Procesy wulkaniczne mają dla człowieka wiele negatywnych i często katastrofalnych skutków. Zalicza się do nich:

• wulkaniczne trzęsienia ziemi, które stanowią 5–7% rocznych trzęsień ziemi;

• tsunami, np. wywołane wybuchem Krakatau w 1883 roku lub Unzen w 1792 roku;

• trujące gazy wulkaniczne, zawierające dwutlenek i tlenek węgla, siarkowodór i cyjanek, np. uwolnione z dna jeziora Nyas w Kamerunie, które spowodowały śmierć 1,5 tys. osób;

• opady piroklastyczne, które mogą doprowadzić do śmierci ludzi, jak np. w 79 roku n.e. na skutek wybuchu Wezuwiusza;

• chmury gorejące, złożone z materiału piroklastycznegomateriał piroklastycznymateriału piroklastycznego w gorącym strumieniu gazowym, które również prowadzą do śmierci i zniszczeń, jak w przypadku wybuchu wulkanu na Martynice w 1902 roku, wskutek czego doszło do zniszczenia miasta Saint Pierre;

• lahary, czyli spływy popiołowe, potoki błotne zawierające materiały piroklastyczne, powodujące śmierć ludzi, jak w przypadku Nevado del Ruiz w Kolumbii w 1985 roku, wskutek czego zginęło ponad 20 tys. osób;

• lawiny (potoki) piroklastyczne, czyli spływające po stoku wulkanu potoki mieszaniny materiałów piroklastycznych i gorącego gazu;

• lawiny gruzowe, czyli lawiny bloków i okruchów skał budujących wulkan.

Metody przewidywania erupcji wulkanicznych

Prognoza wybuchu wulkanu powinna obejmować miejsce i siłę erupcji, jej rodzaj oraz czas trwania, w tym moment wystąpienia kulminacji wybuchu. Podobnie jak w przypadku trzęsień ziemi, przewidywanie wybuchów wulkanów nie jest proste. Prognozowanie erupcji wulkanicznych charakteryzuje się wyższą skutecznością niż w przypadku trzęsień ziemi, ale pozwala jedynie przewidzieć nadejścia zdarzenia, bez ustalenia jego cech z wyprzedzeniem.

Z uwagi na negatywne skutki wybuchów wulkanów stale prowadzone są prace badawcze, których celem jest opracowanie metody jak najbardziej dokładnego i skutecznego sposobu przewidywania erupcji. Dzięki takim prognozom możliwa do przeprowadzenia jest wcześniejsza ewakuacja ludności z terenów zagrożonych wybuchem i jego następstwami.

Indeks górny Źródło: W.M. Zuberek, Przewidywanie geologicznych zagrożeń i katastrof naturalnych – ograniczenia i pewne możliwości, „Gospodarowanie Surowcami Mineralnymi” 2008, t. 24, z. 2/3, s. 123–134. Indeks górny koniec^{Źródło: W.M. Zuberek, Przewidywanie geologicznych zagrożeń i katastrof naturalnych – ograniczenia i pewne możliwości, „Gospodarowanie Surowcami Mineralnymi” 2008, t. 24, z. 2/3, s. 123–134.}

Indeks górny Źródło: W.M. Zuberek, Przewidywanie geologicznych zagrożeń i katastrof naturalnych – ograniczenia i pewne możliwości, „Gospodarowanie Surowcami Mineralnymi” 2008, t. 24, z. 2/3, s. 123–134; Smithsonian Institution National Museum of Natural History, Global Volcanism Program, US Geological Survey, Science for Changing World. Indeks górny koniec^{Źródło: W.M. Zuberek, Przewidywanie geologicznych zagrożeń i katastrof naturalnych – ograniczenia i pewne możliwości, „Gospodarowanie Surowcami Mineralnymi” 2008, t. 24, z. 2/3, s. 123–134; Smithsonian Institution National Museum of Natural History, Global Volcanism Program, US Geological Survey, Science for Changing World.}

Rodzaje metod przewidywania wybuchów wulkanów są przedstawione w poniższej tabeli.

Indeks górny Źródło: W.M. Zuberek, Przewidywanie geologicznych zagrożeń i katastrof naturalnych – ograniczenia i pewne możliwości, „Gospodarowanie Surowcami Mineralnymi” 2008, t. 24, z. 2/3, s. 123–134. Indeks górny koniec^{Źródło: W.M. Zuberek, Przewidywanie geologicznych zagrożeń i katastrof naturalnych – ograniczenia i pewne możliwości, „Gospodarowanie Surowcami Mineralnymi” 2008, t. 24, z. 2/3, s. 123–134.}

Powyższe metody monitorujące pozwalają na określenie aktywności i stanu wulkanu.

Podobnie jak w przypadku trzęsień ziemi, również przed erupcją wulkanu występują pewne charakterystyczne zjawiska, których obserwacja może być skutecznym sposobem przewidywania wybuchu, a zalicza się do nich:

• wzrost wydzielania gazów z kraterukraterkrateru;

• występowanie wstrząsów ziemi, będących efektem nagromadzenia się gazów oraz magmy i wzrostu ciśnienia wewnątrz wulkanu;

• występowanie deformacji terenu.

Wiele spośrod wybuchów wulkanów nie jest jednak poprzedzonych występowaniem wymienionych powyżej zjawisk, dlatego przewidywanie takich erupcji wydaje się prawie niemożliwe. Badacze z Alaska Volcano Observatory są jednak bardzo bliscy opracowania nowego sposobu prognozowania. Proponują oni zastosowanie metody hindcasting (prognozowanie wsteczne) opartej o modele komputerowe, które opracowują symulacje wybuchów wulkanów na podstawie tych erupcji, do których już doszło. W tym celu wykorzystuje się czujniki naziemne i satelitarną interferometrię radarową (InSAR), a wysoko wyspecjalizowane komputery dokonują analiz statystycznych z wykorzystaniem filtrowania Kalmana. Stworzony model pozwala zrozumieć przyczyny wybuchu wulkanu w sytuacji, kiedy przed erupcją nie obserwuje się żadnych charakterystycznych zjawisk. Zaobserwowano, że przed takim wybuchem zachodzą określone zmiany w skałach - dochodzi do naprężeń, rozszczepień i rozpadu skał. Wulkanem, który posłużył do opracowania tej metody, jest wulkan Okmok na Aleutach, którego wybuchu 19 lipca 2008 roku nie poprzedziły żadne inne zjawiska. Ten sam wulkan w 1997 roku wykazywał pewną niewielką aktywność przed wybuchem.

Inną testowaną metodą, ale możliwą do zastosowania w przypadku bardzo aktywnych wulkanów, jest obserwacja aktywności sejsmicznej w określonym czasie przed właściwym wybuchem. W tym celu badacze związani z Earth and Planetary Science Letters dokonują obserwacji wulkanu Telica w Nikaragui. W latach 2009–2011 metoda okazała się skuteczna w przypadku 35 z 50 zdarzeń. Tylko w 2 przypadkach nie zaobserwowano aktywności sejsmicznej. Według Diany Roman z Carnegie Institution for Science, wulkany tuż przed erupcją cechuje okres spokoju sejsmicznego, po którym występuje wybuch. Przypuszcza się, że dłuższy okres ciszy sejsmicznej oznacza silniejszy wybuch wulkanu. Metodę tę zaliczyć można do prognozowania krótkoterminowego.

Słownik