Выяснилось, как извергаются подводные вулканы

Исследовав расположенный рядом с Новой Зеландией вулкан Гавр-Симаунт и проведя ряд лабораторных экспериментов, ученые смогли прояснить механику подводных извержений.

Под водой, так же, как и на суше, существует вулканическая активность, и она точно так же сопровождается выбросами лавы и пепла. Однако до сих пор было непонятно, как именно это происходит — многокилометровый слой воды оказывает на вулкан сильное давление, что вроде бы должно препятствовать извержениям, но они тем не менее происходят, а значит существует какой-то механизм, который приводит к взрывному выбросу магмы.

Поиском этого механизма и занялась международная научная группа под руководством доктора Тобиаса Дюринга из Университета Исландии.

Ученые начали с исследования подводного вулкана Гавр-Симаунт, расположенного к северо-западу от побережья Новой Зеландии на глубине около тысячи метров. В 2012 году выброшенный им на поверхность воды пепел распространился по площади в 400 квадратных километров. С помощью глубоководного робота были исследованы залежи пепла, оставшиеся после этого извержения на океаническом дне — их там обнаружилось более 100 миллионов кубометров.

Робот также доставил со дна образцы, которые затем, уже в лабораторных условиях, были вновь расплавлены и введены в контакт с водой при различных условиях. В конечном итоге ученым удалось получить взрывную реакцию, в результате которой возникли частицы пепла идентичные тем, что были подняты со дна океана, то есть по сути, повторить процесс подводного извержения.

«Магма была помещена в тигель диаметром десять сантиметров под слой воды, а затем мы подвергли все это интенсивной деформации, то есть проделали то, что должно происходить при входе магмы на поверхность дна под водой, — рассказывает один из авторов исследования профессор Бернд Зимановский из Университета Вюрцбурга. — При этом появилась трещина, и вода устремилась в образовавшийся вакуум, сыграв роль взрывчатого вещества. В конечном итоге произошел взрывной выброс частиц и воды, которые были через специальную трубку были направлены в резервуар, симулирующий процесс охлаждения под водой». Частицы, которые были выброшены этим искусственным «вулканом», по своей форме, весу и составу были полностью схожи с собранными роботом в районе Гавр-Симаунта.

«Полученный результат позволяет нам значительно лучше понять, как возможны извержения вулканов под водой, — говорит Зимановский. Но на этом исследователи останавливаться не намерены и хотят теперь выяснить, какой эффект подводный вулканизм производит на климат. Они уверены, что взрывы магмы, разлетающейся под водой на мелкие частицы, производят тепловые импульсы и влияют на компенсационные течения — локально или даже глобально.