Тема:

Геология и науки о Земле 3 суток назад

Вулканические кристаллы помогут учёным прогнозировать опасные извержения

Учёные из Ирландии нашли способ спрогнозировать извержение вулкана, чтобы выиграть время на эвакуацию людей.
Фото Global Look Press.

Группа учёных из Тринити-колледжа (Ирландия) разработала новый метод прогнозирования потенциально смертоносных извержений вулканов, изучив крошечные кристаллы, содержащиеся в вулканическом мусоре.

Такие кристаллы могут выглядеть ничем не примечательными, большинство людей и не заметят их. Тем не менее небольшие кристаллы в вулканических породах (например, лаве) могут содержать ключ к долгожданному созданию систем раннего предупреждения вулканических извержений, сообщается в пресс-релизе.

Вулканы служат постоянным напоминанием (пусть и наводящим ужас) о мощных геологических процессах, происходящих под поверхностью Земли. Они способны кардинально изменить жизнь человека, не говоря уже о самой природе нашей планеты.

Известно, что подводные вулканы создают целые острова, а их наземные "двойники" способны значительно изменить атмосферу Земли.

Живущие вблизи вулканов в случае опасности начинают эвакуацию только при первых признаках извержения (времени, к сожалению, для этого не всегда достаточно), и потому системы раннего предупреждения имеют важнейшее значение для спасения жизней.

Недавно опубликованное исследование магматических пород сицилийского вулкана Этна фокусируется на анализе крошечных кристаллов. Они формируются в магме, внутри действующего вулкана, когда расплавленная порода начинает двигаться вверх к поверхности Земли из глубин до 30 километров. Кристаллы переносятся в извергающейся магме, а по мере путешествия они увеличиваются в размерах. Важно отметить, что состав кристаллов также изменяется на пути к поверхности.

Оказавшись на поверхности, кристаллы, выскочившие из вулкана Этны и перенесённые в вулканических материалах, быстро затвердевают в горной породе.

Вулканологи, проводившие исследование, применяли метод, известный как масс-спектрометрия с лазерной абляцией и индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС), чтобы тщательно изучить внутреннюю структуру кристаллов. Метод использует лазер для удаления мелких частиц из вулканических образцов, которые затем ионизируются и вводятся в масс-спектр. Последний анализируют элементный и изотопный материал.

Учёные обнаружили, что кристаллы обладают "памятью" в виде слоёв роста, которые похожи на кольца деревьев. Во время путешествия к поверхности кристаллы "фиксируют" информацию о геологических процессах, происходящих внутри вулкана в период, предшествующий извержению. Изучение слоёв роста может привести к более эффективному мониторингу вулканической опасности, в том числе и для спящих вулканов.

"Они по сути "записывают" процессы прямо перед началом извержения", — говорит доктор Тереза Убиде (Teresa Ubide) из Квинслендского университета.

Результаты исследования кристаллов с вулкана Этны показали: если новая магма достигает десяти километров ниже поверхности Земли, то извержение с вероятностью в 90% произойдёт в течение двух недель.

Учёные благодаря своему исследованию смогли определить глубину, на которой растут кристаллы, а также момент, когда магма начала вторгаться в подземную вулканическую систему.

Новый метод раннего предупреждения может оказаться полезным для прогнозирования опасных извержений вулкана, который находится в состоянии покоя в течение длительного периода времени (то есть когда данных об извержениях нет никаких).

Мы ещё не достигли полного понимания того, как предсказать извержения вулканов, но это исследование является значительным шагом вперёд в понимании процессов, которые приводят к извержению, говорят авторы работы.

Если метод докажет свою эффективность, то он будет помогать специалистам заблаговременно получать информацию об извержении вулкана, благодаря чему люди выиграют драгоценное время для проведения эвакуации. Более того, своевременное предупреждение о грозящем катаклизме также поможет смягчить и другие разрушительные побочные эффекты вулканических извержений.

В будущем авторы работы намерены применить свои результаты к другим вулканам, главным образом расположенным Индонезии и Новой Зеландии.

Результаты исследования представлены в научном издании Nature Communications.

К слову, совсем недавно геологи озвучили необычную причину извержения вулканов. Кроме того, авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) не раз рассказывали о других методах раннего предупреждения природных катаклизм. В частности, смартфоны смогут предупреждать о надвигающемся землетрясении, а приложение MyShake "превратит" смартфон в мобильный сейсмометр.

Сегодня