top of page

Изригването на най-големият и мистериозен действащ вулкан



Известието, че Мауна Лоа, най-големият действащ вулкан в света, ще изригне - както се случи тази седмица за първи път от близо четири десетилетия - достигна до хората на Големия остров на Хаваите час преди лавата да започне да тече. Държавните служители се опитаха да предупредят жителите на близките населени места. Учените се втурнаха да прогнозират кои райони на острова могат да бъдат застрашени. Любопитните планираха да наблюдават това, което може да се превърне в събитие за цял живот: издишването на огромна планина.


Изригването се подготвяше години наред, като мащабите му не се изравняваха с тези на продължаващите усилия за наблюдение на вулкана с помощта на сеизмометри, спектрометри, тилтметри, GPS устройства и други най-съвременни инструменти. "Мауна Лоа е един от най-инструментираните вулкани в Съединените щати", казва Уенди Стовал, вулканолог от Геологическата служба на САЩ. Въпреки това все още много неща за вътрешното устройство на планината не са известни, казват д-р Стовал и други учени.


Уестън Телен, вулканолог от Геологическата служба на САЩ, който наблюдава планината от 2011 до 2016 г., заяви, че огромният размер, минералният състав и топлината представляват логистични трудности за учените и държавните служители, които се надяват да предвидят движението ѝ. "Мауна Лоа е звяр", каза той.


В хода на изригването изследователите на Големия остров, включително Джим Кауахикауа, вулканолог от Хавайската вулканична обсерватория на САЩ, трябваше да намерят внимателен баланс между загрижеността за обществената безопасност, предвид многото неизвестни, и желанието да съберат данни. "Нашата основна мисия е да намалим тези опасности по научен път", каза д-р Кауахикауа. "Едно изригване винаги е вълнуващо, но ние се научаваме да сдържаме вълнението си и професионално да работим за основната си мисия."



Досега изригването не е представлявало голяма опасност за околните общности - и учените са нетърпеливи да разкрият многобройните загадки на Мауна Лоа. За колко седмици, месеци или години ще остане на разположение тази възможност? "Никой не знае колко дълго ще продължи това изригване", казва Габи Ласке, геофизик от Калифорнийския университет в Сан Диего.


Д-р Телен каза: "Имаме много рядък поглед към това, което се случва във вулкана. Ако просто разположим хора на столове за трева в края на потока лава и кажем: "Той се е придвижил с един метър", ще го издухаме."


Фонтани от лава и оранжеви, разклоняващи се потоци осветяват фланга на Мауна Лоа. Подробностите за водопроводната система на вулкана все още са сравнително неясни, каза Уестън Телен, вулканолог от Геологическата служба на САЩ. "Колкото повече се вглеждаме, толкова повече въпроси имаме."


Повечето вулкани се формират над границите на земните тектонични плочи, където сблъсъците и разединенията могат да създадат аномални области в кората и горната мантия, през които скалите - станали разтопени и по-малко плътни под въздействието на топлината от ядрото на планетата - могат да се изтласкат към повърхността. Но Хавайските острови се намират на 2000 мили от най-близката тектонична граница и тяхното съществуване озадачава геолозите от векове.



През 1963 г. геофизикът Джон Тузо Уилсън предлага, че островите, които са покрити с пластове вулканичен камък, се намират над магмен шлейф, който се образува, когато скалата от дълбоката мантия избухва и се събира под кората. Тази "гореща точка" непрекъснато се придвижва към повърхността, като понякога пробива тектоничната плоча, разтапяйки и деформирайки околните скали. Плочата се измества в продължение на милиони години, докато магменият шлейф остава относително неподвижен, създавайки нови вулкани на върха на плочата и оставяйки неактивни след себе си. Резултатът са архипелази като Хавайско-императорската верига подводни планини и части от Исландското плато. През последните десетилетия теорията за горещата точка придобива широк консенсус. ". Няма друга теория, която да е в състояние да съсредоточи толкова много наблюдения и изследвания ", казва Хелге Гоннерман, вулканолог от Университета Райс.


Някои потвърждаващи наблюдения се появиха сравнително скоро, през 2000 г., след като учените започнаха да поставят сеизмометри, които измерват земните енергийни вълни, на океанското дъно. Джон Оркът, геофизик от Калифорнийския университет в Сан Диего, който помага за провеждането на тези изследвания, заяви, че сеизмометрите са осигурили рентгенова снимка на магмения шлейф, който се издига под Хаваите. Уредите са успели точно да определят посоката и скоростта на движение на магмата; резултатите сочат категорично наличието на гореща точка.


Тази гореща точка вероятно е разпалвала вулканична дейност в продължение на десетки милиони години, въпреки че е достигнала сегашното си положение под Мауна Лоа едва преди около 600 000 години. Според д-р Оркут, докато тя остава там, тя ще предизвиква надеждно вулканична активност. "Малко неща на Земята са толкова предсказуеми", добави той.


По-близо до повърхността прогнозирането на това кога, къде и колко интензивни ще бъдат тези изригвания става по-трудно, въпреки изобилието от сеизмометри и сателитни сензори. "Колкото по-надълбоко отивате, толкова по-плавно става поведението", каза д-р Оркут. "Докато стигнете до границата между скалата, разтопената скала и океана, магмата има склонност да излиза спорадично."


