België.

Het artikel:

Robin S. Matoza et al., “Atmospheric waves and global seismoacoustic observations of the January 2022 Hunga eruption, Tonga”, Science, Volume 376, Issue 6594, DOI: 10.1126/science.abo7063.

[1]  De naam van de vulkaan is “Hunga”, niet “Hunga Tonga-Hunga Ha’apai”. “Hunga” verwijst specifiek naar de hele vulkaan, en niet naar de eilanden “Hunga Tonga” en “Hunga Ha’apai”.

Seismische opnames van de 15 januari 2022 Hunga vulkaanexplosie gemeten door het Belgisch seismische netwerk van de Koninklijke Sterrenwacht van België. Het ELIS-station bevindt zich op Antarctica en vertoont daarom een andere golfvorm dan de stations in België. De aankomst van seismische golven tussen 4:15 en 7:00 UTC zijn in fuchsia geïllustreerd. De seismisch-akoestische golf (in groen afgebeeld) kwam aan om 12:43 bij ELIS en om 18:50 op het hele netwerk in België.

Seismische opnames van de 15 januari 2022 Hunga vulkaanexplosie gemeten door het Belgisch seismische netwerk van de Koninklijke Sterrenwacht van België. Het ELIS-station bevindt zich op Antarctica en vertoont daarom een andere golfvorm dan de stations in België. De aankomst van seismische golven tussen 4:15 en 7:00 UTC zijn in fuchsia geïllustreerd. De seismisch-akoestische golf (in groen afgebeeld) kwam aan om 12:43 bij ELIS en om 18:50 op het hele netwerk in België.

Atmosferische drukveranderingen geregistreerd door de barometers van het internationale netwerk van supergeleidende gravimeters, waarvan er twee in België zijn gevestigd: MEMB in Membach (Baelen) en RCHS in Rochefort. De grafiek toont de verschillende passages aan van de Lamb golf die ongeveer om de 35u en 10 min in twee richtingen rond de aarde reist. Langs de "kortste afstand" doet deze golf er ongeveer 6u korter over dan langs de "langste afstand".

Atmosferische drukveranderingen geregistreerd door de barometers van het internationale netwerk van supergeleidende gravimeters, waarvan er twee in België zijn gevestigd: MEMB in Membach (Baelen) en RCHS in Rochefort. De grafiek toont de verschillende passages aan van de Lamb golf die ongeveer om de 35u en 10 min in twee richtingen rond de aarde reist. Langs de “kortste afstand” doet deze golf er ongeveer 6u korter over dan langs de “langste afstand”.