Как лучше определять опасные вулканы

Новое исследование ETH Zurich показало, что общепринятое правило «чем больше воды растворено в магме, тем выше риск взрывного извержения» верно лишь отчасти. Парадоксально, но очень высокое содержание воды значительно снижает риск взрыва.

Вулканологи давно пытаются предсказать не только сроки, но и характер извержения: будет ли это спокойное излияние лавы или мощный взрыв с выбросом пепла. Исследователи под руководством профессора Оливье Бахмана сосредоточились на процессах в магматической камере. Проанализировав данные 245 извержений, они обнаружили, что риск взрыва низок при малом содержании воды (<3.5%) и высок при среднем (3.5–5.5%). Однако при содержании воды более 5.5% риск снова резко падает, что противоречит устоявшейся доктрине.

Это открытие важно для прогнозирования поведения вулканов в густонаселенных субдукционных зонах, таких как Анды, Япония или Индонезия. Ключевой механизм связан с образованием пузырьков газа уже в самой магматической камере при высоком содержании воды. Они, во-первых, создают каналы для отвода газа при подъеме магмы, а во-вторых, действуют как буфер, замедляя нарастание давления и давая магме время прогреться и стать менее вязкой. «Таким образом, есть четко определенная область риска, на которой нам нужно сосредоточиться», — объясняет Бахман.

Исследование, опубликованное в Nature Geoscience, стало возможным во время локдауна из-за COVID-19, когда у ученых появилось время для масштабного анализа литературных данных. Следующий шаг — совместная работа с геофизиками над методами дистанционного определения содержания кристаллов и газовых пузырьков в магматических камерах для улучшения прогнозов.