print logo

Tar pulsen på slamvulkan

For første gang i historien har forskere undersøkt en slamvulkan mens utbruddet fortsatt er i gang. Britiske forskere mener den geysirlignende vulkanen skyldes oljeboring noen hundre meter unna. UiO-forskere mener sannsynligheten er langt større for at vulkanen ble dannet etter et kraftig jordskjelv for tre år siden.

UKJENTE SLAMVULKANER: Den tre år gamle slamvulkanen på Java har drevet 40 000 mennesker på flukt. Adriano Mazzini fant ytterligere tolv like gamle slamvulkaner i jungelen 40 kilometer unna. Foto: Adriano Mazzini.

Bare noen dager etter det voldsomme jordskjelvet på den østlige delen av Java i Indonesia i mai 2006 dukket det opp en slamvulkan, kalt Lusi. Slamvulkanen herjer bare femten kilometer fra Indonesias nest største by, Surabaya, med over tre millioner innbyggere.

Vanligvis dør slamvulkaner ut etter to til tre dager. Så tar det ti til femten år før neste utblåsning. Det spesielle med Lusi er at den har vært aktiv i tre år. Bare i løpet av en dag spyr den ut 150 000 kubikkmeter kokende slam. Slammet er langt varmere enn fra vanlige slamvulkaner. 40 000 mennesker er allerede drevet bort fra sine hjem.

Det ble boret en oljebrønn rett ved slamvulkanen. Nå er området forvandlet til en innsjø av slam og leire. For at slammassene ikke skal oversvømme mer av det flate landskapet, er det bygd tretti meter høye demninger for å lede slammassene ut i en elv til havet. Det har ødelagt levebrødet for de lokale fiskerne.

Myndighetene har forgjeves forsøkt å stoppe vulkanen ved å fylle krateret med svære betongkuler, lenket sammen med kjettinger. De forsvant ned i vulkanen. Inger aner hvor de ble av.

Historisk anledning

For geologene er slamvulkanen en sjelden anledning til å forstå dannelsen av denne typen vulkaner.

– Dette er første gang i historien at forskere har kunnet studere en aktiv slamvulkan. Vi har studert sovende slamvulkaner i Aserbajdsjan, men der har vi aldri nådd frem før vulkanene var ferdige med utbruddene sine, forteller seniorforsker Henrik Svensen på PGP (Physics of Geological Processes) ved Universitetet i Oslo.

– Det store spørsmålet har vært om vulkanen skyldes en såkalt blowout eller om forholdene lå naturlig til rette. Mange peker på uforsvarlig boring. Temaet er svært betent i Indonesia. For oljeselskapet kan det være snakk om store erstatningsbeløp til de berørte, påpeker Henrik Svensen.

Britiske forskere ved Durham-universitetet i England mener den indonesiske slamvulkanen skyldes et uhell under oljeboringen.

Postdoktor Adriano Mazzini ved PGP mener sannsynligheten er langt større for at vulkanen skyldes naturlige omstendigheter. Likevel kan oljeboringen ha hatt noe å si for størrelsen på utbruddet.

Da utbruddet kom, dro Adriano Mazzini sporenstreks til Java for å studere slamvulkanen. I motsetning til sine britiske kolleger gjennomførte han en rekke feltarbeider i Indonesia.

– De engelske forskerne var aldri i Indonesia. De baserer alle resultatene sine på boredata og har ikke undersøkt geologien i området. De unnlot også i de matematiske beregningene sine å ta hensyn til at det var trykk i undergrunnen. Det kan ha ført til feilaktige konklusjoner, påpeker Henrik Svensen.

KOKENDE VARMT: Adriano Mazzini har undersøkt dybden på vulkanen ved å studere mikrofossilene i de kokende slammassene.

Fant tolv slamvulkaner til

Adriano Mazzini oppdaget at slamvulkanen ligger i en forkastningssone som ble aktivert under jordskjelvet. En forkastningssone er der to deler av jordskorpen beveger seg relativt til hverandre.

