Mount Rainier: En af vores nationers mest farlige vulkaner

Indhold

• En aktiv vulkan i hvile
  Mellem udbrud
• Lahars udgør den største risiko
• Hvor farligt er Mount Rainier?
• To typer Lahars
• Er alle dele af vulkanen modtagelige for jordskred?
• Langsigtede effekter af Lahars
• Affald strømmer truede områder i Mount Rainier National Park
• Tidligere Lahars giver ledetråde om fremtidige farer
• Lahar advarselssystem reducerer risikoen
• Overvågning og beredskabsplanlægning pågår
• Hvad skal man gøre, hvis man trues af en Lahar- eller ødelæggelsesstrøm

Mount Rainier: Det flade gulv i Puyallup-floddalen nær Orting, Washington, er dannet af aflejringer af den 500 år gamle Electron lahar, der steg ned fra Mount Rainier (i baggrunden). Lahars, eller vulkaniske mudder, strømmer hurtigt gylle og mudder, der ødelægger eller begraver de fleste menneskeskabte strukturer i deres stier. Lahars fra Mount Rainier kan rejse titusindvis af miles langs floddale og nå Puget Sound. (USGS-fotografi af D.E. Wieprecht.)

En aktiv vulkan i hvile
Mellem udbrud

Mount Rainier, en aktiv vulkan, der i øjeblikket hviler mellem udbrud, er den højeste top i Cascade Range. Dets bygning, afdækket af sne og 25 gletschere, er blevet opbygget af utallige udbrud i de sidste 500.000 år. Det udbrudte sidst i 1894-95, da der blev rapporteret om små eksplosioner på topmødet af observatører i Seattle og Tacoma. Mount Rainiers næste udbrud kan være af lignende eller større størrelse og kunne frembringe vulkansk aske, lavastrømme og laviner af intenst varm klippe og vulkaniske gasser, kaldet "pyroklastiske strømme."

Nogle af disse begivenheder smeltede hurtigt sne og is og kunne frembringe torrenter af smeltevand, der samler løs sten og bliver hurtigt flydende slam med mudder og sten, der er kendt som "lahars". I modsætning til lavastrømme og pyroklastiske strømme, der sandsynligvis ikke strækker sig længere end 10 miles fra vulkanstopmødet og forbliver i Mount Rainier National Park, kan de største lahars rejse i titusinder af miles og nå Puget Sound.

Vulkansk aske vil blive distribueret modvind, oftest mod øst, væk fra Puget Sounds store befolkningscentre. Luftbårne huler af vulkansk aske kan i høj grad fare for fly under flyvning og alvorligt forstyrre luftfartsoperationer. Selvom det sjældent er livstruende, kan vulkanisk asfald på jorden være til gener for beboerne, påvirke nytte- og transportsystemer og medføre betydelige oprydningsomkostninger.

Armero, Colombia, blev mishandlet i 1985 af lahars genereret af et udbrud af gletscheklædte vulkan Nevado del Ruiz. Mere end 20.000 mennesker døde i byen. Bemærk tomme gadeblokke, hvor strukturer blev fejet væk. Tragisk nok lå sikkerheden i nærheden i områder med højere jord. (USGS-fotografi af R.J. Janda.)

Lahars udgør den største risiko

Ved Mount Rainier er risikoen for lahars større end for lavastrømme, vulkansk asfald eller andre vulkanske fænomener, fordi nogle veje til fremtidige lahars er tæt befolkede og indeholder vigtig infrastruktur såsom motorveje, broer, havne og rørledninger. Lahars ser og opfører sig som flydende beton, og de ødelægger eller begraver de fleste menneskeskabte strukturer på deres stier. Tidligere lahars rejste sandsynligvis 45 til 50 miles i timen og var op til 100 fod eller mere tykke, hvor de var indesluttet i dale nær vulkanen. De tyndede og spredte sig i de brede dale nedstrøms, og sænkede til 15 til 25 mil i timen. Indskud af tidligere lahars findes i alle dale, der starter på Mount Rainiers flanke.

