Bliksem tijdens onweer kan dramatisch zijn, maar de bliksem boven een uitbarstende vulkaan is misschien wel een van de meest verbluffende natuurverschijnselen. Wetenschappers beginnen nu pas de fijne kneepjes te begrijpen die betrokken zijn bij de productie van vulkanische bliksem dankzij de ontwikkeling van nieuwe elektromagnetische golftechnologie die in een aspluim kan kijken.
Volkaanbliksem onder de sterrenhemel bij de Eyjafjallajokull in IJsland tijdens een uitbarsting in 2010. Image appears courtesy of Sigurdur Stefnisson.
Volkanische bliksem boven Eyjafjallajokull in IJsland tijdens een uitbarsting in 2010. Image appears courtesy of Sigurdur Stefnisson.
Bliksem wordt over het algemeen veroorzaakt door de scheiding van positief en negatief geladen deeltjes in de atmosfeer. Zodra de ladingsscheiding groot genoeg wordt om de isolerende eigenschappen van lucht te overwinnen, zal elektriciteit tussen de positief en negatief geladen deeltjes stromen als bliksemschichten en de lading neutraliseren.
In onweerswolken zijn de geladen deeltjes afkomstig van vloeibare en bevroren waterdruppels die binnen de wolken circuleren. Bliksem ontstaat binnen een onweerswolk als de positieve deeltjes zich ophopen bij de top van de wolk en de negatieve deeltjes zich daaronder verzamelen. Negatieve ladingen aan de onderkant van een onweerswolk zijn ook in staat zich te verbinden met positieve ladingen op de grond, waardoor wolk-naar-grond bliksem ontstaat.
Tienduizenden bliksemflitsen zijn waargenomen bij grote vulkaanuitbarstingen. Wetenschappers denken dat de geladen deeltjes die verantwoordelijk zijn voor de vulkanische bliksem zowel afkomstig kunnen zijn van het materiaal dat uit de vulkaan wordt uitgestoten als van ladingsvormende processen in aswolken die door de atmosfeer bewegen. Tot dusver is echter slechts weinig wetenschappelijk onderzoek gedaan naar vulkanische bliksem. Over de precieze oorzaak van vulkanische bliksem wordt dan ook nog steeds actief gediscussieerd.
Vulkanische bliksem is moeilijk te bestuderen, niet alleen vanwege de afgelegen ligging van veel vulkanen en de infrequente uitbarstingen, maar ook omdat dichte aswolken bliksemflitsen aan het zicht kunnen onttrekken. Nieuwe technologie waarbij gebruik wordt gemaakt van radiostraling met zeer hoge frequentie (VHF) en andere soorten elektromagnetische golven stelt wetenschappers nu in staat de bliksem waar te nemen in aspluimen die anders niet zichtbaar zouden zijn. Deze technologie werd voor het eerst toegepast tijdens een uitbarsting in 2006 van Mount Augustine in Alaska, en werd later gebruikt tijdens uitbarstingen van Mount Redoubt in Alaska in 2009 en Eyjafjallajökull in IJsland in 2010.
Uit deze studies hebben wetenschappers twee verschillende fasen kunnen onderscheiden voor de productie van vulkanische bliksem. De eerste fase, bekend als de eruptieve fase, vertegenwoordigt de intense bliksem die zich onmiddellijk of kort na de uitbarsting in de buurt van de krater vormt. Dit type bliksem wordt vermoedelijk veroorzaakt door positief geladen deeltjes die uit de vulkaan worden uitgestoten. De tweede fase, bekend als de pluimfase, is de bliksem die zich vormt in de aspluim op plaatsen benedenwinds van de krater. Hoewel de oorsprong van de geladen deeltjes voor de pluimbliksem nog wordt onderzocht, is het mogelijk dat er een soort oplaadproces in de pluim plaatsvindt, aangezien er een zekere vertraging is in de productie van dergelijke bliksem. Verdere studies zullen zeker volgen.
Bottom line: Intense en spectaculaire bliksemstormen kunnen worden geproduceerd tijdens grote vulkaanuitbarstingen. Wetenschappers denken dat de geladen deeltjes die verantwoordelijk zijn voor vulkanische bliksem afkomstig kunnen zijn van zowel het materiaal dat uit de vulkaan wordt uitgestoten als van ladingsvormende processen binnen aswolken die door de atmosfeer bewegen.
Video: Thermische beelden van lava die uit een uitbarstende vulkaan spuwt
Marskrater kan eigenlijk oude supervulkaan zijn
Grootste afzonderlijke vulkaan op aarde, zeggen wetenschappers
Nieuw model van het inwendige van de aarde onthult aanwijzingen voor hotspot-vulkanen
Kleine vulkanen hebben grote invloed op klimaat
Vulkanen polsen met behulp van satellietbeelden
Deanna Conners is milieuwetenschapper en heeft een Ph.D. in Toxicologie en een M.S. in Milieukunde. Haar belangstelling voor toxicologie komt voort uit het feit dat zij is opgegroeid in de buurt van de Love Canal Superfund Site in New York. Haar huidige werk is het verstrekken van wetenschappelijke informatie van hoge kwaliteit aan het publiek en besluitvormers en het helpen opbouwen van interdisciplinaire samenwerkingsverbanden die milieuproblemen helpen oplossen. Ze schrijft over aardwetenschappen en natuurbehoud voor EarthSky.