Zespołowi badawczemu pod kierownictwem naukowców z University College London (UCL) udało się zrekonstruować przebieg wydarzeń, które mogły skończyć się tragicznie. Okazało się, że pod wyspą doszło do gwałtownego przemieszczenia się ogromnego arkusza magmy (płynnej skały), który wyrwał się z głębin Ziemi. Skala tego zjawiska jest trudna do wyobrażenia: szacuje się, że objętość stopionej skały była równoważna 32 000 basenów olimpijskich. Ta potężna masa magmy w niezwykle krótkim czasie przemieściła się z głębokości ponad 20 kilometrów pod powierzchnią Ziemi, zatrzymując się zaledwie 1,6 kilometra pod poziomem gruntu.
To, co najbardziej zdumiało badaczy, to fakt, że proces ten został określony jako “skradająca się intruzja” (ang. stealthy intrusion). Znaczna część wznoszenia się magmy odbyła się niemal w całkowitej ciszy sejsmicznej. Większość trzęsień ziemi, które tak przeraziły mieszkańców Azorów, wystąpiła dopiero w momencie, gdy magma przestała się poruszać i osadziła się w płytkich warstwach skorupy ziemskiej. To odkrycie podważa dotychczasowe przekonania, że ruch dużych mas magmy musi zawsze generować wyraźne sygnały ostrzegawcze w postaci licznych wstrząsów.
Czytaj także: Przełomowe odkrycie na Sycylii. Etna łamie zasady geologii
Dlaczego nie doszło do katastrofy? Rola uskoków geologicznych
Kluczowym pytaniem, na które starali się odpowiedzieć autorzy badania, w tym dr Stephen Hicks z UCL Earth Sciences, było to, dlaczego tak wielka masa magmy nie przebiła się ostatecznie na powierzchnię. Odpowiedź kryje się w skomplikowanej strukturze geologicznej wyspy, a konkretnie w systemie uskoków znanym jako strefa uskoku Pico do Carvão. Naukowcy wykazali, że to właśnie ten uskok odegrał podwójną rolę w całym wydarzeniu.
Z jednej strony strefa uskoku działała jak swoista autostrada, ułatwiając magmie szybką migrację w górę przez twardą skorupę ziemską. Z drugiej strony jednak, ten sam system szczelin mógł zapobiec erupcji. Zdaniem dr. Pabla J. Gonzáleza z Hiszpańskiej Rady Badawczej (IPNA-CSIC), uskok zadziałał jak zawór bezpieczeństwa. Umożliwił on gazom wulkanicznym i innym płynom ucieczkę na boki, co znacząco obniżyło ciśnienie wewnątrz samej intruzji magmowej. To spowolnienie i ostateczne zatrzymanie wznoszenia się stopionej skały doprowadziło do zjawiska, które nauka definiuje jako “nieudaną erupcję” (ang. failed eruption).
Precyzyjne mapowanie i nowoczesna technologia
Sukces badania nie byłby możliwy bez zastosowania multidyscyplinarnego podejścia. Międzynarodowy zespół połączył dane z klasycznych sejsmometrów lądowych z odczytami z urządzeń umieszczonych na dnie Oceanu Atlantyckiego. Pozwoliło to na stworzenie bezprecedensowo dokładnych map rozmieszczenia ognisk trzęsień ziemi. Równolegle wykorzystano obserwacje satelitarne oraz precyzyjne systemy GPS, które zarejestrowały, że powierzchnia wyspy São Jorge podniosła się o 6 centymetrów w wyniku naporu magmy od dołu.
Czytaj także: Wulkan powraca do aktywności po tysiącach lat. Ostatnia erupcja była wyjątkowo katastrofalna
Dla bardziej zorientowanych czytelników istotny jest fakt, że analiza objęła również historyczne ślady geologiczne. Wcześniejsze badania wykazały, że system Pico do Carvão generował w przeszłości duże, pojedyncze trzęsienia ziemi. Jednak w 2022 roku, zamiast jednego potężnego wstrząsu, obserwowaliśmy serie mniejszych zdarzeń skupionych wzdłuż linii uskoku. Świadczy to o tym, że obecność magmy drastycznie zmienia lokalne pole naprężeń w skorupie ziemskiej.
Znaczenie dla przyszłości i prognozowania zagrożeń
Wnioski płynące z analizy wydarzeń na Azorach mają ogromne znaczenie dla globalnego bezpieczeństwa. Pokazują one, że intruzje magmy na dużą skalę mogą następować błyskawicznie i przy ograniczonych sygnałach ostrzegawczych. Jak podkreśla współautor badań, dr Ricardo Ramalho z Cardiff University, badanie to było kluczowe dla lokalnych władz w ocenie realnego zagrożenia wulkanicznego w czasie rzeczywistym.
Zrozumienie, jak uskoki geologiczne wpływają na drogę magmy ku powierzchni, pozwoli w przyszłości lepiej oceniać ryzyko erupcji w innych regionach aktywnych wulkanicznie, takich jak Islandia, Włochy czy Wyspy Kanaryjskie. Przypadek São Jorge pokazuje, że granica między “spokojnym” podniesieniem się terenu a katastrofalnym wybuchem jest niezwykle cienka, a klucz do jej zrozumienia leży głęboko pod naszymi stopami, w strukturach, które potrafią jednocześnie prowadzić i powstrzymywać niszczycielską siłę natury. Choć tym razem wyspa ocalała, zjawisko to przyczyniło się do jej fizycznego wzrostu – każda taka intruzja, nawet jeśli nie kończy się wylaniem lawy, jest procesem budulcowym, który od milionów lat kształtuje wyspy wulkaniczne na oceanach świata.
