Вулкан на Аляске должен извергнуться, и мы наконец-то можем узнать, что его останавливает

Геологи ожидали, что вулкан пик Вестдаль снова начнет извергаться к 2010 году, но он все еще стоит нетронутый и беспокойный - это указывает на недостатки наших моделей прогнозирования.

Попытка точно предупредить, когда вулканы начнут бурлить, - дело крайне важное, но непростое, чтобы защитить окружающих людей и снизить авиационные риски. Необходимо учитывать множество факторов, и отсутствие взрыва высветило один из них, который в основном упускается из виду.

"Вулканический прогноз включает в себя множество переменных, в том числе глубину и размер магматической камеры вулкана, скорость, с которой магма заполняет эту камеру, и прочность пород, которые содержат камеру", - говорит геолог Лилиан Лукас.

Расположенный на западе Аляски, вдоль цепи Алеутских островов, щитовой вулкан Уэстдал-Пик в последний раз извергался в серии извержений в 1991-1992 годах. С тех пор вулкан продолжает разбухать, угрожая новыми извержениями - активная магматическая камера бурлит примерно в 7,2 километрах (4,47 мили) под его поверхностью.

Наиболее очевидная особенность вулкана, отличающая его от многих других вулканов мира, заключается в том, что вулкан Пик Вестдала покрыт ледяной шапкой толщиной в 1 километр.

"Наши численные эксперименты показывают, что наличие ледяной шапки (толщиной 1-3 километра) увеличивает средний интервал покоя магматической системы", - пишут Лукас и его коллеги в своей статье.

С помощью компьютерного моделирования исследователи Университета Иллинойса обнаружили линейную зависимость между толщиной ледяной шапки и изменениями объема, необходимыми внутри вулкана, чтобы преодолеть прочность обволакивающей породы и взорваться. Это также зависит от скорости производства магмы в вулкане - потока магмы. 

Учитывая размер магматической камеры, геометрию и поток магмы, команда рассчитала, что для системы Вестдаля давление ледяной шапки добавляет около 7 лет покоя по сравнению с моделями без льда.

"Это увеличение времени может показаться незначительным в геологических масштабах, но оно существенно в масштабах человеческого времени", - говорит геолог Патриция Грегг. "В будущем будет важно учитывать ледниковый покров при составлении прогнозов".

Однако, хотя ледяной покров может объяснить часть неожиданной стабильности Вестдала, исследователи предупреждают, что это еще не все. В их исследовании предполагался постоянный поток, что не отражает динамику других систем, например, тех, которые долгое время находились в состоянии покоя.

"Мы не знаем, насколько близка к разрушению система в настоящее время, а последние геодезические данные еще не исследованы, чтобы обновить наши оценки скорости потока системы", - пишут они.

"Если приток в магматический резервуар Вестдала замедлился в последние годы, в то время как система остается близкой к разрушению, сезонность может в конечном итоге сыграть большую роль, чем можно было бы ожидать".

Форма и глубина вулкана по-прежнему являются самыми большими факторами задержки перед извержением; однако, когда система приближается к определенному порогу и поток становится низким, вес ледяных шапок вступает в игру, объясняет команда, до такой степени, что даже сезонных колебаний льда может быть достаточно, чтобы вызвать взрыв.

Поэтому "важно рассмотреть, как изменение климата и таяние ледникового льда может повлиять на пик Вестдаля и другие высокоширотные вулканы в будущем", - говорит геолог Ян Жань.

"Учет давления со стороны полярных ледяных шапок - еще одна важная, но малоизученная переменная", - заключает Лукас.

Это исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Earth Science.