Ранние предупреждающие сигналы предвещали фатальный обрушение вулкана Кракатау

22 декабря 2018 года фланг вулкана Анак-Кракатау обрушился в Зондский пролив между индонезийскими островами Суматра и Ява, вызвав цунами, которое унесло жизни 430 человек. Международная исследовательская группа под руководством Томаса Вальтера из Немецкого исследовательского центра геонаук (GFZ) в Потсдаме показала, что вулкан подавал четкие предупреждающие сигналы до своего обрушения. К такому выводу привели результаты анализа большого массива данных из различных источников, собранных в ходе наземных измерений, а также с помощью дронов и спутников.

Спутниковые данные, например, показали повышение температур и смещение грунта на юго-западном фланге за месяцы до катастрофы. Сейсмические данные и низкочастотные звуковые волны от небольшого землетрясения за две минуты до внезапного обрушения значительной части вулкана предвещали фатальное событие. Именно это обрушение в итоге вызвало смертоносное цунами. Исследователи намерены использовать анализ этой сложной цепочки событий для улучшения мониторинга и раннего обнаружения угроз на других вулканах. Их исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Вулканические острова, такие как Анак-Кракатау, часто состоят из неустойчивого материала. Поэтому время от времени на них происходят обрушения флангов. Однако до сих пор этот процесс не был точно измерен. «На Кракатау мы впервые смогли наблюдать, как происходила эрозия такого вулканического фланга и какие сигналы ее предвещали», — говорит вулканолог GFZ Томас Вальтер. В своем исследовании ученые смогли показать, что в течение нескольких месяцев движение юго-восточного фланга в сторону моря сформировало своего рода оползень. Внезапное ускоренное скольжение фланга в море, так называемый фланговый коллапс, длилось всего две минуты и было зафиксировано сейсмографами и инфразвуковыми сетями еще до того, как первые удары цунами достигли побережья.

«Мы использовали исключительно широкий спектр методов: от спутниковых наблюдений до наземных сейсмических данных, от инфразвука до данных дронов, от температурных измерений до химического анализа продуктов извержения», — говорит Томас Вальтер. «Критически важным в этом случае стал почти неограниченный доступ к мировым данным. В дни после цунами это позволило нам анализировать это событие одновременно в разных странах».

По словам Вальтера, подобные события могут предвещать себя и на других вулканических островах в Атлантическом, Тихом океанах или даже в Средиземном море, и результаты исследования, предположительно, могут быть на них перенесены. «Мы полагаем, что системы раннего предупреждения о цунами также должны учитывать события, вызванные оползнями. Те вулканы, которые подвержены риску сползания, должны быть интегрированы в системы мониторинга».

В исследовании также участвовал сейсмолог Фредерик Тильманн из GFZ и Свободного университета Берлина. Он отмечает, что необычный сейсмический паттерн флангового коллапса представлял особую сложность при анализе данных. В отличие от тектонических землетрясений, лишь малая часть этого паттерна состояла из высоких частот около 1 Герц (1 колебание в секунду). Вместо этого сейсмические волны содержали более сильные компоненты в диапазоне низких частот до примерно 0,03 Герц (1 колебание за 35 секунд). «Это свойство стало причиной, по которой событие не было обнаружено ни в одной рутинной оценке», — говорит Тильманн.

По словам Вальтера, усилия по созданию систем мониторинга окупятся, поскольку большая часть жертв вулканов за последние два столетия погибла не от самих извержений, а от оползней и цунами. Новые результаты показывают, что опасность обрушения вулканов до сих пор недооценивалась. Первым шагом теперь является выявление вулканов, находящихся в особой зоне риска, и дополнение существующих методов измерений дополнительными датчиками и новыми алгоритмами оценки. «Мы уверены, что наши выводы приведут к разработке усовершенствованных систем мониторинга», — заявил Вальтер.