In 79 na Christus was Plinius de jongere getuige van de uitbarsting van de Vesuvius uit de eerste hand. Enkele jaren later schreef hij de verwoesting in een reeks brieven, waarin niet alleen de "krijsen van vrouwen, het gejammer van baby's en het geschreeuw van mannen", maar ook de woedende krachten van de natuur op het toneel, waaronder "angstaanjagend donker" wolken, gehuurd door bliksem gedraaid en geslingerd, openend om enorme vlammen te onthullen. '
Hoewel de pluimen van zwarte rook en brullende vlammen die Plinius beschrijft waarschijnlijk overeenkomen met de visie van de gemiddelde persoon op een vulkaanuitbarsting, kan de bliksem - overschaduwd door het angstaanjagende beeld van lava dat uit de top van een vulkaan spuwt - er vaak niet in slagen. Maya Wei-Haas rapporteert echter voor National Geographic, deze elektrische ranken bieden meer dan alleen een spectaculaire lichtshow. Volgens een nieuwe studie gepubliceerd in het Journal of Volcanology and Geothermal Research, zou bliksem onderzoekers kunnen helpen om uitbarstingen beter te volgen door in realtime inzicht te geven in het gedrag van vulkanen.
Wetenschappers van de Portland State University, de United States Geological Survey (USGS), de University of Washington en de National Oceanic and Atmospheric Administration gebruikten de database van het World Wide Lightning Location Network van bliksemactiviteit bij 1563 actieve vulkanen, evenals satellietbeelden die vulkanische beelden vastleggen pluimuitbreiding, om bliksemsnelheden op verschillende punten tijdens een uitbarsting te volgen.
Het team ontdekte dat het aantal blikseminslagen dat door de lucht knetterde, piekte toen een uitbarsting de eerste intensivering onderging en viel toen de pluim zich gestaag uitbreidde, wat suggereert dat pieken in activiteit belangrijke veranderingen markeren tijdens de vroege stadia van uitbarstingen.
Bliksemanalyse heeft volgens Wei-Haas verschillende voordelen ten opzichte van traditionele bewakingsmethoden. Onderzoekers vertrouwen meestal op seismometers om potentiële vulkanische bedreigingen te meten, maar dergelijke tools zijn moeilijk te installeren en te onderhouden, wat betekent dat ze vaak worden geplaatst door vulkanen die grenzen aan gemeenschappen in plaats van die in afgelegen gebieden. Helaas sluit relatieve isolatie risico's niet uit, omdat vliegtuigen die boven afgelegen vulkanen vliegen, kunnen worden gehinderd door vulkanische as.
Satellietbeelden en infrageluid zijn twee andere opties, maar beide hebben nadelen: wolken of duisternis kunnen belangrijke aanwijzingen voor aanstaande uitbarstingen verbergen, en de geluidsgolven die in infrageluid worden gebruikt, kunnen door elkaar worden gegooid als ze zich over honderden kilometers verplaatsen. Bliksemdetectie is daarentegen snel (zelfs boven ooggetuigenverslagen) en minder vatbaar voor weersobstakels. Zoals studie co-auteur Alexa Van Eaton, een vulkanoloog bij het USGS Cascades Volcano Observatory, vertelt National Geographic, licht vermijdt ook de mogelijke vervorming die wordt ervaren door geluidsgolven.
Vulkanische bliksem heeft wetenschappers al lang verbijsterd. Angela Fritz schrijft voor The Washington Post in 2016 en legt uit dat het moeilijk is om bliksem te vangen in actie, omdat stakingen alleen plaatsvinden aan het begin van de meest intense uitbarstingen.
Over het algemeen dient bliksem als een correctiemechanisme voor negatieve en positieve ladingen gescheiden in de atmosfeer. Wanneer de bliksem inslaat, worden dergelijke ladingen geneutraliseerd. Wetenschappers weten dat de boosdoeners achter je gemiddelde onweer geëlektrificeerde ijskristallen zijn, maar tot voor kort bleef de exacte wetenschap achter vulkanische bliksem een mysterie. Vervolgens, in 2016, schreven twee studies afzonderlijk gepubliceerd in Geophysical Research Letters veelbelovende verklaringen voor het enkelvoudig fenomeen.
Zoals Becky Oskin opmerkt Live Science, een rapport gericht op videobeelden, infrageluid en elektromagnetische analyse met betrekking tot de Sakurajima-vulkaan in Japan. Gecombineerd suggereerden de gegevens dat statische elektriciteit gegenereerd door deeltjes die in dikke aswolken tegen elkaar wrijven verantwoordelijk was voor vulkanische bliksem. De tweede studie, die ook werd geleid door Van Eaton, was gericht op de uitbarsting van Calbuco-vulkaan in april 2015 in Chili. Interessant genoeg noteerde het team duidelijke overeenkomsten tussen vulkanische bliksem en onweer; ondanks de ogenschijnlijk tegenstrijdige aard van een ijzige vulkaan, vonden Van Eaton en haar collega's dat met waterdamp gevulde wolken dunner wordende as ijs produceerden dat bliksem veroorzaakte, net als een onweerswolk.
In combinatie met de nieuwste bevindingen bieden de 2016-onderzoeken voldoende bewijs van het belang van bliksem bij het volgen van vulkanische activiteit. Maar zoals Rebecca Williams, een vulkanoloog aan de Universiteit van Hull die niet bij het onderzoek betrokken was, Wei-Haas van National Geographic vertelt, vragen - inclusief de vraag hoe goed WWLLN's netwerk van sensoren onderscheid maakt tussen storm en vulkanische bliksem - blijven bestaan.
"Verder werk moet worden gedaan om de twee typen volledig te onderscheiden, maar er is een groot potentieel hier, " zegt Hull.
Van Eaton herhaalt dit sentiment en vertelt Wei-Haas dat aanvullend onderzoek moet worden verricht voordat de methode wordt gebruikt voor populair gebruik.
"Wat we echt hebben met dit artikel zijn enkele sappige observaties, " concludeert Van Eaton. "Ik hoop dat dit veel interessant modelleringswerk zal veroorzaken, en mensen die deze observaties kunnen nemen en ze naar het volgende niveau kunnen brengen."
