Мониторинг скрытых процессов под вулканом Килауэа может помочь в прогнозировании извержений

Массивное извержение вулкана Килауэа на острове Гавайи в 2018 году длилось месяцами, уничтожило целые районы и сопровождалось 60 000 землетрясений. Новое исследование под руководством учёных Гавайского университета в Маноа показало, что магматическая система Килауэа начала вести себя аномально примерно за год до начала извержения.

Это открытие, сделанное с помощью уникального метода сейсмического мониторинга, предполагает, что отслеживание этих скрытых процессов может помочь в прогнозировании извержений и смягчении вулканических угроз. Работа опубликована в журнале AGU Advances. Учёные давно знают, что магма движется в сложной системе "трубопроводов" Килауэа, но это исследование выявило тонкое, долгосрочное изменение, которое может сигнализировать о будущих событиях.

Команда обнаружила, что примерно за год до извержения 2018 года нормальный восходящий поток магмы от мантии к неглубоким резервуарам в районе вершины был нарушен. "Наша гипотеза заключается в том, что между двумя магматическими резервуарами в районе вершины сформировалась пробка, препятствующая потоку, и давление начало нарастать под Восточной рифтовой зоной Килауэа", — сказала ведущий автор Син-Мей Ву. Также было замечено, что уровень лавового озера в кратере Халемаумау упал примерно на 30 метров, в то время как давление в более глубокой магматической системе оставалось стабильным.

После анализа данных учёные предполагают, что магма отводилась вбок от вершины в горизонтальную дайковую систему, ведущую к рифтовой зоне. Эта атипичная картина длилась месяцы, пока землетрясение магнитудой 5 на склоне вулкана, вероятно, не сняло блокировку, направив больше давления в неглубокую систему вершины. С этого момента вершина Килауэа оставалась возмущённой вплоть до начала массивного извержения 2018 года.

Использование океанских волн для "прослушивания" Килауэа

Открытие стало возможным благодаря непрерывному мониторингу Килауэа сейсмическими инструментами. Вместо энергии от землетрясений команда использовала сейсмическую энергию от постоянного природного источника: океанских волн. "Океан обеспечивает постоянную подачу сейсмической энергии, что позволяет нам отслеживать состояние магматической системы Килауэа с течением времени, даже когда нет заметных землетрясений или деформации грунта", — пояснила Ву. Исследование подчёркивает важность скрытых процессов, происходящих под поверхностью, которые можно выявить, комбинируя сейсмический анализ с другими геологическими и геофизическими наблюдениями.