Lujza, Ágnes, Henrik, Magor2024. március 02., szombat
Föld

Gépi tanulás segíti a vulkánok azonosítását

National Geographic Magyarország

Alaszkában mintegy 130 vulkán van, ami az elmúlt 2 millió évben kitört, több tucatnyi jelenleg is aktív státusú – ezeket a vulkáni törmelékrétegek alapján rendkívül bonyolult beazonosítani.

A Redoubt nevű alaszkai vulkán
Forrás: Pixabay

Az alaszkai vulkánok jelentős robbanásokkal járó kitörésekre képesek, ami azt jelenti, a vulkáni hamu és törmelék a hegytől nagy távolságokba is eljuthat. Az Amerikai Geológiai Szolgálat Alaszkai Vulkán Obszervatóriumának kutatói vizsgálták meg a lehetőségeket, hogy miként lehet kideríteni egy-egy lerakódott rétegről, hogy mely vulkánból származnak.

Miért is fontos tudni ezt?

A vulkáni hamurétegek kora jól meghatározható, így mankóként szolgál többek közt a régészet vagy az őslénytan számára, és emellett a geológusoknak is rengeteg információt nyújt többek közt a vulkánok veszélyességéről is. Ha nem tudjuk, hogy egy hamuréteg mely vulkánból került ki, esélyünk sincs arra, hogy egy esetleges későbbi kitörést megfelelően előrejelezhessünk.

A vulkáni hamuban és törmelékben (az abban lévő üvegben) az egyes vulkánokra jellemző összetételben találhatóak meg a különféle elemek és a rendkívül kis mennyiségű nyomelemek, valamint azok izotópjai, amelyeket ma már elég pontosan meg tudunk mérni. A problémát csak az jelenti, hogy miként hozható összefüggésbe a különböző helyeken vett mintákban, furatokban található hamu egy-egy konkrét vulkánnal.

Néhány vulkán Alaszkában – zölddel a mostani elemzésben szereplők, pirossal azok, amelyeket kihagytak. A sárga és a lila karikák az üledékfuratok kinyerésének helyét jelzik.
Forrás: Geochemistry, Geophysics, Geosystems

A kutatóknak ismert adatokból kellett kiindulniuk. Habár Alaszka és az Aleut-szigetív vulkánjai egymás után sorakoznak, számtalan különbség van a helyzetük szerint például a földkéreg vastagságában, vagy összetételében. Az egyes vulkánokban a felszínre igyekvő magma is eltérő összetételű (időben és térben is). A vulkánok részletes feltérképezésére az 1940-es évektől kezdődően került sor, sok esetben csak ekkor ismerték fel az egyes, korábbi hatalmas kitörések után maradt kalderákat. Bár ekkor fény derült a kalderákat létrehozni képes vulkánok kilétére, az nem volt ismert, hogy mely vulkánok voltak képesek jelentős területet megszórni törmelékkel, hamuval – jelen pillanatban 25-ről tudunk. Alaszka esetében rengeteg korábbi kitörés nyoma eltűnt a jégkorszakban (a jégtakaró bedarálta a kőzetrétegeket), így a legtöbb esetben csak a jégkor utáni, utóbbi 11 ezer évből vannak adataink. Ez pedig túl kevés ahhoz, hogy valós felmérés készülhessen a térség vulkáni veszélyeiről.

Vulkáni hamuszemcse elektronmikroszkópos képe
Forrás: USGS

 

A problémára megoldás lehet az, ha az ismert eredetű vulkáni rétegek összetételét igen részletes elemzésekben összehasonlítják azokkal, amelyek eredete nem ismert. A feladatra ideális a gépi tanulás módszere, mivel igen sokrétű adathalmazról van szó, a kutatók is ezt választották, majd tesztelték is az eljárást. Az összehasonlításhoz több évtized alatt, az egyes vulkánokról helyben begyűjtött mintákat használták fel, az egyes vulkánokra jellemző összetétel-adatbázis több módszerrel is elvégzett elemzésből állt össze. Meghatározták az egyes minták főbb összetevőit (mint például a szilícium-dioxid tartalom), illetve a nyomelemek mennyiségét és egymáshoz viszonyított arányait is.

A teszteléshez óceáni üledékfuratokban talált, az elmúlt 800 ezer évből fennmaradt vulkáni törmelék adatait használták, és sikerült is nagyon valószínű kitörési forrásokat találni az egyes rétegekhez. Akkor ütköztek csak nehézségbe, ha egy adott vulkán a különböző kitöréseiben nagyon eltérő összetételű törmeléket szórt szét. Az is bizonyossá vált, hogy nagyon nagy segítséget jelent az azonosításban a nyomelemek bevonása.

Neutroncsillagot találtak egy szupernóva maradványában

Neutroncsillagot találtak egy szupernóva maradványában

A James Webb-űrteleszkóp – most először – sikeresen észlelte, az elméletek szerint, a szupernóva-robbanásban létrejövő neutroncsillagot.

Eljött az idő, hogy a szennyezők fizessenek!

Eljött az idő, hogy a szennyezők fizessenek!

Rendszerszintű hiányosságok miatt termelünk és használunk fel egyre több műanyagot, s így egyre több műanyag kerül ki tengeri, szárazföldi és édesvízi élőhelyekre – derül ki az Európai Akadémiák Tudományos Tanácsadó Testülete, az EASAC a legújabb kutatásokat összefoglaló kommentárjából. Az európai tudományos szervezetnek a Magyar Tudományos Akadémia is tagja - a hírt az mta.hu tette közzé.

Égi jelenségek 2024. március első felében

Égi jelenségek 2024. március első felében

Kora este ragyog a tavaszi állatövi fény, együttállásokat nézhetünk, lesz alkonyi holdsarló, és érdemes a naptevékenységre is figyelni.

A New Horizons űrszonda újabb felfedezése

A New Horizons űrszonda újabb felfedezése

A Pluto és az Arrokoth meglátogatásával a szonda már beírta a nevét a csillagászat történetébe, ám még újabb, igen fontos felfedezést tett nemrégiben.

Tányérunkon a változás

Tányérunkon a változás

A WWF jelentése a fenntartható táplálkozásról azokra a legfontosabb adatokra hívja fel a figyelmet, amelyekből kiderül, hogy az étkezési kultúra megváltoztatásával nemcsak a bolygó védelméért, de az emberek egyéni testi-lelki egészségéért is komoly lépéseket lehet tenni.

National Geographic 2024. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

16 500 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket