Secondo il Servizio Geologico degli Stati Uniti, La Terra ospita circa 1, 500 vulcani potenzialmente attivi, con nuovi vulcani che si formano circa una volta alla settimana. Le eruzioni vulcaniche possono essere altamente imprevedibili e rappresentare una grave minaccia per la vita e le proprietà.

Katherine Cosburn, un dottorato di ricerca candidato presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università del New Mexico, sta conducendo un'iniziativa di ricerca che utilizza la modellazione al computer per comprendere meglio i vulcani e, possibilmente, consentire agli scienziati di prevedere in modo più accurato l'attività vulcanica. Cosburn, insieme al professore associato Mousumi Roy e a un piccolo team di ricercatori universitari, ha lavorato su una serie di progetti volti a comprendere meglio come i processi interni dei vulcani si esprimono all'esterno. Le intuizioni ottenute dalla sua ricerca possono aiutare i geologi a mitigare i danni causati dai vulcani prevedendo il loro comportamento.

La vista di vulcani conici come il Monte Fuji è impressionante, ma i processi interni che queste montagne nascondono sono, forse, il vero spettacolo. L'obiettivo di questo progetto è comprendere meglio la connessione tra il flusso di magma sotto la superficie di uno stratovulcano e la forma esterna assunta dalla Terra sovrastante. Poiché gli stress indotti dal magma possono modificare l'aspetto del terreno circostante, osservare la superficie di un vulcano potrebbe raccontarci il suo funzionamento interno.

Cosburn, il cui background è in fisica, affronta questo problema con un approccio teorico e quantitativo, utilizzando calcoli approfonditi basati su dati del mondo reale per modellare il modo in cui interagiscono il magma e i materiali circostanti. Il suo progetto ha utilizzato ampiamente i sistemi UNM Center for Advanced Research Computing per eseguire questi calcoli. Nelle parole di Cosburn, è "molto possibile" che la modellazione teorica condotta dal suo team utilizzando i sistemi CARC possa avere un valore predittivo nel mondo reale.

Questa ricerca si concentra specificamente sugli stratovulcani, i grandi, vulcani a forma di cono. Come spiega Cosburn, "Se hai mai fatto un vulcano di cartapesta da bambino, questo è il tipo di vulcano che hai creato." Gli stratovulcani sono particolarmente volatili e imprevedibili, rendendoli una minaccia incombente per coloro che vivono e lavorano vicino a loro. Molti degli incidenti vulcanici più disastrosi della storia umana, come le eruzioni del Vesuvio, Monte Pelée, e il Monte Sant'Elena, hanno coinvolto gli stratovulcani. La capacità di prevedere il comportamento degli stratovulcani ha il potenziale per salvare vite umane e prevenire difficoltà economiche.

Cosburn ha in programma di presentare la ricerca del suo team in diversi forum imminenti, tra cui il meeting annuale della Seismological Society of America 2020 che si terrà ad aprile ad Albuquerque, New Mexico e la conferenza Chapman dell'Unione geofisica americana del 2020 sul vulcanismo distribuito e sui rischi vulcanici distribuiti a Flagstaff, Arizona questo settembre. La conferenza AGU Chapman di quest'anno sarà incentrata sulla modellazione dell'attività vulcanica allo scopo di mitigare i danni e sarà caratterizzata da una "gita sul campo" al campo vulcanico di Springerville. Cosburn presenterà anche questo progetto, insieme alla sua ricerca correlata, come il suo dottorato di ricerca tesi di laurea.