Naukowcy chcą w wywiercić głęboki na dwa kilometry odwiert w islandzkim wulkanie Víti. – Za dziesięć lat może być to centrum wulkanologii – twierdzi Ottó Elíasson z firmy Eimur, która zajmuje się energią geotermalną. Dwa kilometry niżej kryje się bowiem komora magmy. Odkryto ją podczas wierceń w poszukiwaniu geotermalnych wód w 2009 roku.

Przez ponad dekadę badacze planowali dostać się do tego podziemnego zbiornika magmy. Dałoby im to niepowtarzalną okazję na jej zbadanie w naturalnych warunkach. Mogłoby też pomóc lepiej przewidywać wybuchy wulkanów, które nadal ludzkość zaskakują.

Warto pamiętać, że w 2010 roku na Islandii doszło do erupcji wulkanu Eyjafjallajökull. Powstała wówczas chmura pyłów, która spowodowała zamknięcie przestrzeni powietrznej w większości krajów Europy.

Odwiert w wulkanie będzie kosztował 25 mln dolarów

Na wiercenia potrzebny jest jednak pokaźny budżet – aż 25 mln dolarów. Udało się go zebrać dopiero w maju 2021 roku. Oznacza to, że program wierceń może się rozpocząć. Nazwano go Krafla Magma Testbed od dziesięciokilometrowego krateru Krafla, na którego obrzeżu znajduje się mniejszy krater wulkanu Víti.

Same wiercenia nie rozpoczną się jednak przed 2023 rokiem. Przedtem trzeba będzie wykonać badania geofizyczne komory magmy. Trzeba też będzie opracować nowe techniki wiercenia w tak ekstremalnych warunkach.

Główną przeszkodą, jaką muszą pokonać inżynierowie jest wysoka temperatura skał w pobliżu zbiornika magmy, przekraczająca tysiąc stopni Celsjusza. To mniej niż temperatura topnienia stali, ale stalowe rury odwiertu będą się w tej temperaturze znacznie rozszerzać. Potrzebna będzie też elektronika odporna na takie temperatury oraz wysokie ciśnienie.

Dlaczego wulkanolodzy chcą wiercić w wulkanie

Obecnie wulkanolodzy mogą badać magmę tylko pośrednio. Polegają na danych z sejsmometrów, czujników GPS czy radarów. To wszystko pozwala im jednak tylko zgadywać, jak roztopione skały zachowują się pod ziemią.

Badania lawy, która wypływa z wulkanów, również nie są doskonałe. Lawa nie zawiera już rozpuszczonych gazów, które ulatują z niej podczas erupcji. Tymczasem to ciśnienie tych gazów wywołuje erupcje. Wpływają one też na skład, gęstość, ciśnienie i temperaturę magmy.

Dopiero wiercenie i bezpośrednie zbadanie magmy pozwoli stwierdzić, ile z naukowych domysłów wulkanologów jest prawdą. Wiercenie w wulkanie pozwoli na pobranie próbek roztopionych skał. Naukowcy umieszczą też w komorze magmy odporne na jej działanie czujniki. Dzięki temu zbadają, jak magma porusza się w podziemnej komorze.

Będzie można obserwować erupcję wulkanu na żywo – z jego środka

Jeśli odwiert się powiedzie, naukowcy w przyszłości będą mogli obserwować erupcję na żywo. Istnieje ryzyko, że może ją wywołać woda, która w czasie odwiertu tłoczona jest pod ciśnieniem, by zmniejszyć tarcie wiertła. Krafla znajduje się jednak z dala od ludzkich siedzib, więc ewentualna erupcja nikomu nie zagrozi.

– Gdyby doszło do erupcji, moglibyśmy obserwować ją za pomocą czujników umieszczonych w komorze magmy dwa kilometry pod powierzchnią ziemi. Dla wulkanologów będzie to jak kopania złota – twierdzi Yan Lavallee z Uniwesytetu w Liverpoolu.

Islandia jest idealnym miejscem do takich badań. Leży na styku dwóch tektonicznych płyt (północnoamerykańskiej i eurazjatyckiej). Spomiędzy nich ku powierzchni płyną pióropusze magmy z płaszcza ziemi. Gdy znajdą ujście, dochodzi do erupcji jednego z licznych na wyspie wulkanów. Z racji nietypowej budowy Islandii część uczonych uważa, że ta wyspa to część pradawnego kontynentu.

Źródło: Science.