Nowa metoda lokalizacji drgań
Zespół z Uniwersytetu Johannesa Gutenberga w Moguncji pod kierunkiem Miriam Christiny Reiss opracował technikę pozwalającą precyzyjnie określić źródło drżeń wulkanicznych w trzech wymiarach. Te charakterystyczne wibracje, trwające od kilku do kilkudziesięciu minut, powstają gdy magma przemieszcza się przez podziemne kanały, uwalniają się gazy lub dochodzi do zmian ciśnienia.
Nie tylko byliśmy w stanie wykryć drżenia, ale także określić ich dokładną pozycję w trzech wymiarach – ich lokalizację i głębokość pod powierzchnią. Szczególnie uderzająca była różnorodność różnych sygnałów, które wykryliśmy – dodaje Reiss
Czytaj też: Szanghaj tonie w zastraszającym tempie. Eksperci ostrzegają przed konsekwencjami dla świata
Badania prowadzono przez 18 miesięcy na wulkanie Ol’doinyo Lengai w Tanzanii, choć do szczegółowej analizy wykorzystano dane z dziewięciotygodniowego okresu. To właśnie te informacje dostarczyły kluczowych wniosków. Ol’doinyo Lengai to jedyny aktywny wulkan karbonatytowy na Ziemi, co czyni go wyjątkowym obiektem badań. Jego magma składa się z natrokarbonatytów, czyli materiału praktycznie niespotykanego gdzie indziej. W przeciwieństwie do typowej lawy o temperaturze 650-1200 stopni Celsjusza, ta osiąga zaledwie około 550 stopni i jest znacznie bardziej płynna. Te właściwości sprawiły, że wyniki badań były szczególnie zaskakujące. Ku zdziwieniu naukowców, zarejestrowano nie tylko liczne drżenia, lecz również ich niezwykłe zróżnicowanie, co wskazuje na skomplikowane procesy zachodzące w różnych partiach wulkanu.
Połączony system głęboko pod powierzchnią
Najważniejszym osiągnięciem było zidentyfikowanie powiązanych systemów drgań występujących na różnych głębokościach. Analiza ujawniła cztery główne strefy aktywności: płytką (około 5 km), podstawy wulkanu, średnią (około 10 km) oraz głęboką (sięgającą 20 km). Najciekawsze okazało się odkrycie bezpośrednich połączeń między tymi strefami.
Odkryliśmy, że dwa typy drżenia wydają się być ze sobą powiązane: jeden pochodził z głębokości około pięciu kilometrów, a drugi z okolic podstawy wulkanu – z opóźnieniem czasowym między nimi. Jest jasne, że te sygnały są ze sobą połączone, więc widzimy tutaj bezpośrednio połączony system – wyjaśnia Reiss
Prace niemiecko-amerykańsko-belgijskiego zespołu mają istotne znaczenie dla bezpieczeństwa publicznego. Dotychczas głównym wyzwaniem było odróżnienie sygnałów zwiastujących erupcję od tych stanowiących jedynie tło normalnej aktywności.
Czytaj też: Najstarszy stalagmit świata odnaleziony w Oklahomie. Pamięta czasy Pangei
Drżenia występują zawsze, gdy magma się porusza – również przed erupcjami. Ale które sygnały drżenia są prawdziwymi prekursorami erupcji, a które są tylko tłem bulgotania? Nasze wyniki stanowią podstawę do poprawy prognozowania erupcji w przyszłości – objaśniają autorzy
Zrozumienie mechanizmów powstawania różnych typów drżeń i ich lokalizacji może pomóc w opracowaniu lepszych systemów wczesnego ostrzegania. Porównania między różnymi wulkanami mogą dostarczyć kluczowych informacji o ich zachowaniu przed i podczas erupcji. Precyzyjna lokalizacja źródeł drżeń otwiera nowe możliwości w sejsmologii wulkanicznej. Jeśli dalsze badania potwierdzą skuteczność tej metody, może się ona stać standardowym narzędziem w przewidywaniu aktywności wulkanów, co w przyszłości mogłoby uratować wiele istnień ludzkich na zagrożonych terenach.