Супервулкан в Новой Зеландии разбушевался так сильно, что земля над ним сдвигается

Бескрайние просторы небесно-голубых вод озера Таупо, увенчанные туманными горными горизонтами, вызывают ощущение чрезвычайного спокойствия. Однако глубоко под землей назревают геологические волнения, говорится в новой работе, опубликованной в новозеландском журнале геологии и геофизики.

Озеро Таупо - самое большое пресноводное озеро в Австралазии, расположенное в центре северного острова Новой Зеландии. И хотя сегодня оно кажется спокойным, история его возникновения была очень бурной. 

Воды озера находятся в доисторической кальдере - слово, образованное от испанского "котел" или "кипящий котел", - сформировавшейся во время последнего сверхизвержения Земли, извержения Оруануи, 25 400 лет назад.

Когда магма выбрасывается из супервулкана (определяемого как выброс не менее 1 000 кубических километров материала за одно извержение) в результате события, подобного извержению Оруануи, истощенные магматические жерла закрываются, поверхность Земли опускается, и ландшафт навсегда превращается в кальдеру. 

За последние 12 000 лет вулкан Таупо был активен 25 раз. Его последнее извержение в 232 году нашей эры авторы новой работы называют "одним из самых взрывных извержений на Земле в историческое время". С тех пор у вулкана было как минимум четыре задокументированных "эпизода волнения", вызвавших разрушительные землетрясения, а в 1922 году - масштабное оседание грунта.

Исследователи изучили более современные периоды волнений супервулкана, проанализировав данные за 42 года, собранные на 22 объектах, расположенных вокруг и по всей территории озера. И есть свидетельства того, что супервулкан все еще грохочет. 

"В 1979 году [исследователи] начали применять новую технику съемки, которая использует поверхность озера для обнаружения небольших изменений, и с тех пор каждый год проводится по четыре съемки, - пояснил ведущий автор исследования, сейсмолог Университета Виктории в Веллингтоне Финн Иллсли-Кемп. Этот метод предполагает использование манометра, который измеряет вертикальное смещение дна озера. 

Для обеспечения надежности данных эти манометры взвешиваются, чтобы уменьшить влияние волн, и для каждой точки данных проводится несколько измерений, чтобы выявить степени вариации и отклонения. На каждом участке также устанавливается резервный манометр для подстраховки на случай возмущений со стороны других сил.

В начале проекта измерения проводились с помощью ручных манометров, установленных всего на шести станциях. С августа 1982 года по июль 1983 года было добавлено еще восемь станций, и за это время ценность этих измерений стала очевидной. 

В начале 1983 года система обнаружила повышение или понижение уровня воды на разных участках. Вскоре после этого регион сотряс целый рой землетрясений, в результате которых произошел разрыв нескольких разломов, что привело к опусканию центрального пояса разломов Кайапо и поднятию других участков на южном конце озера.

Рой землетрясений 1983 года был лишь первым из семи отдельных эпизодов волнений, зарегистрированных за последние 35 лет.

К 1986 году плановые исследования стали проводиться каждый год с использованием дополнительных датчиков и дополнительных наблюдений после землетрясений, создав надежный набор данных, который со временем становился только более подробным.

Авторы заметили, что в периоды геологических волнений северо-восточный конец озера (который находится ближе всего к центру вулкана и прилегающим линиям разломов) имел тенденцию к подъему; дно озера вблизи центра разлома опускалось; а на южном конце озера наблюдалось незначительное оседание.

"В пределах озера, около рифов Хороматанги, вулкан вызвал подъем на 160 мм [16 см или 6,3 дюйма], тогда как к северу от озера тектонические разломы вызвали оседание на 140 мм [5,5 дюйма]", - сказал Иллсли-Кемп.

Он считает, что в этом регионе, где произошло очень мало землетрясений по сравнению с окружающими районами, находится магматический резервуар Таупо, где залегают глубинные породы, слишком горячие и расплавленные для возникновения землетрясений. 

Исследователи говорят, что 16-сантиметровый подъем, который, хотя и не является катастрофическим, но определенно достаточен для того, чтобы нанести некоторый ущерб зданиям или трубам, возможно, вызван перемещением магмы ближе к поверхности в периоды волнений.

Иллсли-Кемп сказал, что исследование показывает, что Таупо является активным и динамичным вулканом, тесно связанным с окружающей тектоникой.

Исследователи считают, что северо-восточная часть вулкана, где находятся самые молодые жерла, скорее всего, будет затронута расширением горячей магмы, толкающей землю вверх. Они считают, что "опускающийся" центр разлома Таупо и оседание на южном конце озера, скорее всего, вызваны глубоким охлаждением магмы (и, следовательно, уменьшением размеров), тектоническим расширением разлома или тем и другим.

Иллсли-Кемп регулярно заверяет людей, что, хотя вулкан находится в состоянии волнения, нет никаких доказательств того, что он начнет извергаться в ближайшее время.

"Однако Таупо, скорее всего, будет извергаться на каком-то этапе в течение следующих нескольких тысяч лет - и поэтому важно, чтобы мы отслеживали и понимали эти периоды волнений, чтобы мы могли быстро определить любые признаки, которые могут указывать на предстоящее извержение", - сказал он в статье, опубликованной в газете New Zealand Herald в 2021 году.

В конечном счете, это исследование больше направлено на понимание нормального "поведения" кальдеры, и на то, что следует искать, когда ситуация становится более накаленной.

Данное исследование опубликовано в Новозеландском журнале геологии и геофизики и геофизики.