W większości przypadków wulkanizm związany z punktami gorąca jest stosunkowo spokojny – lawa spływa po zboczach wystarczająco wolno, by ludzie mogli zejść jej z drogi. Ale w wielu miejscach – na Etnie, na Hawajach, na Islandii – lawa tryska w dramatycznych fontannach, które mogą osiągać nawet kilkaset metrów wysokości. Co jest cudowne dla turystyki i okropne dla każdego, kto stoi poniżej.

Na razie nie wiemy, co je napędza. Jednak dzięki niedawnym seriom erupcji wulkanu Kilauea mamy jedne z najlepszych dotychczas dokumentacji tryskającej lawy. W czasopiśmie Science naukowcy z US Geological Survey opisują, co zaobserwowali, i porównują to z tym, czego moglibyśmy się spodziewać na podstawie naszych najlepszych pomysłów na temat tego, co napędza te fontanny stopionej skały.

W trzech aktywnych regionach wulkanicznych, w których występują fontanny lawy, nie brakuje dramatycznych nagrań rozżarzonej stopionej skały tryskającej z Ziemi. Ale Kilauea miała tylko trzy epizody fontann od 1823 roku, mimo że jest najmłodszym i najbardziej aktywnym wulkanem na Hawajach. Ta aktywność doprowadziła do intensywnych badań i mamy dobre pojęcie o strukturze wulkanu. Wcześniejsze prace zidentyfikowały kilka zbiorników lawy w promieniu kilku kilometrów od powierzchni, a na Kilauei zainstalowano 35 oddzielnych stacji zbierających dane, w tym „sejsmiczne, infradźwiękowe, geodezyjne, gazowe oraz kamery wizualne i termiczne”. Trzydzieści pięć instrumentów, a wulkan i tak upiera się przy byciu tajemniczym.

Po dużej erupcji w 2018 roku, która częściowo opróżniła jeden z podziemnych zbiorników lawy, pojawiły się oznaki, że jest on stale uzupełniany. Jednak od 2019 roku uzupełnianie przyspieszyło, a lokalny szczyt wznosił się w tempie ponad 22 cm rocznie. Następnie w 2023 roku tempo to podwoiło się do 57 cm rocznie i rozprzestrzeniło się na pobliską kalderę.

W 2024 roku duża seria trzęsień ziemi towarzyszyła otwarciu komina, a szczelina o długości 900 metrów otworzyła się, wyrzucając fontanny sięgające 160 metrów w niebo w ciągu 13 godzin. Niecały dzień po tym, jak to ustąpiło, nastąpiła druga erupcja. Do zeszłego miesiąca miały miejsce 52 dodatkowe erupcje fontann, z których najbardziej gwałtowna wyrzuciła lawę ponad 400 metrów w powietrze. Dla porównania, to mniej więcej wysokość Empire State Building, gdyby Empire State Building płonął, a także był geologią.

Być może najważniejszym odkryciem było to, że mogliśmy przewidzieć, kiedy prawdopodobnie nastąpi erupcja fontanny. Każda erupcja powodowała szybkie zapadanie się szczytu Kilauei, po którym następowało stosunkowo powolne uzupełnianie zbiornika magmy Halemaʻumaʻu.

USGS zauważył, że kolejne erupcje występowały, gdy nachylenie szczytu osiągało podobne poziomy. Chociaż dokładne nachylenie związane z erupcjami z czasem malało, różnica między kolejnymi erupcjami była stosunkowo niewielka. Ten wzorzec ostatecznie pomógł organizacji wydawać ostrzeżenia, gdy erupcje były prawdopodobne, co było szczególnie przydatne, ponieważ bezpośrednio przed ponownym rozpoczęciem fontann nie było wyraźnych sygnałów sejsmicznych. Więc wulkan jednak zdradza swoje zamiary – tylko nie w sposób, którego ktokolwiek się spodziewał.

Czego erupcje nauczyły nas o mechanizmie powstawania fontann?

Jedna z wiodących teorii mówi, że ciśnienie w zbiorniku magmy utrzymuje wodę zmieszaną z innymi materiałami, dopóki nie osiągnie wystarczająco płytkiej głębokości, by wydostać się jako para. To fragmentuje magmę, co pozwala jej szybciej się wznosić, co pozwala na ucieczkę większej ilości pary, i tak dalej, aż powstanie strumień materiału blisko powierzchni. Alternatywa zakłada, że proces napędza uwalnianie dwutlenku węgla z magmy, który tworzy „pianę” magmy/gazu na stropie komory magmowej. Gdy osiągnie punkt krytyczny, gaz ucieka, porywając ze sobą magmę, dopóki zapas w komorze magmowej się nie wyczerpie.

Nowe dane nie dają jasnego obrazu. Wyraźnie nie przemawiają za tworzeniem się piany z dwutlenku węgla, ponieważ poziom tego gazu pozostał niski.