Подсказки из глубоких магматических резервуаров могут улучшить прогнозы вулканических извержений

Новое исследование расплавленной породы на глубине 20 км под поверхностью Земли может помочь спасти жизни за счет улучшения прогнозирования вулканической активности. Извержения вулканов представляют значительную опасность. В настоящее время их прогнозируют на основе активности самого вулкана и верхних нескольких километров земной коры под ним. Однако новое исследование подчеркивает важность поиска ключей к разгадке гораздо глубже, где породы впервые плавятся, превращаясь в магму.

Ученые из Имперского колледжа Лондона и Бристольского университета, чьи выводы опубликованы в Science Advances, проанализировали данные 60 самых мощных извержений из девяти стран. Они объединили реальные данные с компьютерным моделированием, чтобы понять, как магма накапливается и ведет себя на глубине. Их результаты показывают, что размер и частота извержений тесно связаны со временем формирования магмы в глубоких резервуарах (до 20 км) и с размером этих резервуаров.

Исследование выявило ключевые факторы, управляющие извержениями. Вопреки предыдущим представлениям, основной движущей силой является плавучесть магмы, а не доля твердой и расплавленной породы. Плавучесть зависит от температуры и химического состава. Кроме того, очень крупные резервуары рассеивают тепло, что замедляет плавление пород. Это означает, что существует оптимальный размер резервуара для самых мощных извержений. Также подтвердилось, что извержения с высоким содержанием кремнезема, как правило, более взрывные.

«Улучшая понимание процессов, стоящих за вулканической активностью, и предоставляя модели, которые проливают свет на факторы, контролирующие извержения, наше исследование является важным шагом к лучшему мониторингу и прогнозированию этих мощных геологических событий», — отметил соавтор работы профессор Мэтт Джексон. Следующими шагами станут уточнение моделей с учетом трехмерного потока и различного флюидного состава.