Группа ученых под руководством Михаэля Стока (Michael Stock) из Оксфордского университета (Великобритания) пришла к выводу, что предсказания извержений могут быть существенно более точными и, главное, заблаговременными. Для этого нужно иметь данные о давлении около вулкана и о том, каков состав газов в жерле. Об этом рассказывает один из авторов исследования, Дэвид Пайл (David Pyle), на сайте The Conversation, а статья с описанием результатов опубликована в Nature Geoscience.
Традиционная версия гласит, что общий механизм подготовки к эксплозивному извержению таков: магма, в которой растворены газы (e.g. вода или двуокись углерода), начинает остывать и становиться камнем, так что газы концентрируются во все уменьшающемся объеме все еще жидкой магмы. В момент насыщения начинают образовываться пузыри из этих газов, давление внутри магматической камеры растет, и рано или поздно «газированная» магма вырывается на поверхность — а мы на поверхности видим извержение. Вопрос в том, как предсказать момент начала образования пузырьков, — а дальше процесс идет более-менее по прямой, — чтобы можно было принять меры к уменьшению ущерба.
Чтобы разобраться в процессе, Михаэль Сток и его коллеги исследовали Флегрейские поля — регион к северо-западу от Неаполя, которые известен своей вулканической активностью и который древние римляне считали воротами в подземный мир. Они исходили из предположения, что изучение минералов, образующихся в ходе остывания магмы, поможет исследовать детали процесса подготовки к извержению. Ученые сосредоточились на фторе, хлор и воде, «застревающих» в апатите, потому что этот минерал формируется на протяжении всего хода эволюции магмы, а также клинопироксене и биотите, выброшенных при извержении около четырех тысяч лет назад. С помощью геохимического анализа и термодинамического моделирования ученые попытались реконструировать ход эволюции магмы вплоть до самого извержения.
Согласно построенной авторами работы модели, почти до самого конца концентрация воды в магме остается низкой, и повышается до опасного уровня уже при низких температурах незадолго до извержения. Ученые предполагают, что подготовка к извержения занимает гораздо меньше десятилетий или тем более столетий, как считалось до сих пор. Пузырьки газа образуются в жерле вулкана лишь незадолго до собственно извержения — за несколько дней, максимум месяцев. Соответственно, признаками приближающейся катастрофы можно считать «вздувание» почвы, происходящее из-за повышения давления внутри вулкана, и истечение газов. Это не самый простой способ предсказания, но полезность результатов еще и в том, что они показывают, как изучение вулкана после извержения может показать процесс, ведущий к извержению — и, следовательно, дать возможность выделить важнейшие признаки для каждого конкретного вулкана.
А пока извержения вулканов предсказать практически невозможно. Вулкан, спавший десятилетия, в любой момент может пробудиться, как это произошло, например, с вулканом Кальбуко на территории Чили, который проснулся в апреле 2015 года после почти сорокалетней «спячки», или с вулканом Волк на Галапагосских островах, который проснулся в мае 2015 после 33 лет «отдыха». Иначе говоря, между оповещением населения и началом извержения, проходит очень мало времени, а порой это извещение появляется лишь постфактум.
