Najnowsze badania, których wyniki opublikowano w trzech artykułach naukowych, przynoszą nowe, zaskakujące informacje. Ujawniają one struktury znajdujące się głęboko pod powierzchnią ziemi, które mogą znacząco zmienić nasze rozumienie tego, co dzieje się pod tym regionem Niemiec i jakie to może nieść za sobą konsekwencje.
Eksperyment sejsmologiczny na niespotykaną skalę
Aby zajrzeć w głąb ziemi, niemieccy badacze zrealizowali projekt o bezprecedensowym rozmachu. Od września 2022 do sierpnia 2023 roku działała sieć ponad pięciuset stacji pomiarowych rozstawionych w odległościach mniejszych niż dwa kilometry od siebie. Tak gęsta konfiguracja była novum w niemieckich badaniach geologicznych. Kluczowym elementem był również 64-kilometrowy kabel światłowodowy wykorzystywany w technologii DAS, czyli rozproszonego czujnika akustycznego, który potrafi wychwycić nawet najdrobniejsze drgania skorupy ziemskiej.
Czytaj także: Magma wydostaje się aż z płaszcza Ziemi. Te wulkany wybuchają zupełnie inaczej, niż sądzono
Taka precyzja była niezbędna, ponieważ wulkany Eifel to przykład tzw. rozproszonych pól wulkanicznych. Ta mało zbadana forma wulkanizmu charakteryzuje się tym, że setki pojedynczych wulkanów i kraterów (maarów) są rozrzucone na rozległym obszarze liczącym od tysiąca do nawet dziesięciu tysięcy kilometrów kwadratowych. Co istotne, każdy z tych wulkanów zazwyczaj erupcję ma za sobą tylko raz, a kolejne wybuchy następują w zupełnie nowych, nieprzewidywalnych lokalizacjach. Podobne struktury można znaleźć w innych częściach świata, choćby we francuskim Masywie Centralnym, Arizonie w Stanach Zjednoczonych czy w okolicach Auckland w Nowej Zelandii.
Zbiornik magmowy okazał się znacznie głębszy niż sądzono
Najważniejsze odkrycie dotyczy podziemnego zbiornika magmy, który odpowiada za potężną erupcję sprzed 13 tysięcy lat, która utworzyła dzisiejsze jezioro Laach. Główna faza tej erupcji, choć trwała zaledwie kilka dni, była niezwykle gwałtowna, a jej śladem są potężne warstwy popiołu w okolicach Mendig. Do tej pory rozmiar komory magmowej szacowano jedynie pośrednio, na podstawie tych właśnie osadów.
Nowa tomografia sejsmiczna przyniosła zmianę tych szacunków. Ujawniła ona wyraźną anomalię w prędkości fal sejsmicznych, sięgającą aż do głębokości dziesięciu kilometrów, czyli znacznie głębiej, niż wcześniej przypuszczano. Co ciekawe, cała struktura nie układają się pionowo, lecz jest wyraźnie pochylona w kierunku Basenu Neuwied. To właśnie w tym rejonie koncentruje się gros współczesnej aktywności sejsmicznej, co może nie być przypadkiem.
Tysiąc mikrotrzęsień ziemi w ciągu zaledwie dwunastu miesięcy
Dzięki niezwykle gęstej sieci sensorów udało się zarejestrować i precyzyjnie zlokalizować ponad tysiąc drobnych wstrząsów w ciągu roku obserwacji. Większość z nich skupiała się wzdłuż wąskiej, pionowej strefy rozciągającej się między Ochtendung a jeziorem Laach. Naukowców zaskoczyły jednak dodatkowe skupiska tych mikrotrzęsień na krawędziach wspomnianej anomalii sejsmicznej. Ich zdaniem mogą one wskazywać na podwyższoną temperaturę panującą w tych konkretnych obszarach.
Profesor Torsten Dahm, kierujący całym przedsięwzięciem, zwrócił uwagę na jeszcze jeden intrygujący szczegół. Pod Basenem Neuwied zaobserwowano silne odbicia fal sejsmicznych na granicy górnej i dolnej skorupy. Zjawisko to sugeruje nagromadzenie się jakichś płynów. Pytanie, czy jest to magma w stanie ciekłym, czy może inne płyny pochodzenia magmowego, na razie pozostaje otwarte. Odpowiedź wymagać będzie zastosowania jeszcze bardziej zaawansowanych metod badawczych.
Implikacje odkryć dla regionu Eifel
Uzyskane wyniki stanowią solidną podstawę do dokładniejszej, a przez to pewniejszej oceny procesów wulkanicznych i potencjalnych zagrożeń w regionie. To ważne, ponieważ właśnie nieprzewidywalność jest znakiem rozpoznawczym rozproszonych pól wulkanicznych – kolejna erupcja może teoretycznie nastąpić w dowolnym miejscu tego rozległego obszaru. Mapowanie systemu magmowego od głębokości płaszcza aż po powierzchniowe warstwy skorupy pozwala lepiej zrozumieć, gdzie magma może się przemieszczać i gdzie ma tendencję do gromadzenia.
Czytaj także: Magma nie zawsze płynie wprost spod wulkanu. Gigantyczne pokrywy lawowe zdradzają nam co innego
Niemieccy naukowcy nie zamierzają spoczywać na laurach. Kolejnym celem jest rozwikłanie zagadki płynów zalegających pod Basenem Neuwied oraz lepsze zrozumienie mechanizmów napędzających aktywność sejsmiczną. Tysiąc trzęsień ziemi rocznie to sygnał, którego nie wolno lekceważyć, ale też nie należy go demonizować. To raczej przypomnienie, że Ziemia pod naszymi stopami jest żywym, dynamicznym organizmem, a takie badania przybliżają nas do zrozumienia jego rytmu. Można na to patrzeć z pewną dozą sceptycyzmu co do pełnej przewidywalności, ale i z uznaniem dla nauki, która potrafi dostarczać coraz precyzyjniejszych odpowiedzi.