За год до суперизвержения о нём станет известно!

Геологи в научном издании «PLOS One» поспешили «успокоить» человечество получит предупреждение о надвигающейся опасности примерно за год до её начала. 

Такое заключение сделали учёные благодаря микроскопическому анализу кристаллов кварца в пемзе, взятой из туфа Бишопа (Bishop Tuff) в восточной Калифорнии. Именно там когда-то произошло извержение вулкана, которое сформировало район Кальдеры Лонг-Велли 760 тысяч лет назад. Исследования кристаллов кварца из мест нескольких суперизвержений, в том числе Лонг-Велли, показали, что они имеют отличительные особенности – поверхностные края. 

Сначала учёные пришли к выводу, что такие края у кристалов образуются менее чем за столетие до извержения вулкана, но новое же исследование использовало более точный метод измерения времени роста краёв, основанный на измерении концентрации титана в кристалле. Титан является одной из примесей, которые включены в кварц в заметных количествах, и он диффундирует достаточно быстро, чтобы позволить измерить временные масштабы. Так, исследователи установили, что концентрация титана в кварце напрямую коррелирует с количеством света, получаемым материалом при «бомбардировке» электронами. Этот эффект называется катодолюминесценцией. Это открытие позволило учёным использовать катодолюминесцентные изображения для измерения различных концентраций титана и, основываясь на этом, определить время роста краёв кристаллов. Выяснилось, что время роста краёв лежит в диапазоне от приблизительно одной минуты до 35 лет. Но более 70 процентов времени роста краёв находилось у «отметки» в один год. То есть кварцевые края быстрее всего растут в основном в последние дни и месяцы до самого извержения. Рост происходит в условиях пересыщения (избыточной концентрации вещества). Соответственно, рост края означает начало процесса декомпрессии и перехода вулкана от преэруптивного состояния (до извержения) в состояние извержения. 

«Теперь мы показали, – говорит Гилерме Гвальда (Guilherme Gualda) из Университета Вандербильта, – что процесс декомпрессии, при котором выделяются пузырьки газа, которые дают силу извержению, начинается менее чем за год до самого извержения». Сам декомпрессионный период, вероятно, будет сопровождаться расширением магматического тела, которое можно будет обнаружить и на земной поверхности. Так, сейчас активно растёт резервуар магмы под Йеллоустоном. 

Учёные считают, что необходимо проводить дополнительные исследования, чтобы понять, какие именно «подсказки» нужно будет искать на поверхности. Но эта работа уже сейчас показывает, что такие признаки надвигающегося извержения можно будет уловить уже за год до извержения, и они будут усиливаться по мере приближения к нему. 

Известно, что самое последнее крупное извержение вулкана произошло примерно 26500 лет назад в вулканической зоне Таупо в Новой Зеландии, а Флегрейские поля – вулканический район в Италии, где последние большие извержения происходили 40 тысяч лет назад. Насколько можно судить, никакие из этих мест сейчас не имеют гигантского магматического тела, необходимого для суперизвержения. «Однако, – заключает Г. Гвальда, – они являются теми местами, где когда-то такие извержения произошли и есть вероятность, что это случится в будущем».