Barry Voight

Pierwsze zlecenia

W latach 1971–1973 Voight pracował dla United States Bureau of Mines(inne języki). W 1978 roku wydał pod swoją redakcją pierwszy tom dwutomowego dzieła o osuwiskach skalnych i lawinach Rockslides and Avalanches. Po ukazaniu się drugiego tomu w 1979 roku dzieło stało się punktem odniesienia w badaniach lawin i innych form ruchów masowych.

Na miesiąc przed erupcją Mount St. Helens w 1980 roku do Voighta zwrócił się Rocky Crandell(inne języki), pracownik United States Geological Survey (USGS) z biura w Vancouver w pobliżu góry. Crandell poszukiwał ekspertyzy Voighta dotyczącej osuwisk, licząc, że wypowie się on na temat narastającego wybrzuszenia o długości około 82 m, które pojawiło się na północnej ścianie góry. W raporcie dla Crandella i jego współpracowników Voight stwierdził, że wybrzuszenie może ulec destabilizacji i spowodować zawalenie się całego północnego sektora wulkanu. Zasugerował rozpoczęcie monitorowania tempa ruchu wybrzuszenia, obawiając się, że zawalenie może wywołać erupcję. Doradzał też zatrudnienie miejscowego geodety do wykonania pomiarów, co spotkało się z niechętną reakcją części geologów. Wkrótce potem Voight opuścił górę i wrócił do prowadzenia zajęć na Penn State. Przed erupcją przesłał do USGS pełny raport podsumowujący swoje przewidywania i opisujący pęknięcie wybrzuszenia oraz zawalenie się północnej strony góry, po którym nastąpiłaby gwałtowna erupcja. Po trzęsieniu ziemi o magnitudzie 5,1, którego epicentrum znajdowało się bezpośrednio pod północnym stokiem i które wywołało osunięcie się tej części wulkanu, Mount St. Helens wybuchł, powodując śmierć 57 osób i straty w wysokości 1,1 miliarda dolarów.

Po erupcji Voight przyjął stanowisko konsultanta USGS. Kierował zespołem wulkanologów badającym lawinę gruzową, która zeszła podczas erupcji. Należał do niego m.in. Harry Glicken, który na podstawie wstępnych badań Voighta opracował raport Rockslide-Debris Avalanche of May 18, 1980, Mount St. Helens Volcano, Washington (1996). Własne analizy lawiny gruzowej z 18 maja 1980 roku Voight i współpracownicy opublikowali w pracach z 1981 i 1983 roku, w tym w poświęconym jej naturze i mechanice artykule w czasopiśmie Géotechnique. Praca przyniosła Voightowi międzynarodową sławę, a sam określił później to doświadczenie jako „zmieniające bieg kariery”. Choć Voight interesował się wulkanologią już wcześniej, erupcja Mount St. Helens skłoniła go do poświęcenia się tej dziedzinie. Jego praca przyczyniła się do ożywienia szerokiego zainteresowania osuwiskami i innymi zjawiskami na wulkanach, które potencjalnie zagrażają życiu. Po zakończeniu badań przy Mount St. Helens Voight zaczął analizować zagrożenia wulkaniczne stwarzane przez kolejne wulkany aktywne.

Rozmiary tragedii w Armero w Kolumbii z 1985 roku Voight przypisał błędowi ludzkiemu. W katastrofie tej, wywołanej erupcją wulkanu Nevado del Ruiz, zginęło ponad 23 tys. osób. Stwierdził, że choć całkowicie pewne prognozy erupcji wulkanicznych są niemożliwe, to brak przygotowania na katastrofę zwiększył liczbę ofiar. W styczniu 1986 roku Voight odwiedził Nevado del Ruiz w odpowiedzi na obawy rządu kolumbijskiego, że północno-wschodnia część wulkanu może się zapaść, wywołując kolejną erupcję. Ustanowił sieć monitorującą złożoną z reflektorów i posłużył się pomiarem laserowym, aby śledzić zmiany odległości do tych reflektorów w czasie.

