Недавние извержения вулканов в Исландии раскрывают глубокие тайны | Наука

Извержение прогремело в ночной тишине 18 декабря прошлого года, когда расплавленная порода вырвалась из-под земли исландского полуострова Рейкьянес. Спустя несколько мгновений, Селин Люси Мэндон Зазвонил телефон, разбудив ее от почти сна и предупредив о взрыве. Около двух часов ночи Мэндон, газовый геохимик из Исландского университета, и трое ее коллег стояли перед раскаленными фонтанами лавы, заливавшими заснеженный ландшафт и пронизанное облаками небо потусторонним малиновым сиянием.

«Этот цвет был совершенно сюрреалистичным», — говорит Мэндон. Хотя они взяли с собой налобные фонари, группа быстро поняла, что искусственное освещение не нужно. Освещенная сиянием расплавленной породы, группа углубилась в цель своего ночного предприятия: сбор образцов лавы и измерение вулканических газов.

Эти усилия являются лишь частью огромного толчка по изучению многочисленных недавних извержений на полуострове Рейкьянес. Вулканы региона дремали почти 800 лет, но с грохотом проснулись в 2021 году во время извержения Фаградальсфьялла. В течение почти шести месяцев лава выливалась из трещины примерно в 3 милях к востоку от декабрьского взрыва, постепенно заполняя долину расплавленной породой. Теперь, когда всего за три года на Рейкьяне произошло шесть извержений, ученые подозревают, что полуостров вступил в новый период вулканической активности — начало, возможно, столетий геологических потрясений.

Каждое извержение дает возможность заглянуть в глубину, давая исследователям детальное понимание вулканических процессов, происходящих далеко под поверхностью. Эти идеи помогают им выяснить происхождение магмы, то, как вулканическая система развивалась с течением времени, и многое другое.

Эти исследования также обнаруживают неожиданное химическое сходство между лавами каждого извержения, что намекает на глубокие подземные связи на полуострове. «Это очень удивительно», — говорит Эдвард Маршалл, геохимик из Исландского университета, изучающий химическую загадку. «Вулканы возникают в разных местах — они не должны разговаривать друг с другом».

Но на фоне научного волнения возникают и опасения за будущее людей, живущих в этом регионе. В то время как первые всплески вулканизма поразили безлюдные регионы, извержения этой зимой прорвались к северу от города Гриндавик, где проживает около 3800 человек, и недалеко от Черная кровать электростанция, которая снабжает водой и электричеством большую часть Рейкьянеса, полуострова, простирающегося примерно на 772 квадратных миль. Последнее извержение, произошедшее 8 февраля, хлынуло лаву из трещины длиной почти две мили. аналогичный регион, что и декабрьское извержениесрезающий горячая вода для тысяч жителей. Хотя на следующий день рев вулкана утих, магма вскоре снова начала накапливаться. Согласно моделированию, полученному в результате моделирования, еще одно извержение вероятно в конце февраля или начале марта. Исландское метеорологическое управление.

Извержения в Исландии – это норма, поскольку сам остров образовался из вулканического огня. Страна — одно из немногих мест в мире, где срединно-океанический хребет возвышается над волнами. Здесь Евразийская и Северо-Американская плиты постепенно отдаляются друг от друга, заставляя расплавленную породу подниматься из глубин и извергаться на поверхность. На юго-востоке острова хребет совпадает с обжигающе горячим столбом расплавленной породы, известным как горячая точка, что вызывает еще большую вулканическую ярость.

На полуострове Рейкьянес, который расположен далеко от горячей точки, плиты растянуты под углом, что образует серию трещин, которые врезаются в землю по всей суше и направляют магму, когда она сочится к поверхности. Вместо извержений вулканов на центральной вершине вулканы Рейкьянеса часто бьют из этих трещин, создавая потоки расплавленной породы, которые немного похожи на полоски тигра на карте.

На Рейкьянесе начался последний период вулканической активности. между 800 и 1240 годами нашей эры, когда вулканические извержения, известные как пожары, время от времени вырывались из земли. Однако с тех пор вулканы Рейкьянеса замолчали. Но в конце 2019 года на центральном полуострове начали греметь землетрясения. Столкновения продолжались больше года. более 17 000 зарегистрировано только в первую неделю марта. Участки земли также начали деформироваться, что является явным признаком того, что магма накапливалась под землей. Но потом, система успокоилась.

«Мы подумали: ОК, может быть, это оно. На этот раз мы не увидим извержения». Кристин Йонсдоттирсейсмолог Исландского метеорологического бюро, рассказывает CBS News. «Но мы ошиблись».

Вечером 19 марта 2021 года Рейкьяны наконец-то ожил. Лава хлынула по ландшафту возле горы Фаградальсфьялль, что стало первым из многих извержений. В августе 2022 года лава заполнила близлежащую долину во время извержения Мерадалира, всего в полумиле от него. Затем, в июле 2023 года, лава хлынула из трещины длиной в полмили на участке под названием Литли-Хрутур, расположенном к северо-востоку от двух предыдущих извержений.

