في معظم الحالات، تكون النشاطات البركانية الناتجة عن النقاط الساخنة هادئة نسبيًا، حيث تتدفق الحمم أسفل سفوح الجبال ببطء يكفي لأن يبتعد الناس عن طريقها. لكن في عدد من المواقع - جبل إتنا، هاواي، آيسلندا - تُقذف الحمم في نوافير درامية قد تصل إلى ارتفاع عدة مئات من الأمتار. وهو أمر رائع للسياحة ومروع لأي شخص يقف في اتجاه مجرى التدفق.

في الوقت الحالي، لسنا متأكدين مما يمنحها هذه القوة. لكن بفضل مجموعة حديثة من الانفجارات في بركان كيلاويا، لدينا بعض من أفضل التوثيقات حتى الآن لنوافير الحمم الثائرة. في مقال بمجلة ساينس، يصف باحثون من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ما رأيناه ويقارنونه بما قد نتوقعه بناءً على أفضل أفكارنا حول ما يحرك هذه النوافير من الصخور المنصهرة.

مع وجود ثلاث مناطق بركانية نشطة تمارس نشاط النوافير، كان هناك تدفق مستمر من مقاطع الفيديو الدرامية للصخور المنصهرة الحمراء المتدفقة من الأرض. لكن كيلاويا شهد ثلاث حلقات فقط من النوافير منذ عام 1823، رغم أنه أصغر وأكثر البراكين نشاطًا في هاواي. أدى هذا النشاط إلى دراسة مكثفة، ولدينا فكرة جيدة عن بنية البركان. حددت الأعمال السابقة بضع بقايا من الحمم في نطاق بضعة كيلومترات من السطح، وكان للبركان 35 محطة منفصلة لجمع البيانات مثبتة على كيلاويا، بما في ذلك "محطات زلزالية، وأجهزة استشعار تحت الصوت، وجيوديسية، وغازية، وكاميرات مرئية وحرارية". خمسة وثلاثون جهازًا، ومع ذلك يصر البركان على أن يظل غامضًا.

بعد ثوران كبير في عام 2018 أدى جزئيًا إلى استنزاف أحد خزانات الحمم تحت الأرض، كانت هناك مؤشرات على أنه كان يُعاد ملؤه بثبات. لكن بدءًا من عام 2019، تسارع إعادة الملء، وتضخم القمة المحلية بمعدل يزيد عن 22 سم سنويًا. ثم في عام 2023، تضاعف ذلك إلى 57 سم سنويًا، وامتد إلى كالديرا قريبة.

في عام 2024، رافقت سلسلة كبيرة من الزلازل فتح فوهة، وانفتح شق بطول 900 متر، قاذفًا نوافير يصل ارتفاعها إلى 160 مترًا في السماء على مدار 13 ساعة. وبعد أقل من يوم من خمودها، تلاها ثوران ثانٍ. حتى الشهر الماضي، حدثت 52 ثورانًا إضافيًا للنوافير، وأكثرها عنفًا قذف الحمم لأكثر من 400 متر في الهواء. للمرجعية، هذا تقريبًا ارتفاع مبنى إمباير ستيت، لو كان مبنى إمباير ستيت مشتعلًا وأيضًا جيولوجيًا.

ربما كان الاكتشاف الأكثر أهمية هو أننا استطعنا التنبؤ بموعد حدوث ثوران النوافير المحتمل. تسبب كل ثوران في انخفاض سريع لقمة كيلاويا، تلاه إعادة ملء بطيئة نسبيًا لخزان حمم هاليماوماو.

أدركت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية أن الثورات المتتالية تحدث عندما يصل ميل القمة إلى مستويات مماثلة. وبينما اتجه الميل الدقيق المرتبط بالثورات نحو الانخفاض بمرور الوقت، كان الفرق بين الثورات المتتالية صغيرًا نسبيًا. ساعد هذا النمط في النهاية المنظمة على إصدار تنبيهات عند احتمال حدوث ثورات، وهو أمر مفيد بشكل خاص لأنه لم تكن هناك إشارات زلزالية واضحة مباشرة قبل استئناف النوافير. إذن، البركان في الواقع يعلن عن لكماته - لكن ليس بالطريقة التي توقعها أحد.

ماذا أخبرتنا الثورات عن الآلية التي تحرك تكوين النوافير؟

إحدى الأفكار الرائدة هي أن الضغط داخل خزان الحمم يبقي الماء مختلطًا بمواد أخرى حتى يصل إلى عمق ضحل بما يكفي ليخرج كبخار. هذا يفتت الحمم، مما يسمح لها بالصعود بسرعة أكبر، مما يسمح بمزيد من البخار بالهروب، وهكذا حتى يكون هناك نفاثة من المواد قرب السطح. الفكرة البديلة تفترض أن الأمور مدفوعة بإطلاق ثاني أكسيد الكربون من الحمم، الذي يشكل "رغوة" من الحمم/الغاز عند سقف غرفة الحمم. بمجرد أن يصل هذا إلى نقطة حرجة، يهرب الغاز، دافعًا الحمم معه حتى ينفد الإمداد في غرفة الحمم.

البيانات الجديدة لا تقدم صورة واضحة. إنها لا تفضل بوضوح تكوين رغوة ثاني أكسيد الكربون، لأن مستويات الغاز ظلت منخفضة