Магменият шлейф, който захранва Мауна Лоа, е съставен предимно от разтопен базалт, който е по-малко вискозен от магмата под по-стръмните стратовулкани като планините Сейнт Хелънс и Везувий. Това прави средностатистическото изригване на Мауна Лоа по-малко експлозивно и допринася за дългия профил на планината: около 10 мили от основата до върха и покрива 2000 квадратни мили.


Движението на по-тънката магма също така е по-трудно за откриване от сеизмометрите, което затруднява учените при картографирането на системата от магмени стопилки, скали, кристали и газ, които подхранват изригванията.


Сателитите, макар и постоянно усъвършенстващи се, не са достатъчно чувствителни при нормални условия, за да видят по-дълбоко в Мауна Лоа от плиткия резервоар на магма на няколко мили под върха. "Не е ясно дали има допълнителни резервоари на по-голяма дълбочина", казва д-р Гоннерман.


Нещата обаче се променят, когато вулканът започне да диша. Магмата се изтласква по-бързо нагоре, като разпуква скалите под земята и кара повърхността на вулкана да набъбва. Такива деформации могат да бъдат регистрирани от сеизмометри, които определят дълбочината и интензивността на вибрациите и разцепването на минералите под натиска на разтопената течност. От това, заедно с данните за газовете и кристалите, отделяни по време на изригването, и миниатюрните колебания на гравитационната сила, от хаоса започва да се очертава картина.


"Имаме късмет, ако налягането е достатъчно високо или системата се движи достатъчно бързо, за да можем да получим сведения за това какво се случва там", казва д-р Телен. "В по-голямата си част, когато тези неща не изригват, те са тихи."


Последното изригване на Мауна Лоа е през 1984 г., а в годините след това той остава предимно тих, дори когато по-малкият съседен вулкан Килауеа, който има същия източник на магма, изригва непрекъснато. Около 2013 г. тътенът в земята под вулкана започна да се увеличава по честота и интензивност, а сеизмометрите откриха групи от земетресения с ниска сила дълбоко под земята.


"Но той се издува и издува, спира да се надува и се издига", каза д-р Телен. "Човек се залъгва с това: "Ето, още един рояк там горе."


Шон Соломон, геофизик от Колумбийския университет, каза, че някои земетресения са причинени от тежестта на вулкана, която натиска морското дъно, но повечето са резултат от издигащата се магма, която непрестанно се притиска нагоре, разчупвайки скалите, създавайки нови стопилки и оформяйки пътища с по-малко съпротивление.


"Скалите пазят спомени за всяко счупване, което се е случило преди", казва д-р Соломон. "Има някаква водопроводна система под вулканите на Хаваите, която води до тези предпочитани пътища за издигане."


Подробностите за тази водопроводна система все още са сравнително неясни, каза д-р Телен: "Всичко, което можем да направим, е да пропуснем вълни през земята и да видим как те се отразяват и да се опитаме да направим модел, който да обясни как тази вълна се отразява под вулкана." Той добави: "Колкото по-отблизо гледаме, толкова повече въпроси имаме."


Късно през нощта в неделя сеизмометрите около върха на вулкана започнаха да показват по-голяма активност. "Когато се опитаха да локализират откъде вътре в вулкана произлиза сеизмичността, те видяха, че тя произлиза все по-плитко и по-плитко, а това е показателен знак, че магмата се движи нагоре", каза д-р Ласке.


На повърхността на Мауна Лоа има две разломни зони, едната от североизточната страна на планината, а другата - от югозападната. Това са отпечатъци от предишни изригвания, при които магмата се е стичала на километри надолу по склона в жилави, светещи потоци. Североизточната разломна зона води до необитаема част на острова. Югозападната рифтова зона води към няколко населени места по крайбрежието на Кона.


Изригването е започнало на върха на планината, когато магмата е изригнала през пукнатини в скалата и е запълнила калдерата, наподобяваща купа. Предишни изригвания са започвали от върха и са се премествали в зоната на разлома, но учените не знаеха кое от двете ще избере този път. Североизточният фланг би означавал безопасност, а югозападният може да изложи на опасност хиляди хора. Дори след началото на изригването, казва д-р Стовал, "не знаехме, че изригването се е преместило в североизточната зона, докато не вдигнахме очи във въздуха", прелитайки над зоната на разлома и наблюдавайки разливащата се лава.


Оттогава насам потокът лава се е забавил в движението си надолу по склоновете на планината, въпреки че заплашва да пресече Седл Роуд, основна магистрала на Големия остров. Магмата продължава да изригва от североизточната зона на разлома, изригвайки нагоре в червени фонтани, и учените не са сигурни какво може да последва.


Междувременно вулканолозите и сеизмолозите се опитват да разшифроват постъпващите данни, като поставят повече инструменти за наблюдение около активните зони и събират повече сателитни снимки на повърхността на планината. "Наистина се опитваме да разберем физически какво се случва във вулкана", казва д-р Телен.


Не се знае кога ще се случи следващото изригване. За някои вулканолози на Големия остров това е първото изригване на Мауна Лоа в живота им. Но, както отбеляза д-р Соломон, "в геоложките мащаби на времето 38 години са доста малко".


Д-р Оркут каза: "Това е просто нещо, което се е случвало от хиляди до милиони години и няма да спре да го прави. Не можеш да задържаш магмата завинаги."

Commenti


bottom of page