Затем произошло декабрьское извержение, которое вырвалось из трещины примерно в 2,5 милях к северо-востоку от Гриндавика, выбросив лаву. сотни футов в воздух. Несмотря на рост беспокойства жителей города, событие длилось всего три дня. Утром 14 января лава вышла на поверхность ещё ближе к городу. Большая часть расплавленной породы была отведена защитной стеной, которая был возведен после декабрьского извержения. Но в тот же день худшие опасения жителей оправдались, когда к югу от стены на окраине города открылась трещина. В сцене, которая, казалось бы, прямо из фильма-катастрофы, в город сочилась лава. Рабочие, возводившие новые оборонительные заграждения, узко сбежали со своим оборудованием когда стены огня сомкнулись.

К счастью, извержение было недолгим. Сгорело лишь несколько построек, никто не погиб. Но это стало напоминанием о том, что, хотя многие из предыдущих извержений происходили вдали от населения, новый период вулканической активности Рейкьянеса несет в себе множество рисков. «Мы будем наблюдать в замедленном темпе, как Исландия перестраивается, чтобы вернуться в период трудностей, связанных со стихийными бедствиями», — говорит Маршалл.

Лава течет по жилам исландцев с древнейших времен. Норвежцы поселились в Исландии во время последнего периода интенсивного вулканизма в конце 800-х годов. Один известная история с этого времени, около 1000 г. н. э., рассказывается о дискуссии в парламенте о том, чтобы стать христианской нацией, говорит Халльдор Гейрссон, геофизик из Университета Исландии. Противники идеи указывали на активное извержение как на свидетельство того, что они разозлили скандинавских богов. Другие возражали, что существовало гораздо более древние потоки лавы, возникшие еще до того, как люди ступили в этот регион.

Теперь ученые знают гораздо больше о том, как и почему извергаются вулканы. Тем не менее, происхождение цикличности вулканической активности Рейкьянов примерно раз в тысячу лет остается неизвестным. Эту закономерность нелегко изучить, подчеркивает Гейрссон. На поверхности можно увидеть только последние три или четыре цикла, поэтому неизвестно, продолжались ли они дальше во времени. Каждый новый спазм вулканической активности создает новый слой вулканической породы, скрывая следы прошлых извержений. «Геологическая история всегда берет верх», — говорит он.

Тем не менее, ключ к разгадке того, что происходит глубоко под землей, можно найти в любопытных закономерностях, возникающих во время периодов извержений. Например, извержения Рейкьяна, похоже, происходят по очереди: если одна вулканическая система раздувается, то остальные остаются в покое. «В настоящее время только одна система имеет преимущество», — говорит Гейрссон.

Эта закономерность намекает на глубокую взаимосвязь системы, и эта идея получила дальнейшее подтверждение в результате недавнего геохимического анализа. По словам Маршалла, лава, извергшаяся в 2021 году, имела «странный, причудливый состав», обогащенный так называемыми несовместимыми элементами. Этот химический состав придает расплавленной породе уникальный химический отпечаток, который может действовать как индикатор. Они заметили этот отпечаток во время извержения 2022 года, затем еще раз в 2023 году и еще дважды в 2024 году — все это намекает на разделение магмы глубоко под землей.

«Мы можем пойти и увидеть, как оно появляется повсюду», — говорит Маршалл. «Это чудесный природный эксперимент».

Однако остается неясным, как именно происходит такое разделение магмы, но ответ может стать ключом к пониманию 1000-летних циклов вулканической активности. Одна из возможностей заключается в том, что множество маленьких карманов магмы задерживаются глубоко под землей, медленно заполняясь по мере того, как расплавленная порода стекает внутрь, объясняет Маршалл. По мере того как эти капли магмы набухают, они образуют новые соединения, смещаясь и сливаясь в более крупные резервуары, которые в конечном итоге могут извергнуться на поверхность. Другая возможность — это «волна магмы», при которой цунами расплавленной породы вырывается из мантии в недра, пробуждая вулканы по всему полуострову, объясняет Гейрссон.

«Многие неизвестные остаются», — говорит Маршалл. Но ответы могут вскоре появиться на горизонте. Маршалл и его коллеги работают над сложной задачей определения времени образования магмы, что поможет им выяснить, как долго расплавленная порода оставалась в мантии, прежде чем выйти на поверхность.

Каждое новое извержение также обещает принести новые открытия, которые могут помочь ученым лучше понять будущие вулканические опасности. Таким образом, хотя потенциал будущих извержений высок, высока и вероятность будущих открытий. «Исландия представляет собой уникальное место, где мы можем наблюдать, как происходящие процессы происходят в каком-то смысле открыто, тогда как в большинстве мест они всегда завуалированы», — говорит Маршалл.