Что происходит
Ученые из Новой Зеландии разрабатывают систему предупреждения об извержениях вулканов.
Как это работает
Исследователи проанализировали частоту подземных толчков и выявили закономерности, указывающие на приближение извержения.
История вопроса
До сих пор нет способа, позволяющего предсказать извержение, но ученые в последние несколько лет сделали несколько важных открытий в этом направлении.
Почему это важно
Ежегодно происходит несколько десятков извержений вулканов, некоторые из них приводят к серьезным разрушениям и уносят человеческие жизни.
Что происходит
Ученые из Новой Зеландии разрабатывают систему предупреждения о предстоящих извержениях вулканов, основанную на отслеживании подземных колебаний.
- Исследователи полагают, что благодаря новой системе можно будет предсказать извержение за 2 или 4 дня.
- Инструмент надеются довести до стадии, когда ученые смогут сказать, что вероятность извержения в ближайшие 48 часов составляет 10–20%. В случае с вулканами это будет считаться достаточно высокой точностью.
- В перспективе систему можно будет использовать для предсказания извержений вулканов по всему миру.
Как это работает
Исследователи изучили данные сейсмометров GeoNet в периоды перед последними 18-ю извержениями шести действующих вулканов по всему миру, в том числе трех в Новой Зеландии: Руапеху, Тонгариро и Вакаари.
- Алгоритм машинного обучения позволил исследователям изучить тысячи записей и выделить определенные частотные паттерны, характерные для периода перед извержением.
- Согласно результатам, за 3 недели, а затем за несколько дней до извержения внутри некоторых вулканов произошли аналогичные изменения частот.
- Колебания замедлились, что говорит о том, что в вулкане произошла закупорка, горячий газ перестал выходить на поверхность и давление стало нарастать.
- Исследователи подчеркнули, что подобные изменения не позволяют точно определить, произойдет ли извержение: иногда давление пассивно сбрасывается, а иногда происходит взрыв.
История вопроса
Хотя до сих пор не существует инструмента, позволяющего точно определить, будет ли извержение вулкана, ученые постепенно продвигаются в этом направлении.
- В 2012 году они выяснили, что предсказать извержение супервулкана можно по составу кристаллов магмы. Супервулканы представляют собой гигантские полости под земной поверхностью, непрерывно заполняющиеся магмой. Создающееся давление способно вызывать извержение, которое будет в десятки тысяч раз мощнее любого современного извержения. Присутствие супервулканов определяется по
кальдерам . Исследователи собрали и изучили образцы кристаллов в застывшей породе вблизи кальдеры. Оказалось, что по их химическому составу, а именно содержащимся примесям, можно определить, с какой скоростью магма поступает в полость и сколько времени пройдет, прежде чем произойдет взрыв. - В 2018 году исследователи пришли к выводу, что кристаллы могут быть полезны и при предсказании извержений обычных вулканов. Однако прогнозы, сделанные на основании информации, хранящейся в кристаллах, актуальны только для конкретного вулкана.
- В 2021 году ученые опробовали новый метод, позволяющий спрогнозировать извержения вулканов с помощью данных со спутников. Исследователи изучили данные о температуре вулканов, полученные Terra и Aqua за 16 лет. Выяснилось, что за несколько лет до извержения температура поднималась. Одновременно под давлением накопившейся магмы вулкан как бы вспучивается. С Земли это практически невозможно увидеть, а вот спутники прекрасно справляются с такими измерениями.
Ученые из разных стран, в том числе России, также изучают возможность создания прогнозов на основе данных сейсмографов.
- В 2017 году исследователи изучили данные о глубинных низкочастотных землетрясениях, предшествовавших крупному извержению вулкана Толбачик на Камчатке. Специалисты выяснили, что их активность заметно увеличивается примерно за 2 года до извержения.
Почему это важно
На Земле больше 1500 вулканов, которые извергались хотя бы однажды за последние 10 тыс. лет. Каждый год наблюдается от 50 до 70 извержений вулканов. Некоторые из них приводят к серьезным разрушениям и гибели людей. Такие трагедии случались и в последние 10 лет.
- 25 сентября 2014 года началось извержение вулкана Онтакэ на границе японских префектур Нагано и Гифу. Оно унесло жизни 58 человек, еще пятеро пропали без вести.
- 9 декабря 2019 года извержение вулкана произошло на небольшом частном острове Уайт-Айленд в Новой Зеландии. В этот момент там находились 47 туристов. 22 из них погибли, остальные получили ожоги разной степени тяжести.
- 4 декабря 2021 года произошло извержение вулкана Семеру на острове Ява, три района вблизи него пострадали от лавин горячего пепла и лавы. Извержение унесло жизни 43 человек, более 100 пострадали. Почти 7 тыс. жителей были эвакуированы.
Фото обложки: Michael Schade / EPA / TASS