Gdy jeden z reflektorów wskazał znaczny ruch, a z powietrza stały się widoczne duże szczeliny, Voight rozważał zarządzenie ewakuacji, lecz wstrzymał się z decyzją. Do marca 1986 roku ustalił, że poszerzające się szczeliny powodowane są pełzaniem, czyli stopniowym przesuwaniem się jednego z lodowców wulkanu, a nie ruchem skał. Po opuszczeniu Kolumbii Voight opracował czternastostronicowy raport Countdown to Catastrophe (1988), w którym przeanalizował, w jaki sposób zawiodło zarządzanie zagrożeniem wulkanicznym w Armero.

Późniejsze badania

Gdy Voight rozpoczął badania na wulkanie Merapi na Jawie w Indonezji w 1988 roku, wulkan ten był wówczas słabo rozpoznany w międzynarodowej literaturze wulkanologicznej. Pominięto go w wydanej w 1981 roku przez Smithsonian Institution publikacji Volcanoes of the World, mimo że okolica była gęsto zaludniona – na zboczach wulkanu mieszkało w 1996 roku blisko milion ludzi. Voight zainstalował przyrządy rejestrujące ruchy wewnątrz wulkanu i szkolił miejscowych naukowców w zakresie monitorowania wulkanów. W lipcu 1989 roku uzyskał z Wydziału Łagodzenia Zagrożeń Naturalnych i Antropogenicznych Narodowej Fundacji Nauki(inne języki) grant w wysokości 250 tys. dolarów na swój projekt przewidywania erupcji Merapi.

Gdy fundusze się wyczerpały, tymczasowo przerwał badania. Erupcja wulkanu w 1994 roku wywołała lawiny piroklastyczne, które zabiły 63 osoby, w tym gości ceremonii weselnej. Wracając na Merapi w następnym roku, Voight porównał dane dotyczące ofiar śmiertelnych i osób, które przeżyły, w tym rozległość oparzeń, noszoną odzież oraz uszkodzenia płuc. Doszedł do wniosku, że ochronna odzież z długimi rękawami oraz maski zwiększają szanse przeżycia w razie kontaktu z aktywnością eruptywną. Podczas kryzysów erupcyjnych Merapi w latach 2006, 2010 i 2020–2021 wspierał radą indonezyjską służbę wulkanologiczną i USGS.

W kwietniu 1989 roku Voight wrócił do Kolumbii, na wulkan Galeras, po tym, jak skontaktowało się z nim Biuro Narodów Zjednoczonych ds. Pomocy w Katastrofach(inne języki). Mieszkańcy Pasto, położonego u stóp wulkanu, zaniepokoili się dochodzącymi z Galeras hałasami i wstrząsami. Choć Galeras okazał się znacznie łatwiejszy do zdobycia niż Nevado del Ruiz, na krawędzi jego krateru stała stacja łączności, której teren zabezpieczono minami lądowymi przed oddziałami partyzanckimi. Wraz z geologiem USGS Dickiem Jandą Voight sporządził mapę zagrożeń(inne języki), na której kilka zamieszkanych obszarów uznano za potencjalnie zagrożone. Zanim Voight opuścił Galeras, doszło do nieoczekiwanej erupcji freatycznej, której on i jego zespół nie przewidzieli, lecz która nie spowodowała szkód.

Po przeanalizowaniu danych o deformacji z dnia poprzedzającego erupcję Voight odkrył, że nie wystąpiło żadne przyspieszenie procesu deformacji. Zastrzegł, że dotyczy to przynajmniej tego jednego przypadku, i ocenił, że przy erupcjach freatycznych metoda pomiaru deformacji może być nieprzydatna. Wyjechał, upewniwszy się, że system monitorowania wulkanu działa prawidłowo.

Niemal cztery lata później, 14 stycznia 1993 roku, Galeras wybuchł podczas warsztatów Organizacji Narodów Zjednoczonych poświęconych ograniczaniu liczby ofiar klęsk żywiołowych. Spośród ośmiu naukowców przebywających wówczas w pobliżu krateru lub w jego wnętrzu przeżyło tylko dwóch. Voight ocenił, że Galeras nie był „rozgrzanym do czerwoności, gotowym do wybuchu wulkanem”. Jego zdaniem erupcję dałoby się przewidzieć dzięki właściwej interpretacji danych sejsmicznych z serii niewielkich zdarzeń poprzedzających, choć dokonać tego potrafiłoby zaledwie kilka osób na świecie.

