Способность вулканологов оценивать риски извержения в значительной степени зависит от знания, где в земной коре находятся залежи магмы. Если магму невозможно обнаружить, - это становится скрытой опасностью, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Geology.
Шейн Рояккерс, ведущий автор исследования, научный сотрудник GNS Science в Новой Зеландии, вырос в тени горы Таранаки на Северном острове страны, путешествуя по многочисленным вулканам острова. Сегодня его исследования раскрывают скрытые опасности, которые могли быть у него под ногами все это время.
Новое исследование исследует угрозу, которую вулканологи обнаружили совсем недавно: удивительно мелкие залежи магмы, которые слишком малы, чтобы их можно было обнаружить с помощью обычного оборудования для мониторинга вулканов. Такое магматическое тело было обнаружено в Исландии в 2009 году, когда ученые из Исландского проекта глубокого бурения случайно пробурили расплавленную породу на два километра меньше, чем глубины, на которых магма была обнаружена ранее. Магма начала подниматься по буровой скважине, достигая нескольких метров, прежде чем ее остановили холодными буровыми растворами. Исследование добавляет важную информацию к головоломке, связывая скрытую магму с многовековым извержением.
Рояккерс сравнил состав закаленной магмы, которая образовала гладкое вулканическое стекло, с породами извержения того же вулкана Крафла в 1724 году. В ходе исследования ученые полагали, что неглубокая магма, которую они пробурили, образовалась после серии извержений в 1980-х годах. Никто не ожидал, что скрытая магма связана с извержением 1724 года, поэтому то, что обнаружил Рояккерс, стало неожиданностью.
«Когда мы посмотрели на составы 1724 года, мы обнаружили почти идеальное соответствие тому, что было отобрано во время бурения, - говорит Рояккерс. - Это говорит о том, что на самом деле это магматическое тело существует с 1724 года и ранее было вовлечено в извержение в Крафле. Таким образом, возникает вопрос, почему геофизики не уловили его?».
Ответ – дело в размере. Большая часть обнаружения магмы основана на сейсмических изображениях, которые нефтяные компании используют для обнаружения запасов глубоко под морским дном. Когда происходит землетрясение, инструменты определяют, сколько времени требуется звуковым волнам, чтобы пройти через земную кору. В зависимости от плотности скал звуковые волны возвращаются в разное время. Поэтому, если под землей хранится вода, нефть или магма, звуковые волны должны отражать это. Но эти скрытые магматические камеры слишком малы, чтобы их можно было найти с помощью этих инструментов, а также других существующих средств обнаружения.
«В традиционных подходах к мониторингу вулканов большое внимание уделяется знанию того, где находится магма и какие магматические тела активны, - говорит Рояккерс. - Крафла - один из вулканов в мире, за которым ведется наиболее интенсивный мониторинг и инструменты. Со стороны геофизики его изучают все инструменты, которые вообще существуют на данный момент. И все же мы все еще не знали, что на глубине всего двух километров находится это риолитовое магматическое тело, способное вызвать опасное извержение».
Исследования, подобные исследованию Рояккерса, предполагают, что более мелкие, более широко распространенные магматические тела могут быть более распространенными, чем считалось ранее, что противоречит общепринятому мнению о том, что большинство извержений происходит из более крупных и глубоких магматических очагов, которые могут быть надежно обнаружены.
Помимо невозможности контролировать магматическую активность, планирование извержений и оценка рисков становится более трудным, если ученые подозревают, что могут присутствовать скрытые тела магмы. Например, в вулкане Крафла обычно преобладает базальт - тип магмы, который имеет тенденцию извергаться пассивно (как недавнее извержение в Фаградальсфьялле в Исландии), а не во время взрыва. Но скрытое тело магмы в Крафле сделано из риолита - типа магмы, который часто вызывает сильные взрывы при извержении.
«Таким образом, беспокойство в этом случае может заключаться в том, что у вас есть неглубокая риолитовая магма, о которой вы не знаете, поэтому она не учитывалась при планировании рисков, - объясняет Рояккерс. - Если он столкнется с движущейся вверх новой магмой, у вас может быть гораздо более взрывное извержение, чем вы ожидали».
Когда вулканологи узнают об опасностях, связанных с этими мелкими распределенными системами магмы, они могут работать над улучшением мониторинга, пытаясь захватить эти скрытые резервуары магмы. Покрытие вулканической области большим количеством детекторов может быть дорогостоящим, но, улучшив разрешение изображения магмы, ученые могут сэкономить сообществу или компании гораздо больше, чем стоимость исследования. Риски варьируются от вулкана к вулкану, но в целом по мере того, как мы узнаем больше об этих магматических системах, ученые, занимающиеся оценкой опасностей, могут осознавать возможность существования скрытой магмы.
Несмотря на риски, которые он раскрывает, будут ли Рояккеры по-прежнему жить вокруг вулканов?
«О да, конечно, - говорит он со смехом. - Я имею в виду, всегда
есть какой-нибудь риск, не так ли?»
[Фото: eurekalert.org]
