Мониторинг уровня лавового озера в вулкане Конго

Ньирагонго в Демократической Республике Конго — один из самых активных вулканов мира, с постоянным лавовым озером в качестве отличительной черты. На ежегодном собрании Сейсмологического общества Америки в 2018 году Адриен От из Европейского центра геодинамики и сейсмологии рассказал о том, как он и его коллеги используют несколько методов для мониторинга уровня лавового озера в этом вулкане.

Исследователи анализируют сейсмические и инфразвуковые сигналы, генерируемые вулканом, а также данные, собранные во время пролётов спутников, чтобы измерить колебания уровня озера. Во время извержения 2002 года, вызвавшего гуманитарный кризис, озеро опустело, а глубина оставшегося кратера оценивалась в 600–800 метров. Примерно через четыре месяца после извержения кратер снова начал заполняться. В настоящее время дно внутреннего кратера находится примерно на 400 метров ниже кромки, а лавовое озеро сохраняет высокий уровень.

«Уровень лавового озера связан, среди прочего, с изменениями давления внутри магматической системы под вулканом Ньирагонго, — объяснили От и его коллеги. — В этом смысле лавовое озеро представляет собой окно в магматическую систему, а колебания его уровня предоставляют информацию о пополнении и дренировании этой системы, например, о поступлении свежей магмы и/или газа или о боковых магматических интрузиях в окружающую кору».

Используемые для наблюдения за озером различные техники дают более полное представление об активности вулкана. Непрерывно собираемые сейсмические и инфразвуковые данные помогают исследователям оценивать изменения давления в магматической активности. «До недавнего времени для этого региона было доступно очень мало качественных данных, — отметили учёные. — За последние несколько лет наш консорциум помог Обсерватории вулкана Гома развернуть одну из самых плотных современных телеметрических систем мониторинга в реальном времени в Африке».

В дополнение к сейсмическим и инфразвуковым данным учёные используют высокодетальные радиолокационные изображения с синтезированной апертурой (SAR), полученные спутниками, пролетающими над вулканом, для прямого измерения подъёма и спада уровня озера. Эти изображения измеряют длину тени, отбрасываемой краем кратера на поверхность лавового озера, что позволяет рассчитать глубину лавы.

Наблюдения за лавовым озером — лишь один элемент мозаики в рамках региональной вулканической системы, и они «несомненно, будут иметь ключевое значение для успешного прогнозирования извержений в будущем», — заявили От и коллеги. Однако на данном этапе эти наблюдения необходимо сначала поместить в более широкий контекст магматической системы, чтобы обеспечить их правильную интерпретацию с точки зрения извергательных процессов.