Геологи картували підводний вулкан під час виверження

Вчені дослідили зміни рельєфу морського дна поблизу підводного вулкана Кік-ем-Дженні в Карибському морі за останні 32 роки, визначили періодичність активності вулкана і уточнили методику сейсмографічного аналізу вивержень. Крім того, вченим вдалося провести картування поверхні вулкана, коли викид попелу і газу з жерла все ще тривав, пишуть вчені в.

Спостереження за активністю підводних вулканів ускладнене через їх важкодоступність і невелику кількість видимих ознак вивержень. На відміну від наземних вулканів, вулкани підводні неможливо досліджувати із супутників і великої кількості датчиків. Як правило, вивчення підводних вивержень відбувається за допомогою аналізу сейсмічних даних - кожне з них призводить до збудження короткохвильових сейсмічних хвиль. Додатковими джерелами інформації служать також хімічний аналіз морської води та реєстрація гідроакустичних сигналів. Однак цих даних виявляється недостатньо для детального вивчення механізмів підводних вивержень.

Щоб отримати більш детальну інформацію про розвиток діючого підводного вулкана з плином часу, група геологів з Великобританії і Тринідаду і Тобаго під керівництвом Роберта Аллена (Robert Allen) з Імперського коледжу Лондона за доступними батиметричними даними простежила за змінами, які протягом останніх 32 років відбувалися з рельєфом дна поблизу підводного вулкана Кік-ем-Дженні (Kick'em Jenny) на північ від острова Гренада в Карибському морі. Для цього вчені заново проаналізували дані, отримані в результаті чотирьох експедицій, проведених з 1985 по 2014 рік, а також двох власних експедицій 2016 і 2017 років.

Кік-ем-Дженні - діючий підводний вулкан, перше виверження якого було зареєстровано в 1939 році. Відтоді за сейсмічними даними сталося 13 його вивержень. На основі батиметричних даних вчені склали карти дна поблизу вулкана (шість карт для періоду в 32 роки) з просторовою роздільною здатністю близько 5 метрів по горизонталі і від 1 до 4 метрів - по вертикалі. Цього виявилося достатньо, щоб пов'язати зміни рельєфу з вулканічною активністю.

Виявилося, що для вулканічної активності Кік-ем-Дженні характерні періодичні зміни: це вдалося визначити за різкими змінами форми лавового купола з плином часу. При цьому частота дійсно потужних вивержень вулкана виявилася дещо нижчою, ніж припускали раніше - періодичність становить близько 50 років. Більшість невеликих вивержень вулкана призводили до викиду невеликої кількості речовини і практично не змінювали структуру купола. Ризик появи цунамі в результаті активності даного вулкана також мінімальний.

Геологи підрахували, що за час спостережень у результаті вулканічної активності на поверхню було викинуто приблизно 7 мільйонів кубометрів різних речовин. При цьому зменшення обсягу вулкана в результаті зсувів і обвалів за цей же час виявилося приблизно в 5 разів більше.

Цікаво, що під час експедиції в квітні 2017 року вченим вдалося провести батиметричні вимірювання, коли викид попелу і газу з жерла все ще тривав. Автори дослідження зазначають, що отримані дані - унікальна можливість простежити за зміною виверженого вулкана не за непрямими вимірами, а безпосередньо за рельєфом вулкани і формою викидів.

Крім опису змін у структурі вулкана, вченим вдалося показати, що сейсмографічний сигнал, за яким зазвичай визначають час підводних вивержень, пов'язаний не з самим виверженням, а з викликаним рухом підводного ґрунту - обвалами і зсувами.

За словами дослідників, отримані дані, зібрані за кілька десятків років, в першу чергу допоможуть більш систематично вивчати активність даного вулкана, заздалегідь пророкуючи більш імовірний час вивержень. Крім того, інформація про вулканічну активність Кік-ем-Дженін може виявитися корисною і для розробки інструментів спостереження за іншими підводними вулканами.

Через складнощі при вивченні вулканічної активності підводних вулканів, механізми їх вивержень поки вивчені досить мало. Наприклад, лише недавно вчені докладно описали підводне виверження вибухового типу. За допомогою картування і хімічного аналізу поверхні вулкана Гавр в Тихому океані після виверження 2012 року геологи вивчили, як проходило найпотужніше підводне виверження в історії спостережень.