Ученые выяснили, что ледник вулкана снижает интенсивность извержения
Дополнительное давление лежащего толстого ледникового льда может сделать вулканические системы более устойчивыми и привести к их более медленному извержению, чем у вулканов без ледниковой шапки, установили исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, США, 9 мая сообщает пресс-служба университета.
В исследовании, проведенном под руководством профессора геологии Патриции Грегг, для изучения стабильности горных пород, окружающих вулканические системы использовалось численное моделирование методом конечных элементов, но при этом модель при прогнозировании времени извержений учитывала дополнительное давление ледников вулканов.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Frontiers in Earth Science.
Одна из авторов статьи аспирант Лилиан Лукас пояснила: «Вулканический прогноз включает в себя множество переменных, включая глубину и размер магматической камеры вулкана, скорость, с которой магма заполняет эту камеру, и прочность горных пород, содержащих камеру, и это лишь некоторые из них. Учет перекрывающего давления полярных ледяных шапок — еще одна важная, но плохо изученная переменная».
Свою модель ученые использовали для моделирования состояния вулкана Вестдаль-Пик на Аляске, который в последний раз извергался в 1992 году, и продолжающееся его расширение указывает на его скорое извержение. Ранее эксперты предсказывали следующий взрыв в 2010 году, однако вулкан с примерно километровым льдом ледника на вершине еще не извергался.
Исследователи из Урбана-Шампейна изучали, как ледники влияют на стабильность и краткосрочные циклы извержений высокоширотных вулканических систем. Важность работы подчеркивает факт того, что некоторые из этих вулканов расположены вдоль основных маршрутов воздушного транспорта.
«Вулканический пепел в атмосфере опасен для двигателей самолетов и может вызвать серьезные сбои в воздушном движении, поэтому более точные прогнозы — даже в масштабе нескольких месяцев — могут предоставить важную информацию о безопасности воздушного движения и близлежащих жителей» — рассказал еще один соавтор работы аспирант Джек Олбрайт.
Вулкан Пик Вестдал, который был исследован учеными в новой работе, расположен вдоль цепи Алеутских островов на западе Аляски, стал удобной моделью для изучения, так как он хорошо оборудован сейсмологической аппаратурой и постоянно контролируется Обсерваторией вулканов Аляски.
Учет давления льда на время извержений команда выполнила с помощью компьютерного моделирования резервуаров магмы различных размеров и форм. Исследователи варьировали количество магмы, поступающей в систему вулкана снизу, чтобы определить, когда ее давление превысит прочность окружающей породы и приведет к разрушению породы и извержению.
«Затем мы вставляем параметры для различной толщины льда в каждый модельный сценарий и сравниваем, сколько времени требуется, чтобы достичь точки разрушения со льдом и без него», — пояснил Олбрайт и сообщил, что новая модель сдвинула прежний прогноз ожидаемого извержения Пика Вестдала на семь лет.
В целом результаты исследования показали, что толщина льда от 1 до 3 километров может задерживать извержения покрытых льдом вулканов на годы или десятилетия.
И хотя такие увеличения во времени незначительны в геологическом масштабе, но важны в масштабах человеческого времени. Поэтому в дальнейшем нужно учитывать ледниковый покров при прогнозировании извержений арктических вулканов, считают авторы статьи.
Исследователи также отмечают важность того, что на вулканическую активность этой зоны влияет глобальное потепление, ведущее к сокращению массы льда на вулканах высоких широт.
