اكتشف الباحثون أن قوى القص داخل قنوات البراكين يمكن أن تثير تكون فقاعات الغاز في الصهارة، بغض النظر عن انخفاض الضغط. يساعد هذا الآلية في تفسير سبب إنتاج بعض البراكين الغنية بالغاز تدفقات لافا هادئة بدلاً من الانفجارات العنيفة. النتائج، المنشورة في مجلة Science، قد تحسن نماذج التنبؤ بالثورانات.
تعتمد شدة الثورانات البركانية على عدد وتوقيت تكون فقاعات الغاز في الصهارة الصاعدة. تقليدياً، اعتقد العلماء أن الفقاعات تظهر بشكل رئيسي مع انخفاض الضغط أثناء الصعود، مشابه لفتح زجاجة شمبانيا. ومع ذلك، فشل هذا النموذج في تفسير حالات مثل بركان ماونت القديس هلنز في ولاية واشنطن وقيزابو في تشيلي، حيث أصدرت تدفقات لافا بطيئة رغم احتوائها على صهارة غنية بالغاز وشديدة الانفجارية.
حدد فريق دولي، بما في ذلك أوليفييه باشمان من ETH Zurich، قوى القص كآلية بديلة رئيسية. في دراستهم المنشورة في Science في 21 نوفمبر 2025، يصفون كيف يحرك حركة الصهارة في القنوات —أبطأ بالقرب من الجدران بسبب الاحتكاك— الصخرة المنصهرة، مما يؤدي إلى نوى الفقاعات حتى تحت ضغوط عالية. "أظهرت تجاربنا أن الحركة في الصهارة بسبب قوى القص كافية لتكوين فقاعات غاز —حتى بدون انخفاض في الضغط"، قال باشمان.
اختبارات مختبرية باستخدام سائل مشبع بثاني أكسيد الكربون يحاكي الصهارة أكدت أن القص الذي يتجاوز عتبة يولد الفقاعات بسرعة، خاصة في الخلطات المشبعة بالغاز. كشفت المحاكاة أيضاً أن الفقاعات تتكون تفضيلياً بالقرب من جدران القنوات ويمكن أن تتحد في قنوات هروب، مما يسمح بإطلاق الغاز المبكر. بالنسبة للصهير ذات المحتوى العالي من الغاز، يمنع ذلك تراكم الضغط، مما يؤدي إلى تدفقات هادئة. "كلما زاد الغاز في الصهارة، قل القدر اللازم من القص لتكوين الفقاعات ونموها"، شرح باشمان.
على العكس، يمكن للقص المفاجئ في الصهير ذات المحتوى المنخفض من الغاز أن يثير الفقاعات، مما يسرع الصعود ويسبب الانفجارات. يمثل حدث ماونت القديس هلنز عام 1980 مثالاً لذلك: أدت الإزالة الأولية للغاز الناتجة عن القص إلى قبتي لافا بطيئة، لكن انزلاق أرضي لاحق تسبب في انخفاض سريع في الضغط وانفجار. "لذلك يمكننا تفسير سبب تدفق بعض الصهير اللزج بلطف بدلاً من الانفجار، رغم محتواها العالي من الغاز —لغز كان يحيرنا لفترة طويلة"، لاحظ باشمان.
تشير هذه الرؤى إلى أن العديد من البراكين ذات الصهير اللزج تفقد الغاز بكفاءة أكبر مما كان يُفترض. دمج القص في النماذج يمكن أن يعزز التنبؤات بالمخاطر. "من أجل التنبؤ بشكل أفضل بإمكانيات الخطر في البراكين، نحتاج إلى تحديث نماذج البراكين وأخذ قوى القص في القنوات بعين الاعتبار"، حث باشمان.