Более раннее прогнозирование извержений вулкана Этна стало возможным благодаря новому анализу сейсмических паттернов

Расположенный на острове Сицилия в Италии, вулкан Этна является одним из самых активных в мире. Документация его многочисленных извержений насчитывает до 2700 лет, а последнее произошло в июне 2025 года. Обилие сейсмических, геологических, геофизических и геохимических данных из этого региона представляет собой научную золотую жилу для вулканологии.

Группа исследователей из Национального института геофизики и вулканологии Италии (INGV) использовала эти данные для разработки нового метода прогнозирования извержений. В настоящее время прогноз и мониторинг вулканов в основном осуществляется путем отслеживания движения магмы на небольших глубинах, что позволяет делать лишь краткосрочные прогнозы, оставляя местным жителям мало времени между предупреждением и извержением.

Однако новое исследование, опубликованное в Science Advances, описывает метод отслеживания паттернов землетрясений, соответствующих подпитке магмой из мантии, её хранению на промежуточных глубинах и подъёму к поверхности перед извержением. Этот подход позволяет делать прогнозы за несколько месяцев до события. Метод основан на параметре "b-значение", который выражает соотношение малых и крупных землетрясений и обратно зависит от средней магнитуды сейсмических событий.

Проанализировав два десятилетия данных о землетрясениях на Этне (с 2005 по 2024 год) с использованием 3D-модели сейсмических скоростей для точной локации событий, учёные разделили сейсмичность на три коровых сектора: глубокий (>10 км), промежуточный (0–8 км) и мелкий (0–2 км). Временные ряды b-значения были рассчитаны для каждого сектора. Исследователи обнаружили, что временные изменения b-значения на Этне соответствуют движению магмы от глубоких к мелким уровням коры.

В частности, подпитка магмой из мантии коррелирует со снижением b-значения во времени на глубинах более 10 км, поскольку это временно увеличивает дифференциальное напряжение, смещая сейсмичность в сторону более высоких магнитуд. И наоборот, отток магмы в более мелкие сектора разгружает вмещающие породы, что приводит к росту этого параметра.

Результаты анализа показывают, что мониторинг b-значения в прошлом мог бы предотвратить вулканические кризисы на Этне. Хотя учёные не могут вернуться в прошлое и предупредить жителей Сицилии, они могут включить мониторинг b-значения в многопараметрические системы наблюдения для среднесрочного и долгосрочного прогнозирования извержений в будущем, чтобы обеспечить более своевременные предупреждения. Этот новый метод, вероятно, может быть применён и к другим вулканам мира, однако его надёжный анализ зависит от высококачественного непрерывного сейсмического мониторинга и достаточного количества землетрясений, что ограничивает его применение наиболее активными вулканическими районами.