Langs den samme forkastningssonen, 40 kilometer unna Lusi, fant han ytterligere tolv slamvulkaner, som alle hadde utbrudd rett etter jordskjelvet. I motsetning til Lusi sloknet de etter noen dager. Flere av vulkanene lå inne i jungelen, på svært utilgjengelige steder.

Han sporet opp slamvulkanene ved å bruke satellittbilder, kartteknologien til Google og ved å spørre seg frem hos lokalbefolkningen.

– Overraskende nok er det aldri gjort noe forskning på disse slamvulkanene. Bare enkelte av dem var merket av på noen gamle kart fra kolonitiden. Forklaringen er kanskje at geologer flest er mer interessert i å forske på alle de andre naturfarene i Indonesia, som store vulkaner, flodbølger og jordskjelv, mener Henrik Svensen.

Sammenlignet mikrofossiler

Borehullet rett bortenfor Lusi er 1,6 kilometer dypt, men bare noen titalls centimeter i diameter. Lusi er 60 meter i diameter og 1,8 kilometer dyp. Det er lite. Mange slamvulkaner er ti til femten kilometer dype.

– Vanligvis er det umulig å komme nær aktive vulkaner for å ta prøver av vulkanmassene, men takket være demningen rundt vulkanen kunne Mazzini stå på den og ta slamprøver.

Ved å sammenligne mikrofossilene i slammassene med borematerialet fra oljebrønnen kunne han fastslå hvilke dyp vulkanslammet kommer fra, og dermed studere historien til vulkanen fra dag én.

– Dette er aldri blitt gjort før, påpeker Henrik Svensen.

Geysir

Vulkanen er aktiv hele tiden, men intensiteten varierer og er avhengig av trykket under bakken.

– De store utbruddene kommer hver halvtime og varer litt over et kvarter. Noen ganger er det to timer mellom utbruddene. Det er også store daglige og månedlige variasjoner, oppdaget Adriano Mazzini.

Det er ikke bare oppsamlingen av trykk som øker utbruddene. Det er mange jordskjelv i området. De påvirker også.

Dobbeltsjekk

Mazzini har fulgt den vanlige tilnærmingen i PGP, med datasimuleringer og eksperimenter i laboratoriet.

I laboratoriet gjenskapte han forkastningssonen ved å blåse inn luft og gass i en boks med leire, men likevel ikke så mye at det ble lekkasje i toppen. Så satte han systemet under trykk og deformerte boksen. Da sprutet det opp gass og leire langs “forkastningssonen”. Datasimuleringene ga de samme svarene.

– Hvis slamvulkanen skyldes vanlig blowout, ville vi fått en tilfeldig fordeling av kratere rundt borehullet.

Likevel vil Adriano Mazzini ikke være for bastant.

– Selv om dataene våre viser at betingelsene var gode for et naturlig utbrudd, kan Lusi ha blitt mye mer dramatisk på grunn av boringen. Vi kan derfor ikke gi en prosentvis fordeling av skyld, konkluderer Mazzini.

SLAMVULKANER

• Slamvulkaner spyr ut varm leire, vann og gass. I motsetning til vanlige vulkaner fins det ikke magma i slamvulkaner. Slamvulkaner kan bli 400 til 500 meter høye og ti kilometer i diameter.

• Slamvulkaner fins i alle verdensdeler, både på land og på havbunnen. Det fins trolig flere tusen. De er mest utbredt i Aserbajdsjan. Norges eneste aktive slamvulkan heter Håkon Mosby. Den ligger på 1250 meters dyp mellom Norge og Svalbard.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Geofag, Petroleumsgeologi, sedimentologi, Informasjons- og kommunikasjonsvitenskap, Simulering, visualisering, signalbehandling, bildeanalyse, Sedimentologi, Naturgeografi Av Yngve Vogt
Publisert 9. sep. 2009 00:00