Крупным планом: необычное подводное извержение

18 июля 2012 года пассажиры авиарейса над юго-западной частью Тихого океана заметили необычное явление — обширный плот из плавучей пемзы, свидетельствующий о подводном извержении на морском дне к северо-востоку от Новой Зеландии. Плот в итоге вырос до площади более 150 квадратных миль (примерно размером с Филадельфию), что указывало на необычно мощное извержение.

Новое исследование, опубликованное 10 января 2018 года в журнале Science Advances, описывает первое детальное изучение крупнейшего подводного вулканического извержения последнего столетия. Международная группа под руководством Университета Тасмании и Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) использовала автономный подводный аппарат (AUV) Sentry и дистанционно управляемый аппарат (ROV) Jason для исследования, картографирования и сбора изверженного материала с вулкана Хавре во время экспедиции 2015 года. Извержение оказалось неожиданным во многих отношениях.

«Мы знали, что это было крупномасштабное извержение, примерно эквивалентное самому большому извержению, которое мы наблюдали на суше в XX веке», — сказала Ребекка Кэри, вулканолог из Университета Тасмании и один из руководителей экспедиции. Адам Сул, научный сотрудник WHOI, добавил, что, изучая детальные карты с AUV, они обнаружили на дне множество выступов, каждый из которых оказался гигантским блоком пемзы размером с микроавтобус.

Более 70% всей вулканической активности на Земле происходит на морском дне, но детали этих событий в значительной степени скрыты толщей воды. Исходя из размеров пемзового плота 2012 года, извержение вулкана Хавре было оценено как крупнейшее задокументированное подводное силикатное извержение — особый тип, при котором образуется вязкая, насыщенная газом лава, часто взрывного характера. Несмотря на их мощь, о таких извержениях известно очень мало, и большая часть знаний получена из древних горных пород, где отсутствуют детали о времени, продолжительности, источнике и глубине события. Ученые никогда ранее не имели возможности изучить крупное подводное силикатное извержение вскоре после его завершения.

Вулкан Хавре является частью дуги Кермадек, цепи вулканов между Новой Зеландией и Американским Самоа. В 2015 году ученые на борту исследовательского судна Roger Revelle провели серию из 11 погружений AUV Sentry, отобразивших более 50 км² дна, и 12 погружений ROV Jason для сбора образцов. Команда обнаружила, что извержение было гораздо сложнее, чем предполагалось: в нем участвовали 14 жерловых центров на глубине 900–1220 метров. Помимо пемзы, извержение породило пепел, лавовые купола и потоки лавы на дне. Из извергнутого материала, объем которого почти в 1,5 раза превысил извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году, около 75% всплыло на поверхность, а остальное рассеялось по дну на расстоянии в несколько километров.

Собранные образцы, включая уникальный кусок пемзы диаметром 1,5 метра, помогут ученым понять механизм этого извержения и трансформацию материала с течением времени.