Геологи научились предсказывать извержения вулканов

Время извержения вулкана и его масштабы можно предсказать по тому, как сильно изменилась высота его жерла и прилежащих окрестностей, заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

"Наблюдая за вулканом Килауэа, мы хотели понять, указывают ли изменения в скорости движения сейсмических волн через него на то, как растет давление внутри вулкана в то время, когда он "разбухает" перед началом извержения. Понимание того, существует ли эта связь или нет, является критически важным для предсказания извержений",— рассказывает Клэр Дональдсон (Clare Donaldson) из Кембриджского университета (Великобритания).

Под каждым вулканом существует магматическая камера – резервуар из пористых пород, которые могут впитывать в себя большие количества жидкой магмы. Перед извержением эта камера переполняется, что приводит к ее "раздуванию" и подъему высоты местности в окрестностях вулкана. По тому, как сильно "раздулась" камера, ученые могут оценить объем содержащейся в ней магмы и дать оценки по силе извержения и вероятности его возникновения.

Процесс наполнения этой камеры, как объясняют ученые, обычно протекает "рывками", а не с постоянной скоростью. В результате этого давление внутри магматической камеры резко меняется, и эти изменения порождают относительно слабые и долгопериодические сейсмические волны, движущиеся в сторону поверхности. Человек эти толчки не ощущает, но приборы сейсмологов фиксируют их у каждого активного вулкана.

Подобные замеры, как рассказывает Дональдсон, не всегда можно проводить у окрестностей вулкана, и их невозможно "увидеть", используя спутники и другие космические и воздушные системы наблюдений. С другой стороны, последствия "раздутия" магматической камеры будут хорошо заметны и для климатических, и навигационных зондов.

Дональдсон и ее коллеги выяснили, что подобных замеров будет вполне достаточно для предсказания того, когда извергнется вулкан, наблюдая за активностью вулкана Килауэа на протяжении последних четырех лет.

Как рассказывают ученые, текущее извержение "главного" вулкана Гавайских островов началось более 30 лет назад, в 1983 году, и с тех пор он ни разу не затухал, периодически повышая или понижая уровень активности. Столь беспокойный характер Килауэа является только плюсом для геологов, фактически беспрерывно наблюдающих за изменениями в состоянии его магматической камеры все это время.

Дональдсон и ее коллеги собирали данные с двух сейсмических датчиков, которые они установили на двух противоположных склонах Килауэа для получения своеобразных "фотографий" магматической камеры.

Анализируя эти изменения, геологи заметили, что перемены в характере движения сейсмических волн через "сердце" вулкана сопровождались хорошо заметными изменениями в топографии местности. Иными словами, все изменения внутри вулкана можно было вычислить по тому, как сильно менялась его высота, угол наклона склонов, а также и высота окружающих регионов местности, за несколько дней до начала новых извержений.

Это, в свою очередь, открывает дорогу для предсказания времени извержений вулканов и того, где они будут происходить, используя относительно простые методики замеров и ведения наблюдений, заключают ученые.