Подводные вулканы влияют на акустический ландшафт океана
Большинство вулканов извергаются под водой, но учёные знают о них значительно меньше, чем об их наземных собратьях. Габриэль Тепп из обсерватории Аляскинского вулкана и Геологической службы США считает, что с помощью улучшенного мониторинга можно больше узнать об этих подводных извержениях, которые угрожают судоходству и меняют звуковой ландшафт океана.
На 174-й встрече Акустического общества Америки, проходившей 4–8 декабря 2017 года в Новом Орлеане, Тепп рассказала о проблемах и преимуществах дистанционного мониторинга и о том, что он может поведать о подводных вулканах. «Изучать подводные вулканы очень сложно, потому что трудно разместить приборы в воде, особенно на долгий срок», — отметила исследовательница.
В зависимости от масштаба и глубины подводного извержения газ и пепел могут не достичь поверхности или же создать вулканический шлейф, способный нарушить авиасообщение. Кроме того, непредсказуемые извержения могут порождать плавучие скопления пористых вулканических пород (пемзовые плоты), которые засоряют гавани и повреждают суда.
Тепп представила наблюдения за двумя подводными вулканами: Ахи (подводная гора в Северных Марианских островах) и Богослов (мелководный вулкан на Алеутских островах). Звуки их извержений сильно различались, что указывает на разные процессы. В 2014 году Ахи извергался две недели, производя короткие повторяющиеся взрывы каждые несколько минут. В 2016–2017 годах извержения Богослова были более продолжительными (от минут до часов) и происходили раз в несколько дней.
Следы этих извержений фиксировались удалёнными сейсмометрами и гидрофонными массивами, предназначенными для обнаружения подводных ядерных испытаний. Звук подводных извержений может распространяться на тысячи километров. Перед учёными стоят вопросы: достаточно ли для мониторинга сейсмометров или стоит инвестировать в более точные, но дорогие кабельные гидрофонные системы, а также как переход акустических волн из воды в породу и обратно влияет на детектирование сигналов.
Тепп и её коллеги из Национального управления океанических и атмосферных исследований США и USGS недавно развернули гидрофонный массив у Северных Марианских островов. Данные будут собраны летом, что поможет определить частоту и локализацию извержений и оценить необходимость усиления мониторинга опасностей. Из-за большой дальности распространения сигналы извержений могут проявляться как аномалии на удалённых приборах, изучающих землетрясения, наземные вулканы или даже песни китов.