Единственный активный вулкан Антарктиды показывает, как CO₂ позволяет вулканам формировать постоянные лавовые озера на поверхности

Совместное исследование Университета Юты (США) и Университета Кентербери (Новая Зеландия) показало, как углекислый газ (CO₂) на глубине помогает магме избежать захвата в недрах Земли и позволяет ей достигать поверхности и формировать лавовые озера. Вулкан Эребус в Антарктиде является примером рифтового вулкана, доминирующим летучим веществом в котором является CO₂, в отличие от более известных островодужных вулканов, таких как в Каскадных горах, где доминирует вода (H₂O).

Понимание механизмов вулканов, богатых как H₂O, так и CO₂, важно для расчёта баланса этих летучих газов в глубинах Земли, что связано с погружением материала в мантию и его возвращением на поверхность. Вулкан Эребус имеет постоянное лавовое озеро — классическую черту эволюционировавшего, богатого CO₂ рифтового вулкана. Такие озёра, в отличие от островодужных вулканов, показывают, что в рифтовых зонах магма может достигать поверхности относительно спокойно.

Исследователи использовали метод магнитотеллурического зондирования, который фиксирует естественные электромагнитные волны, проникающие в недра Земли. Данные, собранные на 129 станциях на острове Росс с 2014 по 2017 год, показали крутой канал с низким электрическим сопротивлением, идущий из верхней мантии. Однако в глубокой коре этот канал делает резкий боковой поворот, прежде чем достичь мелких магматических резервуаров и вершинного лавового озера. Учёные интерпретируют этот поворот как структурный «разлом-клапан», контролирующий эпизодический поток магмы и газов CO₂, которые пополняют и нагревают высокоуровневую эволюционную камеру фонолитовой магмы. Этот клапан, вероятно, образован пересекающимися разломами.