Published November 27, 2020 | Version v1
Publication Open

Aeolian Remobilisation of Volcanic Ash: Outcomes of a Workshop in the Argentinian Patagonia

Description

During explosive volcanic eruptions, large quantities of tephra can be dispersed and deposited over wide areas. Following deposition, subsequent aeolian remobilisation of ash can potentially exacerbate primary impacts on timescales of months to millennia. Recent ash remobilisation events (e.g., following eruptions of Cordón Caulle 2011; Chile, and Eyjafjallajökull 2010, Iceland) have highlighted this to be a recurring phenomenon with consequences for human health, economic sectors, and critical infrastructure. Consequently, scientists from observatories and Volcanic Ash Advisory Centers (VAACs), as well as researchers from fields including volcanology, aeolian processes and soil sciences, convened at the San Carlos de Bariloche headquarters of the Argentinian National Institute of Agricultural Technology to discuss the "state of the art" for field studies of remobilised deposits as well as monitoring, modeling and understanding ash remobilisation. In this article, we identify practices for field characterisation of deposits and active processes, including mapping, particle characterisation and sediment traps. Furthermore, since forecast models currently rely on poorly-constrained dust emission schemes, we call for laboratory and field measurements to better parameterise the flux of volcanic ash as a function of friction velocity. While source area location and extent are currently the primary inputs for dispersion models, once emission schemes become more sophisticated and better constrained, other parameters will also become important (e.g., source material volume and properties, effective precipitation, type and distribution of vegetation cover, friction velocity). Thus, aeolian ash remobilisation hazard and associated impact assessment require systematic monitoring, including the development of a regularly-updated spatial database of resuspension source areas.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أثناء الانفجارات البركانية المتفجرة، يمكن نشر كميات كبيرة من التيفرا وترسبها على مناطق واسعة. بعد الترسيب، يمكن أن تؤدي إعادة تعبئة الرماد الأيولي اللاحقة إلى تفاقم التأثيرات الأولية على الجداول الزمنية من أشهر إلى آلاف السنين. سلطت أحداث إعادة تعبئة الرماد الأخيرة (على سبيل المثال، في أعقاب ثوران بركان كوردون كول 2011 ؛ تشيلي، وإيافيالايوكول 2010، أيسلندا) الضوء على أن هذه ظاهرة متكررة لها عواقب على صحة الإنسان والقطاعات الاقتصادية والبنية التحتية الحيوية. ونتيجة لذلك، اجتمع علماء من المراصد والمراكز الاستشارية للرماد البركاني (VAACs)، وكذلك باحثون من مجالات تشمل علم البراكين والعمليات الأيولية وعلوم التربة، في مقر سان كارلوس دي باريلوتشي للمعهد الوطني الأرجنتيني للتكنولوجيا الزراعية لمناقشة "أحدث" الدراسات الميدانية للرواسب المعاد تعبئتها وكذلك مراقبة ونمذجة وفهم إعادة تعبئة الرماد. في هذه المقالة، نحدد ممارسات التوصيف الميداني للرواسب والعمليات النشطة، بما في ذلك رسم الخرائط وتوصيف الجسيمات ومصائد الرواسب. علاوة على ذلك، نظرًا لأن نماذج التنبؤ تعتمد حاليًا على مخططات انبعاث الغبار سيئة التقييد، فإننا ندعو إلى إجراء قياسات مختبرية وميدانية لتحسين قياس تدفق الرماد البركاني كدالة لسرعة الاحتكاك. في حين أن موقع منطقة المصدر ومداها هما حاليًا المدخلات الرئيسية لنماذج التشتت، فبمجرد أن تصبح مخططات الانبعاثات أكثر تعقيدًا وأفضل تقييدًا، ستصبح المعلمات الأخرى مهمة أيضًا (على سبيل المثال، حجم مادة المصدر وخصائصها، وهطول الأمطار الفعال، ونوع الغطاء النباتي وتوزيعه، وسرعة الاحتكاك). وبالتالي، يتطلب خطر إعادة تعبئة الرماد الأيولي وتقييم الأثر المرتبط به مراقبة منهجية، بما في ذلك تطوير قاعدة بيانات مكانية محدثة بانتظام لمناطق مصدر إعادة التعليق.

Translated Description (French)

Lors d'éruptions volcaniques explosives, de grandes quantités de téphra peuvent être dispersées et déposées sur de vastes zones. Après le dépôt, la remobilisation éolienne ultérieure des cendres peut potentiellement exacerber les impacts primaires sur des échelles de temps allant de mois à des millénaires. Les récents événements de remobilisation des cendres (par exemple, à la suite des éruptions de Cordón Caulle 2011 ; Chili et Eyjafjallajökull 2010, Islande) ont mis en évidence qu'il s'agissait d'un phénomène récurrent ayant des conséquences sur la santé humaine, les secteurs économiques et les infrastructures critiques. En conséquence, des scientifiques des observatoires et des centres consultatifs sur les cendres volcaniques (VAAC), ainsi que des chercheurs de domaines tels que la volcanologie, les processus éoliens et les sciences du sol, se sont réunis au siège de San Carlos de Bariloche de l'Institut national argentin de technologie agricole pour discuter de « l'état de l'art » pour les études sur le terrain des gisements remobilisés ainsi que le suivi, la modélisation et la compréhension de la remobilisation des cendres. Dans cet article, nous identifions les pratiques de caractérisation sur le terrain des dépôts et des processus actifs, y compris la cartographie, la caractérisation des particules et les pièges à sédiments. De plus, étant donné que les modèles de prévision reposent actuellement sur des schémas d'émission de poussières peu contraints, nous appelons à des mesures en laboratoire et sur le terrain pour mieux paramétrer le flux de cendres volcaniques en fonction de la vitesse de frottement. Bien que l'emplacement et l'étendue de la zone source soient actuellement les principaux intrants des modèles de dispersion, une fois que les schémas d'émission deviendront plus sophistiqués et mieux contraints, d'autres paramètres deviendront également importants (par exemple, le volume et les propriétés du matériau source, les précipitations effectives, le type et la distribution de la couverture végétale, la vitesse de frottement). Ainsi, le risque de remobilisation des cendres éoliennes et l'évaluation d'impact associée nécessitent un suivi systématique, y compris le développement d'une base de données spatiale régulièrement mise à jour des zones sources de remise en suspension.

