การเคลื่อนที่ของก๊าซ กุญแจไขความลับการปะทุของภูเขาไฟ เซนต์ เฮเลนส์

ผลการวิจัยของมหาวิทยาลัยโอเรกอน ประเทศสหรัฐอเมริกา ชี้ว่าการเคลื่อนที่ของก๊าซและไอน้ำบริเวณส่วนบนของมวลหินหลอมเหลว อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้แรงดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและกระตุ้นกลไกลที่ทำให้ภูเขาไฟเซนต์ เฮเลนส์ ปะทุในปี ค.ศ. 1980 และ 2004 โดยนักวิจัยได้วิเคราะห์หาปริมาณธาตุลิเธียม (lithium) ในลาวาและพบว่ามีปริมาณสูงมากในช่วงไม่กี่สัปดาห์หลังการปะทุ แต่หลังจากนั้นก็ลดลงจนถึงระดับปกติ ซึ่งชี้ว่าลิเธียมแพร่เข้าสู่ฟองก๊าซและสะสมตัวในมวลก๊าซที่ก่อตัวขึ้นในช่วงไม่กี่เดือนก่อนการระเบิด

งานวิจัยชิ้นนี้ได้ถูกเผยแพร่ในวารสารวิชาการ Geology ซึ่งเป็นงานวิจัยร่วมของมหาวิทยาลัยโอเรกอน (Oregon State University) กรมทรัพยากรธรณี (U.S. Geological Survey) และมหาวิทยาลัยอื่นอีก 5 สถาบัน ทำการสำรวจทางอากาศ ด้วยเฮลิคอปเตอร์ที่ได้รับการสนับสนุนจาก U.S.G.S. หลังจากเหตุการณ์ระเบิดในปี ค.ศ. 2004 และใช้เทคนิคสำรวจด้วยเลเซอร์ที่เรียกว่า inductively couple plasma mass spectrometry ซึ่งสามารถวัดความเข้มข้นของธาตุที่ต้องการได้ในระดับ ส่วนในล้านส่วน (part per million)

ผศ.ดร.อดัม เคนท์ (Adam Kent) จากมหาวิทยาลัยโอเรกอน กล่าวว่า การระเบิดของภูเขาไฟอาจคล้ายกับการเขย่าขวดน้ำอัดลม โดยการศึกษาในครั้งนี้ชี้ว่า ก๊าซเคลื่อนที่ขึ้นไปยังส่วนบนของมวลหินหลอมเหลวที่อยู่ใต้ภูเขาไฟ และช่วยให้เปลือกด้านบนแตกออกและเกิดการระเบิด ซึ่งทำให้เข้าใจพฤติกรรมของภูเขาไฟและสิ่งที่เป็นตัวกระตุ้น
ทว่า การค้นพบนี้ยังไม่สามารถใช้ในการทำนายการระเบิดของภูเขาไฟได้ เนื่องจากนักวิจัยไม่สามารถหาทางลงไปยังมวลหินหลอมเหลวใต้ภูเขาไฟ เพื่อตรวจสอบปริมาณก๊าซ แต่เมื่อมีการระเบิดเกิดขึ้น การวิเคราะห์ ปริมาณลิเธียมและก๊าซชนิดอื่น ๆ ในหินตัวอย่างอาจช่วยไขเงื่อนงำของธรรมชาติและความรุนแรงของพิบัติภัยได้

การเพิ่มขึ้นของแรงดันก๊าซอาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ภูเขาไฟระเบิด แต่ก็ยังเป็นเรื่องยากที่จะพิสูจน์ สิ่งที่การวิจัยนี้บ่งชี้ได้คือ ไม่กี่เดือนก่อนการปะทุ จะมีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแรงดันไอน้ำในมวลหินหลอมเหลวใต้ภูเขาไฟ ลิเธียมสามารถละลายในไอน้ำและระเหยได้ง่าย จึงมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกันกับก๊าซชนิดอื่น
เทคนิคนี้อาจเป็นประโยชน์ในการคาดการณ์ในอนาคต ยกตัวอย่างเช่น หากหินที่เกิดจากการปะทุมีปริมาณธาตุที่ระเหยได้ เช่น ลิเธียม สูงมาก ก็อาจเป็นบ่งชี้ว่าการปะทุอาจเกิดขึ้นอย่างรุนแรงและต่อเนื่อง และเทคนิคนี้อาจนำไปใช้ได้กับภูเขาไฟทั่วโลก

ทั้งนี้เมื่อปี ค.ศ. 1980 ภูเขาไฟเซนต์ เฮเลนส์ ได้เกิดการระเบิดครั้งใหญ่ และหลังจากนั้นอีก 6 ปี ก็มีการปะทุครั้งเล็ก ๆ เกิดขึ้นหลายครั้ง ในเดือนกันยายนปี ค.ศ. 2004 ภูเขาไฟเริ่มแสดงลักษณะที่เป็นนัยของการระเบิดและมีการก่อตัวของโดม ความรุนแรงของการปะทุในปี ค.ศ. 2004 มากกว่าเมื่อปี 1980 มากโดยมีลาวาไหวออกมามากกว่า 81 ล้านลบม ซึ่งมากกว่าครั้งก่อนหน้าถึงสี่เท่าในระยะเวลา เพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้น ปัจจุบันยังมีลาวาไหลออกมาและอาจต่อเนื่องไปอีกหลายปี

อ้างอิง http://www.sciencedaily.com/releases/2007/03/070305144749.htm
http://oregonstate.edu/dept/ncs/topstories.html