Na początku lat 90. XX wieku Voight przeprowadził oceny zagrożenia wulkanicznego na Cotopaxi w Ekwadorze oraz na Nevado del Huila w Kolumbii, gdzie jego badania utrudniały oddziały partyzanckie i operacje karteli narkotykowych. Pomagał również przy ocenie aktywności na Pinatubo na Filipinach, Mount Redoubt w Stanach Zjednoczonych, na Bandai(inne języki), Unzen i Ontake w Japonii oraz na Bezymiannym i Szywiełuczu na Kamczatce w Rosji.

Trafna prognoza Voighta, że lawina na St. Helens mogłaby wywołać erupcję boczną(inne języki), czyli wybuch ze stoku wulkanu, a nie z jego szczytu, zwróciła uwagę rządu Montserratu w marcu 1996 roku. Zaniepokojony rozrastającą się kopułą lawową na wulkanie Soufrière Hills rząd wyspy poprosił Voighta o ocenę ryzyka lawiny mogącej wywołać erupcję. Voight uznał za mało prawdopodobne, by krater się zawalił, wyraził jednak obawę przed możliwą lawiną piroklastyczną, która mogłaby dotrzeć do miasta Plymouth w ciągu zaledwie trzech minut. Za skrajnie zagrożoną uznał też małą wioskę na wschodnim zboczu. W ciągu kilku tygodni obie miejscowości ewakuowano. Kilka miesięcy później na wioskę spadł grad rozżarzonych bloków skalnych, a w ciągu kolejnych trzech lat seria lawin piroklastycznych stopniowo zniszczyła i zasypała Plymouth.

W następstwie tych erupcji Voight zasiadał w Panelu Oceny Ryzyka doradzającym rządowi Montserratu, a także współtworzył wraz z zespołem międzynarodowych naukowców obserwatorium CALIPSO (ang. Caribbean Andesite Lava Island Precision Seismo-geodetic Observatory). Kontynuował badania na wyspie ze Stevenem Sparksem, geologiem z Uniwersytetu Bristolskiego, prowadząc eksperyment SEA-CALIPSO, w którym wulkan i wyspę badano falami sejsmicznymi wzbudzanymi na morzu eksplozjami działek pneumatycznych holowanych przez statek badawczy. Eksperyment pozwolił m.in. wykryć duży uskok biegnący po zachodniej stronie Montserratu w kierunku północno-zachodnim, ku Morzu Karaibskiemu. W latach 2003–2013 Voight zasiadał w powołanym przez rząd brytyjski Naukowym Komitecie Doradczym (ang. Scientific Advisory Committee) ds. kryzysu na Montserracie.

Wraz ze swoimi studentami Voight analizował lawiny piroklastyczne, sejsmiczność wywołaną aktywnością wulkaniczną, wulkaniczne lawiny gruzowe oraz przewidywanie erupcji wulkanicznych. Pełnił też funkcję konsultanta z zakresu inżynierii geotechnicznej przy zaporach, tunelach i elektrowniach jądrowych, pomagając planować przedsięwzięcia inżynierskie we Francji, Indiach, Irlandii, Somalii, Papui-Nowej Gwinei, Kanadzie i Turcji, a także w Stanach Zjednoczonych. Zainteresowania badawcze Voighta dotyczące zawaleń kopuł lawowych, stratowulkanów, monitorowania wulkanów aktywnych i lawin piroklastycznych zaprowadziły go na Islandię, do Indonezji, na Indie Zachodnie, do Włoch i Chile.

Łącząc wiedzę z zakresu inżynierii i geologii, Voight opracował szeroko stosowaną metodę anelastycznego odzyskiwania odkształceń (ASR, ang. anelastic strain recovery) do pomiaru naprężeń w skałach na dużych głębokościach. Wraz z zespołem geologów wyprowadził również metodę prognozowania zniszczenia materiału (FFM, ang. material failure forecast method), która przewiduje czas erupcji wulkanów na podstawie zmian danych sejsmicznych i deformacyjnych z otoczenia góry. Jest członkiem Zespołu Reagowania na Zagrożenia Wulkaniczne (ang. Volcano Hazards Response Team) United States Geological Survey i reagował na wulkany grożące erupcją w Japonii, na Filipinach, w Indonezji i Chile.