Mount Rainier farezoner: Dette kort viser områder, der kan blive påvirket af affaldsstrømme, lahars, lavastrømme og pyroklastiske strømme fra Mount Rainier, hvis begivenheder, der ligner størrelse i forhold til tidligere begivenheder, opstod i dag. Da små lahars er mere almindelige end store, ville de fleste lahars være mindre omfattende end farozonen vist på kortet, og nogle få ville være mere omfattende. Lahar-faren er ikke ens i alle dale. For eksempel er den største fare fra lahars genereret af jordskred på den vestlige side af vulkanen, fordi den indeholder den største mængde hydrotermisk svækket klippe. Forskere fortsætter med at revurdere faresonerne, når de lærer mere om vulkanen. Dæmninger og reservoirer på flere floder kunne mindske omfanget af fremtidige lahars ved at fange hele eller meget af strømmen, men de kan også øge et lahars-omfang, hvis en lahar fortrængte reservoirvand og fik dæmninger til at svigte. En zone med oversvømmelse og sedimentation efter lahar vises kun i de grønne og Duwamish-floddale (se Langsigtede effekter af Lahars), fordi det i andre dale er inkluderet i fareområdet for lahar. Mørkegrå skygge angiver urbaniserede områder. (Kort forenklet fra U.S. Geological Survey Open-File Report 98-428.) Større kort.

Hvor farligt er Mount Rainier?

Mount Rainier er udbrudt mindre ofte og mindre eksplosivt i de seneste årtusinder end sin velkendte nabo, Mount St. Helens. Imidlertid er nærheden til store befolkningscentre i dale, der er modtagelige for lahars fra Mount Rainier, det til en langt større trussel mod liv og ejendom end Mount St. Helens af følgende grunde:

Befolkning og udvikling i risiko: Cirka 80.000 mennesker og deres hjem er i fare i Mount Rainiers lahar-farlige zoner. Nøgleinfrastruktur såsom store motorveje og forsyningsselskaber krydser disse zoner, som også indeholder økonomisk vigtige virksomheder, vandkrafts dæmninger og større havne.

Størrelse og hyppighed af lahars: I løbet af de sidste tusind år har store lahars nået lavlandet Puget Sound i gennemsnit mindst en gang hvert 500 til 1.000 år. Mindre strømme strækker sig ikke så langt som lavlandet forekom hyppigere. Hvis fremtidige store lahars forekommer med lignende priser som tidligere, er der nogenlunde en 1 til 10 chance for, at en lahar når Puget Sound lavlandet i en gennemsnitlig menneskelig levetid.

Der kan være lidt eller ingen advarsel om forhånd: Undersøgelser foretaget af U.S. Geological Survey (USGS) forskere viser, at mindst en af ​​Mount Rainiers nylige store jordskred-genererede lahars kan have fundet sted, da vulkanen var stille og ikke gav advarselsskiltene typisk for en rastløs og udbrudende vulkan. I et så sjældent tilfælde kunne den eneste advarsel være en rapport om, at en lahar allerede er i gang.

To typer Lahars

Mount Rainier kan generere to typer lahars, der kan true de omkringliggende dale:

Meltwater-genererede lahars: Mount Rainier understøtter mere end en kubik kilometer med isis lige så meget som alle andre Cascade Range vulkaner kombineret. Under tidligere udbrudte episoder forårsagede hurtig smeltning af sne og is ved pyroklastiske strømme og andre begivenheder adskillige lahars. Sådanne lahars ville være indledt af begivenheder, der advarer om et forestående udbrud.

