Учёные подслушивают вулканический гул для прогнозирования извержений

Новое исследование показало, что мониторинг неслышимых низких частот — инфразвука, производимого определённым типом активных вулканов, может улучшить прогнозирование значительных и потенциально смертоносных извержений. Учёные из Стэнфорда и Университета Бойсе (США) проанализировали инфразвук, зарегистрированный станциями мониторинга на склонах вулкана Вильяррика в южном Чили. Этот характерный звук исходит от бурлящего лавового озера внутри кратера и меняется в зависимости от активности вулкана.

Исследование продемонстрировало, как изменения в этом звуке сигнализировали о внезапном подъёме уровня озера и быстрых колебаниях его поверхности у края кратера непосредственно перед крупным извержением 2015 года. Отслеживание инфразвука в реальном времени и его интеграция с другими данными (сейсмическими показаниями, выбросами газа) может помочь предупредить жителей и туристов о приближающемся извержении. «Наши результаты показывают, как инфразвук может помочь в прогнозировании вулканических извержений», — отметил соавтор работы Лейтон Уотсон.

Исследование, опубликованное 14 февраля в журнале Geophysical Research Letters, возглавлял Джеффри Джонсон, доцент геофизики Университета Бойсе. Станции инфразвукового мониторинга, установленные на Вильяррике за два месяца до извержения-2015, зафиксировали акустическую активность. Анализ данных показал, что по мере приближения извержения высота тона инфразвука увеличивалась, а длительность сигнала уменьшалась. Уотсон провёл аналогию с тромбоном: когда лавовое озеро глубоко в кратере, звук имеет низкую частоту («как когда тромбон выдвинут»), а при подъёме озера частота увеличивается («как когда тромбон втянут»).

Будущие исследования будут направлены на связь генерации инфразвука с другими критическими переменными, такими как сейсмичность. Сбор инфразвуковых данных будет полезен для прогнозирования на вулканах «открытого жерла», подобных Вильяррике, где лавовое озеро связано с атмосферой. На вулканах «закрытого жерла» (например, Сент-Хеленс) такой инфразвук не генерируется, что создаёт дополнительные сложности для прогноза. «Вулканы сложны, и универсального средства предсказания извержений не существует. Но мы можем использовать множество индикаторов, включая инфразвук, для составления надёжных прогнозов», — заключил соавтор работы Эрик Дунэм.