Ученые приблизились к прогнозированию опасности вулканов

Ученые из Великобритании и России утверждают, что они на шаг приблизились к прогнозированию опасности вулканов, разработав метод, позволяющий определить, как устроена "водопроводная система" отдельных вулканов. Новый подход означает, что исследователям достаточно проанализировать всего один образец породы, чтобы определить размер и глубину магматической камеры вулкана. Этот же метод позволяет рассчитать длину и ширину канала (жерла), по которому магма поднимается из камеры на поверхность.

Наличие обеих характеристик жизненно важно для оценки опасности вулкана. "Как правило, если у вулкана большая магматическая камера и узкое, короткое жерло, он склонен к более взрывным извержениям, чем вулкан с маленькой камерой и широким жерлом", — поясняет профессор Джон Бланди из Бристольского университета, член исследовательской группы. Таким образом, знание деталей подземной системы позволяет лучше оценить потенциальную опасность.

Способность предсказывать опасность вулкана долгое время была "святым Граалем" для вулканологов. Однако размер и глубина магматических камер под вулканами сильно различаются, а определение внутренних размеров "водопроводной системы" до сих пор было трудоемкой, сложной и дорогой задачей. Теперь исследователи из Бристольского университета и МГУ имени М. В. Ломоносова разработали недорогую, безопасную и простую в применении математическую модель.

Модель основана на известном факте: при движении магмы к поверхности в ней образуются кристаллы и газовые пузырьки. Скорость их роста зависит от скорости подъема магмы, которая, в свою очередь, определяется диаметром жерла. "Магма взрывных вулканов образует породы с множеством пузырьков, а породы из вулканов, из которых магма сочится медленнее, содержат кристаллы разного размера", — объясняет Бланди. Ученые пошли дальше, показав, что диапазон размеров и типов кристаллов в вулканической породе также рассказывает об устройстве подземной системы разных вулканов.

Для проверки модели исследователи применили ее к образцу породы из вулкана Сент-Хеленс (Mount St Helens) в США, извергавшегося в 1980-х годах. Модель предсказала диаметр жерла около 30 метров, соединяющего кратер с магматической камерой на глубине около 14 километров. Эти прогнозы соответствуют другим оценкам, полученным с помощью более традиционных методов, таких как спутники или сейсмометры. Исследование опубликовано в апрельском выпуске 2011 года журнала Geology.