Jordskred genereret lahars: Jordskred kan udløses, når smeltet sten (magma) trænger ind i en vulkan og destabiliserer det, som det skete ved Mount St. Helens i 1980, eller de kan være udløst af store jordskælv. De kan også være resultatet af en eventuel fiasko af sten, der blev svækket af virkningen af ​​sure væsker. Magma frigiver gasser og varme, der skaber varmt, surt grundvand, der med tiden kan omdanne hård vulkansk sten til svag, lerrig sten ved en proces kaldet hydrotermisk ændring. Når masser af vandmættet lerrig klippe glider væk, omdannes de hurtigt til en lahar. Selvom de fleste store jordskred ved Mount Rainier forekom i udbrudperioder og sandsynligvis blev udløst af magmaindtrængen eller af eksplosive udbrud, der gyngede i vulkanen, er oprindelsen af ​​mindst en, den 500 år gamle Electron lahar, ikke relateret til udbrud. Denne lahar efterlod aflejringer på op til 20 meter tyk og begravede en gammel vækstskov i nærheden af ​​den moderne Orting.

Vulkan evakueringsskilte direkte trafik til sikkerhed på højere grund i Pierce County, Washington (USGS-fotografi af C.L. Driedger).

Er alle dele af vulkanen modtagelige for jordskred?

Den vestlige flanke af Mount Rainier, inklusive hovedet af Puyallup-floden, har det største potentiale for at løsrive store jordskred, der bliver langt rejste lahars, fordi den har den største mængde svækket lerrig klippe i høj højde. Derfor er Puyallup-floddalen og i mindre grad Nisqually-floddalen, hvis bassin inkluderer nogle af den svækkede klippe, mest udsatte for sådanne begivenheder.

Lille Tahoma Peak på østsiden af ​​vulkanen og mange andre klipper og stejle skråninger kan mislykkes i jordskred, såsom en i december 1963, der rejste flere miles, men sådanne begivenheder er for små til at generere lahars. I modsætning til jordskred kunne lahars genereret af udbrud falde ned i enhver af dale med oprindelse på Mount Rainier.

Langsigtede effekter af Lahars

Lahars fylder vandløbskanaler og begraver dalgulve med aflejringer af sten, sand og mudder et par meter til titalls fod tykke. Disse aflejringer eroderes let, når floder og vandløb genindstiller deres kanaler og kaster rigeligt sediment nedstrøms over år til årtier. På grund af dette kan nedstrøms dalgulve, der oprindeligt ikke var påvirket af en lahar, senere blive udsat for øget oversvømmelse og gradvis begravelse af remobiliseret sediment. Nylige undersøgelser har afsløret omfattende lag af sandet sediment fra Mount Rainier, der strækker sig til havnen i Seattle langs de grønne og Duwamish floddale. Dette sediment blev hurtigt eroderet fra aflejringer af lahars forårsaget af udbrud for omkring 1.000 år siden, selvom laharerne selv ikke strækkede sig meget forbi nutidens Auburn, der ligger omkring 20 mil syd for centrum af Seattle.

Affald strømmer truede områder i Mount Rainier National Park

Næsten årligt inkorporerer vand, der frigøres fra gletsjere eller afstrømning fra intens nedbør, klipper og sediment til dannelse af "affaldsstrømme", der påvirker dale i bjergene på Mount Rainier. Sådanne affaldsstrømme opfører sig som lahars, men er typisk af så lille størrelse, at de sjældent bevæger sig ud over vulkansbasen og kun påvirker sårbare områder inden for grænserne af Mount Rainier National Park. Sommer og efterår er de sæsoner, hvor rester af affald er mest almindelige tider, når gletschere producerer store mængder smeltevand, og intense regn kan falde på lidt vegeterede, snefrie områder med rigeligt løs affald. Fordi affaldsstrømninger udgør en risiko for parkbesøgere og infrastruktur, især stier, veje og broer, uddanner Mount Rainier National Park personale og besøgende om farer ved affaldsstrømme og hvordan man undgår dem ved at bevæge sig ud af dalgulve.

Undersøgelse af gamle laharaflejringer: Geologer studerer aflejringerne af fortidsløg for at vurdere potentielle fremtidige farer. Her prøver en amerikansk geologisk undersøgelsesgeolog en log nedgravet i en stenhårdaflejring øst for Enumclaw, Washington. Denne 5.600 år gamle forekomst, kaldet Osceola Mudflow, blev dannet, da et massivt jordskred på østsiden af ​​Mount Rainier rejste nord og vest langs White River-dalen. (USGS-fotografi af A. Durant.)

