Тихая подготовка к супер-извержению

По оценкам, от 5 до 10 вулканов в мире способны произвести супер-извержение, которое может катастрофически повлиять на глобальный климат. Один из таких вулканов скрывается под водами озера Тоба на Суматре и уже вызвал два супер-извержения за последний миллион лет. Международная команда геологов под руководством Женевского университета (UNIGE) и Пекинского университета проанализировала содержание урана и свинца в цирконах — минерале, типичном для взрывных извержений, — чтобы определить, сколько времени вулкан готовился к супер-извержениям. Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, опровергают идею о необычных геологических предвестниках. Магма накапливалась в резервуаре бесшумно, пока не происходили эти колоссальные взрывы.

Вулкан Тоба произвел два крупнейших известных извержения на Земле: первое 840 000 лет назад, второе 75 000 лет назад, каждое объемом около 2800 км³. Еще два более мелких извержения произошли 1,4 млн и 500 000 лет назад. Ученые изучают Тобу, поскольку нет исторических записей о реакции человечества на супер-извержение подобного масштаба. Такое событие повлияло бы на глобальный климат, создав проблемы с продовольствием и миграцией населения.

Измерение урана и свинца в цирконе

Циркон содержит уран, который со временем распадается на свине. Определяя возраст множества цирконов из продуктов разных извержений, ученые выяснили историю накопления магмы. «Первое супер-извержение около 840 000 лет назад произошло после 1,4 млн лет поступления магмы, а магма для второго извержения 75 000 лет назад накапливалась всего 600 000 лет», — отмечает Лука Карики. Это связано с прогрессирующим нагревом континентальной коры, из-за чего магма остывает медленнее, а скорость её накопления растет — возникает «порочный круг», ведущий к учащению супер-извержений.

Оценка скорости накопления магмы

Метод геохронологии цирконов также позволяет оценить скорость поступления магмы. «Сегодня мы оцениваем, что около 320 км³ магмы может быть готово к извержению в резервуаре Тобы», — говорит Лука Карики. С текущей скоростью накопления ~4 км³ за тысячу лет следующее супер-извержение сопоставимого масштаба произойдет примерно через 600 000 лет, хотя более мелкие извержения возможны и раньше.

Этот инновационный метод применим к любому вулкану и поможет определить, какой из них ближе всего к супер-извержению. Исследование показывает, что перед супер-извержением могут не происходить экстремальные события, такие как резкий рост числа землетрясений. «На вулкане Тоба всё происходит тихо под землей, и анализ цирконов теперь дает нам представление о том, что нас ждет», — заключает Лука Карики.