Виверження вулкана Кілауеа на Гаваях у 2018 році дало вченим безпрецедентну можливість визначити нові фактори, які можуть допомогти передбачити потенційну небезпеку майбутніх вивержень.
Фонтан лави з найпродуктивнішої еруптивної тріщини, яка в той час називалася тріщиною 8, а тепер названа Ауайлаау, побудував шлаковий конус заввишки 55 метрів, приблизно заввишки 10-поверхового будинку. Більшість виверження 2018 кубічних кілометрів лави в нижній зоні Східного рифту 0.8 року вивернулося з цієї точки. Авторство: Б. Сіро, USGS
Виверження вулкана Кілауеа на Гаваях у 2018 році дало вченим безпрецедентну можливість визначити нові фактори, які можуть допомогти передбачити потенційну небезпеку майбутніх вивержень.
Властивості магми всередині вулкана впливають на те, як буде відбуватися виверження. Зокрема, в’язкість цієї розплавленої породи є основним фактором, який впливає на те, наскільки небезпечним може бути виверження для сусідніх громад.
Дуже в’язка магма пов’язана з більш потужними вибухами, тому що вони можуть блокувати вихід газу через вентиляційні отвори, дозволяючи створювати тиск всередині водопровідної системи вулкана. З іншого боку, екструзія більш в’язкої магми призводить до повільніших потоків лави.
«Але в’язкість магми зазвичай визначається кількісно лише після виверження, а не заздалегідь», – пояснила Діана Роман з Карнегі. «Таким чином, ми завжди намагаємося визначити ранні ознаки в’язкості магми, які можуть допомогти передбачити стиль виверження вулкана».
У травні 2018 року вивержені тріщини відкрили та відклали лаву в підрозділі Leilani Estates на острові Гаваї. Було зруйновано понад 700 будинків, в результаті чого понад 2,000 людей були переміщені. Авторство: Б. Сіро, USGS
Вона очолювала нову роботу з визначення показника в'язкості магми, який можна виміряти перед виверженням. Це могло б допомогти вченим і менеджерам з надзвичайних ситуацій зрозуміти можливі моделі майбутніх вивержень. Висновки опубліковані в природа.
Подія 2018 року включала першу активність виверження в нижній Східній рифтовій зоні Кілауеа з 1960 року. Перша з 24 тріщин відкрилася на початку травня, і виверження тривало рівно три місяці. Ця ситуація забезпечила безпрецедентний доступ до інформації багатьом дослідникам, у тому числі Роману та її колегам – Аріані Солдаті та Дону Дінгвеллу з Мюнхенського університету Людвіга-Максиміліана, Брюсу Хоутону з Гавайського університету в Маноа та Браяну Шіро з Геологічної служби США. Гавайська вулканічна обсерваторія.
Ця подія надала безліч одночасних даних про поведінку як високо-, так і низьков’язкої магми, а також про напруги перед виверженням у твердій породі, що лежить під Килауеа.
Швидко рухається лавовий канал витікав з конуса Ауайла'ау приблизно в 10 кілометрах до океану, де він охопив близько 36 квадратних кілометрів суші на цьому шляху і створив 3.5 квадратних кілометри нової землі вздовж узбережжя. Там, де канал сповільнювався на рівних ділянках, він розширювався і утворював плетений візерунок, який можна побачити тут. Авторство: Б. Сіро, USGS
Тектонічна та вулканічна активність спричиняє утворення тріщин, які називаються розломами, у породі, що складає земну кору. Коли геологічні напруження змушують ці розломи рухатися один проти одного, геологи вимірюють тривимірну орієнтацію та рух розломів за допомогою сейсмічних інструментів.
Вивчаючи те, що сталося в нижній Східній рифтовій зоні Кілауеа в 2018 році, Роман і її колеги визначили, що напрямок руху розломів у нижній Східній рифтовій зоні до і під час виверження вулкану можна використовувати для оцінки в’язкості висхідної магми в періоди попередні хвилювання.
«Ми змогли продемонструвати, що завдяки надійному моніторингу ми можемо зв’язати тиск і напругу в водопровідній системі вулкана з підземним рухом більш в’язкої магми», – пояснив Роман. «Це дозволить експертам з моніторингу краще передбачати поведінку виверження таких вулканів, як Кілауеа, і заздалегідь пристосувати стратегії реагування».
Довідка: «Землетруси вказали на в’язкість магми під час виверження Кілауеа в 2018 році» від DC Roman, A. Soldati, DB Dingwell, BF Houghton та BR Shiro, 7 квітня 2021 року, природа.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03400-x
Дослідження було підтримано докторською стипендією Олександра фон Гумбольдта, передовим грантом Європейської дослідницької ради 834225, Національним науковим фондом США та фінансуванням додаткових досліджень Геологічної служби США щодо катастроф.