Tidligere Lahars giver ledetråde om fremtidige farer

Lahars efterlader tykke lag med sten, mudder og bjælker på dalgulve. Geologer bruger dette og andet bevis for at vurdere fremtidig farepotentiale og til at kortlægge zoner i floddale, der kører mod Mount Rainier, der kan oversvømmes af fremtidige lahars. Ikke alle dale ville nødvendigvis blive påvirket under et givet udbrud eller stort skred, og heller ikke alle lahars i en dal være store nok til at udvide sig til grænser for farezoner. Lahar-farzoner, der er kortlagt af USGS, bruges til at guide udviklingen af ​​farereguleringsreguleringer i omfattende arealanvendelsesplaner fra amter og byer, der ligger ved foden af ​​Mount Rainier.

Lahar advarselssystem reducerer risikoen

Fordi der er et højere niveau af risiko fra lahars genereret af jordskred på den vestlige flanke af Mount Rainier, har USGS, Pierce County Department of Emergency Management og Washington State Emergency Management Division oprettet et lahar-advarselssystem. En detekteringskomponent består af matriser af skærme, der registrerer jordvibrationer i en lahar. Computeriseret evaluering af data vurderer tilstedeværelsen af ​​en flydende lahar og udsender en automatisk alarm til nødadministrationsbureauer. Nødledere kan derefter iværksætte passende reaktionstiltag. By-, amts- og statskontorer designer og vedligeholder underretningsprocedurer, evakueringsveje og offentlige uddannelsesprogrammer.

Hvis der blev genereret en stor lahar i den øverste Puyallup-floddalen uden de forløbere, der typisk indvarsler vulkansk uro og udbrud, kunne den ankomme Orting City så lidt som 40 minutter efter, at den oprindelige advarsel er lydet. Tiden kan være kort, og en vellykket afhjælpning afhænger af effektiv anmeldelse af mennesker i fare, offentlighedens forståelse af faren og hurtig reaktion fra borgerne. Dette system til automatisk registrering og anmeldelse af en lahar reducerer, men eliminerer ikke risikoen i lahar-stierne.

Overvågning og beredskabsplanlægning pågår

USGS i samarbejde med Pacific Northwest Seismic Network på University of Washington overvåger kontinuerligt Mount Rainier og vurderer potentielle farer, der stammer fra vulkansk aktivitet. Vulkaner viser ofte tegn på uro, såsom øget seismicitet (jordskælv) og emission af vulkangasser og hævelse af vulkanen, dage til måneder før et udbrud. Når uro opdages, vil forskere underrette beredskabsembedsmænd og øge overvågningsindsatsen.

Mount Rainier Volcanic Hazards Response Plan, som blev oprettet ved at samarbejde med lokale, amts-, statlige og føderale agenturer, er på Internettet. Planen beskriver agenturernes ansvar, og hvordan de vil kommunikere med hinanden og offentligheden under en vulkanisk krise.

Hvad skal man gøre, hvis man trues af en Lahar- eller ødelæggelsesstrøm

Kend tegn på affaldsstrømme og lahars. Erfaringer fra hele verden viser, at det at flytte til høj jorden fra dalbunden er den eneste måde at sikre sikkerhed under en lahar. Når du vandrer i dale på skråningerne af Mount Rainier i løbet af sensommeren eller under intens regn, skal du være opmærksom på tegnene på et nærliggende affaldsstrømning, der ryster og brølende lyd - og bevæg dig op ad dalen til højere jord. Det samme gælder for lahars, men fordi de berører meget større områder, er folk nødt til at flytte ud af truede områder, før lahars kommer tæt på. Lahars er næsten altid foran med vulkanisk uro, så i de fleste tilfælde vil der være tid til at advare folk, når der er en øget risiko. Få en NOAA-vejrradio for at modtage advarsler om mulige lahars samt andre naturlige farer (for yderligere information på Internettet, gå til https://www.nws.noaa.gov/nwr/).