Анализ вулканов для предсказания их пробуждения

Международная команда геологов и геофизиков под руководством Женевского университета (UNIGE) провела масштабный анализ научной литературы, чтобы выявить внутренние и внешние механизмы, ведущие к извержению. Исследование, опубликованное в Nature Reviews Earth and Environment, показало, что большая часть магмы, поднимающейся из глубин, так и не достигает поверхности. Также было установлено, что старые вулканы извергаются реже, но их извержения более масштабны и опасны.

Эти выводы имеют критическое значение для уточнения моделей вулканических процессов и снижения рисков для более чем 800 миллионов человек, живущих вблизи активных вулканов. Способность предсказывать извержения остается сложной задачей даже при постоянном мониторинге. Новое исследование систематизирует этапы, предшествующие извержению: от накопления магмы в резервуарах в земной коре до её прорыва к поверхности.

«Для того чтобы произошло извержение, должно одновременно соблюдаться несколько условий. Магма с содержанием кристаллов менее 50% должна накопиться в резервуаре, который затем должен быть перегружен давлением», — объясняет профессор Лука Карики. Это давление может создаваться внутренними процессами (например, новым впрыском магмы) или внешними событиями, такими как землетрясения, но сами по себе внешние триггеры не могут вызвать извержение, если магма не готова.

Ключевым критерием оказался возраст вулкана. Молодые вулканы с небольшими резервуарами (~несколько км³) в холодной коре производят частые, но небольшие и предсказуемые извержения. У старых вулканов резервуары огромны, а окружающие породы горячие, что позволяет магме накапливаться тысячелетиями, почти не вызывая сейсмической активности. В итоге это приводит к редким, но катастрофическим извержениям, как у вулкана Тоба (Индонезия) 74 000 лет назад. Определение возраста вулкана (например, по цирконам в породах) помогает понять его жизненный этап и потенциальную опасность.