Translated Description (Spanish)

Durante las erupciones volcánicas explosivas, grandes cantidades de tefra pueden dispersarse y depositarse en amplias áreas. Después de la deposición, la posterior removilización eólica de la ceniza puede exacerbar potencialmente los impactos primarios en escalas de tiempo de meses a milenios. Los recientes eventos de removilización de cenizas (por ejemplo, después de las erupciones del Cordón Caulle 2011; Chile y Eyjafjallajökull 2010, Islandia) han destacado que este es un fenómeno recurrente con consecuencias para la salud humana, los sectores económicos y la infraestructura crítica. En consecuencia, científicos de observatorios y Centros de Asesoramiento de Cenizas Volcánicas (VAAC), así como investigadores de campos como la vulcanología, los procesos eólicos y las ciencias del suelo, se reunieron en la sede de San Carlos de Bariloche del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina para discutir el "estado del arte" para estudios de campo de depósitos removilizados, así como para monitorear, modelar y comprender la removilización de cenizas. En este artículo, identificamos prácticas para la caracterización de campo de depósitos y procesos activos, incluyendo mapeo, caracterización de partículas y trampas de sedimentos. Además, dado que los modelos de pronóstico actualmente se basan en esquemas de emisión de polvo poco restringidos, solicitamos mediciones de laboratorio y de campo para parametrizar mejor el flujo de ceniza volcánica en función de la velocidad de fricción. Si bien la ubicación y la extensión del área de origen son actualmente los insumos principales para los modelos de dispersión, una vez que los esquemas de emisión se vuelvan más sofisticados y estén mejor restringidos, otros parámetros también serán importantes (por ejemplo, el volumen y las propiedades del material de origen, la precipitación efectiva, el tipo y la distribución de la cobertura vegetal, la velocidad de fricción). Por lo tanto, el peligro de removilización de cenizas eólicas y la evaluación de impacto asociada requieren un monitoreo sistemático, incluido el desarrollo de una base de datos espacial actualizada regularmente de las áreas de origen de la resuspensión.

Files

pdf.pdf

Files (659.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5f284844e5ff8b86430f0589c65d6c02
659.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إعادة تعبئة الرماد البركاني: نتائج ورشة عمل في باتاغونيا الأرجنتينية
Translated title (French)
Remobilisation éolienne des cendres volcaniques : résultats d'un atelier en Patagonie argentine
Translated title (Spanish)
Removilización Eólica de Cenizas Volcánicas: Resultados de un Taller en la Patagonia Argentina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3110644545
DOI
10.3389/feart.2020.575184

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1506105162
  • https://openalex.org/W1576391386
  • https://openalex.org/W1633873091
  • https://openalex.org/W1695834941
  • https://openalex.org/W1966514316
  • https://openalex.org/W1974009385
  • https://openalex.org/W1975169259
  • https://openalex.org/W1983802379
  • https://openalex.org/W1984943290
  • https://openalex.org/W1995215860
  • https://openalex.org/W1995541183
  • https://openalex.org/W2000633352
  • https://openalex.org/W2004271918
  • https://openalex.org/W2012966534
  • https://openalex.org/W2013746506
  • https://openalex.org/W2014866349
  • https://openalex.org/W2031199436
  • https://openalex.org/W2045469990
  • https://openalex.org/W2047199896
  • https://openalex.org/W2049891650
  • https://openalex.org/W2055024277
  • https://openalex.org/W2055177625
  • https://openalex.org/W2066291193
  • https://openalex.org/W2066307057
  • https://openalex.org/W2083918670
  • https://openalex.org/W2086987921
  • https://openalex.org/W2097358677
  • https://openalex.org/W2115492323
  • https://openalex.org/W2121099191
  • https://openalex.org/W2122274351
  • https://openalex.org/W2136520800
  • https://openalex.org/W2150956979
  • https://openalex.org/W2154750738
  • https://openalex.org/W2159291134
  • https://openalex.org/W2163593591
  • https://openalex.org/W2171399540
  • https://openalex.org/W2287992427
  • https://openalex.org/W2289101232
  • https://openalex.org/W2291642875
  • https://openalex.org/W2296582059
  • https://openalex.org/W2310525145
  • https://openalex.org/W2345123877
  • https://openalex.org/W2477315282
  • https://openalex.org/W2504991128
  • https://openalex.org/W2512690813
  • https://openalex.org/W2534074071
  • https://openalex.org/W2561033883
  • https://openalex.org/W2601619474
  • https://openalex.org/W2769082236
  • https://openalex.org/W2892370020
  • https://openalex.org/W2893437937
  • https://openalex.org/W2900004365
  • https://openalex.org/W2902755224
  • https://openalex.org/W2904241787
  • https://openalex.org/W2913298089
  • https://openalex.org/W2936755130
  • https://openalex.org/W2968217270
  • https://openalex.org/W2999799281
  • https://openalex.org/W3012334345
  • https://openalex.org/W3086735787
  • https://openalex.org/W3104468152
  • https://openalex.org/W4236005966
  • https://openalex.org/W4289255360