I mai 2006 siden startet flere slamutbrudd nordøst på Java. Tre måneder senere hadde det strømmet ut nok slam til å fylle 72 svømmebassenger av olympisk størrelse daglig.
Indonesia består av tusenvis av vulkanske øyer og har kraftige vulkansystemer under. Like etter Lusi-utbruddet i 2006 ble omkringliggende byer oversvømmet av slam, og nesten 60.000 mennesker ble tvunget til å flykte.
Lusi er fremdeles aktiv, og det strømmer kontinuerlig gass, vann, slam og løsmasser. Lusi dekker i dag et område på 7 kvadratkilometer, omkranset av voller på 10-12 meter.
Nærliggende områder er tett befolket, og den seismiske aktiviteten under Lusi og på Java, samt kraftig regn spesielt i monsunsesongen, er forbundet med fare for de som bor rundt Lusi.
Lusi under lupen
Vulkanene på Java har interessert UiO-forsker Adriano Mazzini ved CEED og Institutt for geofag helt siden Lusi startet. Mazzini og hans Lusi-Lab-team kan nå koble Lusi til et annet stort vulkansystem i nærheten - Arjuno-Welirang-komplekset. Men vulkanene er forskjellige.
Lusi har en nesten flat morfologi (høyde opptil 10 m) og spyr ut slam, bergarter, vann og gass og er forankret i et petroleumsrikt, sedimentært basseng. Det nærliggende Arjuno-Welirang-komplekset er derimot en 3000 meter høy tvilling-stratovulkan med en typisk konisk form. Dette er en type vulkan som er bygd opp av flere lag (strata) av herdet lava og vulkansk aske, og den har underliggende aktive magmakamre.
I 2013 fikk Mazzini finansiering til prosjektet "Lusi-Lab" fra EU, og for to år siden installerte de et regionalt nettverk av 31 seismometre for å måle seismiske bølger rundt Lusi og vulkanene i nærheten.
Ved å bruke de samlede dataene fra seismometrene var de i stand til å lage tredimensjonale bilder av områdene under vulkanene.
Det tomografiske bildet viste tydelig at Lusi- og Arjuno-Welirang-vulkanene er knyttet til hverandre og at Lusi-utbruddet i 2006 var resultatet av en tidligere innstrømning av magma og hydrotermiske væsker fra Arjuno-Welirang-vulkankomplekset.
Denne forbindelsen ble også tidligere påvist i prøver av gass tatt fra Lusi som en del av arbeidet til Lusi-Lab-teamet. Gassprøvene hadde en geokjemisk signatur som ligner på de varme kildene fra magmakamrene i det nærliggende vulkanske komplekset.
Vil du har flere forskningsnyheter om realfag og teknologi? Følg oss på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt.
Påvirket Lusi-utbruddet
Slam- og tvillingstratovulkanene er koblet sammen i et system under bakken. Lusi-utbruddet, lokalisert i et sedimentbasseng med organisk materiale, påvirkes av det kraftige Arjuno-Welirang-vulkankomplekset som har et magma-kammer og der det også er magma-trykk fra Jordens indre.
Det konstante trykket fra Arjuno-Welirang-komplekset førte til at magmaen migrerte inn i Lusis sedimentbasseng, «bakte» de organisk rike sedimentene og gjorde klart for utbruddet av slam, gass, vann og bergarter. Dette resulterte i slamutbruddet, forklarer Mazzini:
– Den kokende leiren er en blanding av fin- og grovkornede sedimenter (inklusive stykker av bergarter opptil 20 cm i størrelse). Massen er en blanding av de forskjellige massene som er i veien for magmaen, de brytes ned og transporteres til overflaten gjennom den (minst) seks kilometer dype Lusi-kanalen.
Han forklarer nærmere:
– I tillegg til sedimentene er det også vann og gass. Vannet, i likhet med sedimentene, stammer fra ulike formasjoner fra forskjellig dybde i tillegg til hydrotermisk dypt vann som strømmer inn fra Arjuno-Welirang-komplekset. Det dannes en kompleks cocktail på overflaten. Det samme gjelder for gassen, som også har en sterk komponent av dyp og varm gass fra mantelen, noe som støtter opp under det tomografiske bildet vi fikk ved hjelp av seismometrene.
Beveger seg nordover
Inntrengningen fra Arjuno-Welirang-komplekset forårsaket varmeutvikling som igjen ga et stort overtrykk og dannet væsker (gass og vann) under omdanningen av de organiske stoffene i de sedimetære bassengene under Lusi.
Denne mekanismen holder fortsatt liv i Lusi-utbruddet i dag.
Ved å la magma strømme inn i Lusis sedimentbasseng, kan forkastningen være en måte å flytte hele vulkansystemet nordover på, uttaler Stephen Miller, professor i geodynamikk ved Universitetet i Neuchâtel i Sveits i en pressemelding fra American Geophysical Union (AGU). Miller er ikke tilknyttet studien.
Mazzini og andre forskere er usikre på hvor mye lenger Lusi vil fortsette å ha utbrudd. Slamvulkaner er ganske vanlige på Java, men Lusi er en hybrid mellom en slamvulkan og en hydroterminal ventilasjon fra det underliggende vulkanske systemet, og forbindelsen til den nærliggende vulkanen vil holde Lusi i live med kokende sedimenter i årene som kommer.
Referanser:
Fallahi, M.,J., Obermann, A., Lupi, M. Karyano., K., & A., Mazzini. 2017. The plumbing system feeding the LUSI eruption revealed by ambient noise tomography. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, doi 10.1002/2017JB014592
Scientists determine source of world’s largest mud eruption, The American Geophysical Union, pressemelding, 17. oktober 2017
