Вчені кажуть, що виверження вулканів в Ісландії можуть тривати десятиліттями

Ісландія стикається з тривалою вулканічною загрозою на півострові Рейк’янес, що впливає на ключову інфраструктуру та 70% населення. Постійний науковий аналіз має на меті передбачити майбутні виверження та їхні наслідки за допомогою сейсмічних і геохімічних даних.

Постійні вулканічні загрози в Ісландії

Використовуючи дані про місцеві землетруси та геохімічні дані, дослідники прогнозують, що поточні виверження вулканів в Ісландії можуть тривати протягом багатьох років або десятиліть, загрожуючи найбільш густонаселеному регіону країни та життєво важливій інфраструктурі.

Виверження на півострові Рейкьянес змусили владу оголосити надзвичайний стан, з 2021 року відбулася серія з восьми вивержень. У цьому південно-західному регіоні проживає 70 відсотків населення країни, є єдиний міжнародний аеропорт і кілька геотермальних електростанцій. які постачають гарячу воду та електроенергію. Останнє виверження в травні-червні призвело до евакуації жителів і відвідувачів геотермального курорту Блакитна лагуна, популярного туристичного об’єкта, втретє за більш ніж два місяці.

Початок нової вулканічної ери

Незважаючи на те, що в Ісландії відбуваються регулярні виверження, оскільки вона розташована над гарячою вулканічною точкою, півострів Рейкьянес спав 800 років. Однак його остання вулканічна ера тривала століттями, що спонукало вчених передбачити, що відновлення вулканізму стане початком довгого епізоду.

За годину їзди від столиці острова Рейк’явіка виверження створюють значні ризики для економічного зриву, і вони залишають евакуйовані громади невпевненими щодо можливого повернення.

Науковий аналіз вулканічної діяльності

Міжнародна група вчених спостерігала за вулканами протягом останніх трьох років. Аналізуючи зображення сейсмічної томографії та склад зразків лави, вони виявили частини геологічних процесів, що лежать в основі нової вулканічної ери. Вони передбачають, що регіону, можливо, доведеться підготуватися до повторюваних вивержень, які триватимуть роки, десятиліття і, можливо, століття.

Дослідники повідомляють про свої висновки в статті, опублікованій 26 червня в журналі Terra Nova . Проект включав співпрацю Університету Орегону , Упсальського університету у Швеції, Університету Ісландії, Чеської академії наук та Каліфорнійського університету в Сан-Дієго. Ця робота є результатом попереднього дослідження Nature Communications щодо перших вивержень Рейкьянеса в 2021 році.

Геологічні дослідження та прогнози на майбутнє

Майже весь острів Ісландії побудований з лави, сказав Ілля Біндеман, вулканолог і професор наук про землю в UO. Країна розташована на Серединно-Атлантичному хребті, межі тектонічних плит, через яку Північна Америка та Євразія ще більше відсуваються одна від одної. Дрейф цих плит може спровокувати виверження вулканів, коли гаряча порода із земної мантії — середнього та найбільшого шару планети — плавиться та піднімається на поверхню.

Хоча вчені знають, що причиною нинішніх вивержень півострова Рейкьянес є рух плит, тип накопичувачів магми та водопровідних систем, які їх живлять, невідомі, сказав Біндеман. Півострів складається з восьми вулканічно активних ділянок, тому розуміння того, чи існує одне спільне джерело магми, чи кілька незалежних, і їх глибина може допомогти передбачити тривалість і вплив цих вивержень.

Ізотопний аналіз для розуміння вулканізму

Використовуючи геохімічні та сейсмічні дані, дослідники дослідили, чи походить магма початкових вивержень одного вулкана на півострові з 2021 по 2023 роки з того самого джерела, що й магма останніх вивержень іншого вулкана на заході.

Біндеман спеціалізується на ізотопному аналізі, який може допомогти визначити «відбиток» магми. Магма складається переважно з восьми елементів, включаючи кисень і водень, і 50 різних мікроелементів у менших концентраціях і різних співвідношеннях. Унікальна комбінація мікроелементів може допомогти відрізнити джерела магми одне від одного. Вчені також можуть виміряти в магмі кількість ізотопів, елементів з однаковими хімічними властивостями, але різною масою. Існує три різних ізотопи кисню, наприклад, сказав Біндеман.

«У повітрі, яким ми дихаємо, є суміш ізотопів кисню, і ми не відчуваємо різниці», — сказав він. «Їх відмінності зазвичай не важливі для хімічних реакцій, але їх важливо визнати, оскільки їх відносна кількість у магмі може відрізнити одне джерело магми від іншого».

Аналізуючи зразки лавових порід з двох різних вулканів на півострові, їхні схожі відбитки пальців означали наявність спільної зони зберігання магми під півостровом. Зображення надр Землі на основі місцевих землетрусів також припустило існування резервуару приблизно від 5,5 до 7,5 миль у земній корі, наймілкішому шарі.

Однак це сховище в кінцевому підсумку живиться танучою породою глибше в мантії, що може спричинити виверження, які тривають десятиліттями, зі спливанням сотень квадратних миль магми, сказав Біндеман. За його словами, гаряча точка Ісландії також не матиме проблем із підтримкою цього потоку. Хоча це означає початок потенційно постійних вулканічних епізодів в Ісландії, дослідники поки що не можуть точно передбачити, як довго триватимуть епізоди та проміжки між кожними.

Непередбачуваність вулканічної діяльності

«Природа ніколи не буває регулярною», — сказав Біндеман. «Ми не знаємо, як довго і як часто це триватиме наступні десять чи навіть сто років. З’явиться закономірність, але природа завжди має винятки та порушення».

Продовжуються обговорення планів безпечного буріння вулканічних ділянок, щоб отримати інформацію про геологічні процеси, що викликають виверження.

Оскільки вулканічна активність є менш мінливою та вибухонебезпечною, ніж виверження в інших країнах, вона дає вченим рідкісну можливість підійти до тріщин, з яких активно вивергається лава, сказав Біндеман. Він назвав це «природною лабораторією», водночас дивовижною та жахливою.

«Коли ви спостерігаєте виверження вулкана, ви відчуваєте, що це величезні сили природи, а ви самі дуже маленькі», — сказав Біндеман. «Ці події звичайні в геологічному масштабі, але в людському масштабі вони можуть бути руйнівними».