Stel je voor: je kijkt letterlijk in de maag van een actieve vulkaan. Nee, dit is geen sciencefictionfilm, maar de realiteit voor seismologen van de Mexicaanse universiteit UNAM. Ze hebben met behulp van kunstmatige intelligentie (AI) een gedetailleerd 3D-beeld van de vulkaan Popocatépetl gemaakt. Dit is cruciaal nieuws, want we begrijpen nu veel beter wat 'Don Goyo' bezighoudt.
Waarom is dit plotseling belangrijk voor jou, zelfs als je duizenden kilometers van Mexico verwijderd woont? Omdat deze technologie de manier verandert waarop we gevaarlijke geologische processen monitoren. Wat deze onderzoekers ontdekten, kan in de toekomst je veiligheid – of die van je dierbaren – beïnvloeden bij elke grote natuurkracht.
De slimme truc: AI leest de bevingen
Traditionele methodes voor vulkaantomografie zijn tijdrovend en mistig. Het is alsof je probeert de structuur van een huis te bepalen door erop te kloppen. Deze wetenschappers deden iets slimmers. Ze trainden een computermodel om letterlijk elk bevingetje dat de vulkaan uitzendt te herkennen en te classificeren.
We hebben het hier over een gigantische dataset: seismische registraties van 2019 tot en met 2024. De AI deed het zware werk, waardoor de onderzoekers eindelijk scherper konden kijken dan ooit tevoren.
Wat de AI zag (en wat niet)
Het resultaat van deze computertomografie is spectaculair. Ze hebben twee van de drie bekende magmakamers helder in beeld gebracht. Deze reservoirs bevinden zich op verrassende dieptes, tot wel 10 kilometer onder de top.
- De zichtbare kamers zijn niet volledig vloeibaar; hier zit deels gekristalliseerde, maar nog steeds hete, rotsmassa.
- Het dagelijkse rook- en asverloop van de vulkaan wijst op constante beweging van dit materiaal dicht bij het oppervlak.
- De derde, diepere kamer bleef onzichtbaar; hiervoor hebben ze andere monitoringtechnieken nodig.
Het magma dat nooit stilstaat
Veel mensen denken dat magma een soort dikke, trage lava is die ergens diep ligt te wachten. Niets is minder waar op de flanken van Popocatépetl. Onderzoeker Karina Bernal Manzanilla legde uit dat het materiaal constant in beweging is, al is het onder hoge druk.
Dit constante 'gorgelen' in de kamers leidt tot twee scenario's. Of de activiteit komt van nog diepere bronnen die we nog niet kunnen zien, of het magma in deze reservoirs wordt periodiek 'opgewarmd' en opnieuw vloeibaar gemaakt door interne mechanismen. Het is een beetje zoals je koffie die net te lang in de cafetière bleef staan: het lijkt vast, totdat er toch weer iets beweegt.
De volgende stap: Energie meten
Wat nu? Het team heeft de structuren in kaart. De volgende logische stap, die veel experts over het hoofd zien, is het meten van de energie. Ze gaan kijken hoeveel energie seismische golven verliezen terwijl ze van diepten naar de oppervlakte reizen.
Dit is briljant in zijn eenvoud:
- Als een golf door koud materiaal reist, verliest hij weinig energie.
- Als een golf door extreem hete zones moet, wordt de energie geabsorbeerd of afgebogen.
Als de gebieden waar de golven veel energie verliezen overeenkomen met de plekken die de AI als 'warm' heeft gemarkeerd, weten we dat ons AI-model perfect werkt. Het is de ultieme validatietest voor deze revolutionaire methode.
Deze doorbraak, die al in de Journal of Volcanology and Geothermal Research is gepubliceerd, bewijst: AI is niet alleen goed voor het maken van leuke plaatjes, maar ook voor het redden van levens. Wij in Nederland kijken misschien naar de dijken, maar wetenschappers elders kijken naar de aardkorst, en dankzij methoden als deze kijken ze nu met een helderder beeld dan ooit tevoren. Wat denk jij: welke technologie moeten we inzetten om onze eigen regionale risico's beter in kaart te brengen, denk aan dijkbelasting of hoogwater?
