Вулканологи описали найпотужніше глибоководне виверження в історії спостережень

Вулканологи провели картування і хімічний аналіз складу мінералів на океанському дні в зоні найпотужнішого глибоководного виверження в історії спостережень, яке відбулося в Тихому океані в 2012 році. Отримані дані допомогли краще зрозуміти механізм підводних вивержень вибухового типу, який відрізняється як від подібних наземних вивержень, так і більш слабких підводних вивержень, пишуть вчені в статті в.

У 2012 році в північній частині острівної дуги Кермадек, розташованій між Новою Зеландією і Американським Самоа, відбулося виверження підводного вулкана Гавр. Це було найпотужніше глибоководне виверження за весь час спостережень, і одне з небагатьох підводних вивержень, в результаті якого у воду було викинуто велику кількість ріолітової магми досить низької щільності з великим вмістом кремнезему. Наслідки викидів магми були помітні навіть із супутників: на поверхні Тихого океану сформувалися величезні масиви шматків вулканічної пемзи - багатої кремнеземом пористої породи. Розмір окремих шматків пемзи становив до півтора метра, а весь масив займав понад 400 квадратних кілометрів на поверхні океану. Через таку велику кількість утвореної пемзи вважалося, що виверження було вибухового типу, проте до теперішнього часу механізми підводних вивержень такого типу були дуже мало вивчені через нестачу інформації.

Щоб дослідити сценарій виверження 2012 року і зрозуміти, як взагалі відбуваються підводні виверження вибухового типу, геологи з Австралії, США, Нової Зеландії та Японії під керівництвом Ребекки Кері (Rebecca Carey) з Тасманського університету провели дослідження рельєфу і геологічного складу порід на океанському дні в області кратера вулкана Гавр. Дослідження проводилося за допомогою двох підводних апаратів. В результаті 11 занурень автономного апарату вдалося провести точне картування поверхні кратера вулкана діаметром близько 4,5 кілометрів, а другий апарат з віддаленим управлінням провів збір мінералів, які були викинуті на поверхню океанського дна в результаті виверження.

Вчені виявили, що на поверхні дна поблизу зони виверження досі присутні досить великі лавові утворення, деякі з яких досягають дев'яти метрів в діаметрі. Вулканологи зазначають, що такі утворення абсолютно не характерні для слабших підводних вивержень. При цьому порівняльний аналіз хімічного складу, щільності та мікроморфології зразків пемзи на морському дні і пемзи, викинутої на поверхню океану, показав, що велика частина викинутої лави (більше 75 відсотків) перетворилася на величезні утворення пемзи, які спливли на поверхню океану і в результаті попливли досить далеко від вулкана, проте невелика частина пористої вулканічної речовини залишилася на океанському дні.

Крім пористої кремнеземної пемзи лавові утворення містять сліди викинутого під час виверження попелу, крім того, поблизу кратера були знайдені підводні лавові куполи і лавові потоки. Виходячи з отриманих даних вдалося визначити, що лава вивергалася з чотирнадцяти різних отворів, розташованих на глибині від 900 до 1220 метрів. Автори роботи зазначають, що за кількістю викинутої лави, кількістю кратерів і загальною масою речовини, що утворилася, це виверження сильно відрізняється як від наземних вивержень вибухового типу, так і більш слабких підводних вивержень.

При цьому вчені кажуть, що отримані дані допоможуть точніше зрозуміти механізми підводних вивержень вибухового типу, однак за аналізом рельєфу і хімічного складу дна не можна оцінити масу вулканічної речовини, викинутої під час виверження в море, і в майбутньому такі методи навряд чи можуть бути використані для точної оцінки потужності підводних вивержень.

У результаті підводних вивержень сильно змінюється хімічний склад і температура води навколо вулкана, що призводить до загибелі риб і зменшення активності фітопланктону. Першими після виверження поверхню підводних вулканів заселяють бактерії, які можуть отримувати енергію за рахунок реакцій окислення сірководню, що запускає процес поступового відновлення екосистеми.