Виверження ісландського вулкана Бардарбунґа, що відбулося понад два роки тому, побило одразу кілька рекордів. По-перше, воно стало найпотужнішим за останні 240 років у Європі. По-друге, внаслідок вибуху утворилася найбільша кальдера з-поміж тих, які можна сьогодні спостерігати. Утім ще важливішим є те, що науковці вперше змогли з'ясувати послідовність подій: це не обвал магматичної комори призводить до виверження, а навпаки — виверження спричиняє її руйнування, інформують у журналі Science.
2014 року почалося виверження Бардарбунґи, яке стало найбільшим вулканічним вибухом у Європі від 1784 року. Фото: Peter Hartree/ CC-by-sa 2.0.
Кальдера — переконливе свідчення масштабів вулканічного вибуху: коли вулкан вивергається, проламується накривка підземного магнетичного резервуара й поверхня землі осідає. Так, 2014 року утворилося заглиблення завбільшки понад 100 кілометрів.
Чи цей пролом спричиняє виверження, чи, навпаки, виверження розливає магнетичний резервуар, дотепер залишалося нез'ясованим. Причина цього проста: виверження вулкана з одночасним виникненням кальдери — рідкість. «В період між 1900 і 2014 роками трапилися лише шість таких випадків, які задокументували», — інформують Маґнус Ґудмундсон (Magnus Gudmundsson) та його колеґи з Університету Ісландії. З їхніх слів, навіть з цих шести не за всіма можна простежити від початку до кінця.
Проте все змінилося в серпні 2014 року, після вибуху льодовикового вулкана Бардарбунґа, що в Ісландії. Цей вулкан і його система тріщин та розколів завдовжки 150 кілометрів більшою мірою містяться під льодовиком Ватнайокутль.
Крижаний обвал над кальдерою Бардарбунґи. Фото: RUV / University of Iceland
Шість місяців тривало виверження, і за той час з вулкана вилилося 1,5 квадратного кілометра лави. Це стало найбільшим виверженням у Європі від 1784 року, коли вибухнув вулкан Лакі (щоправда, 2014 року подія не була такою небезпечною). Виверження Бардарбунґи відбувалося на кінці підземного каналу, 45 кілометрів на північний схід від основних потоків лавового поля Голюграун (Holuhraun).
«Цікаво, що місце виверження та віддалена на 45 кілометрів магнетична комора були пов'язані гідравлічно, — пояснює Томас Вальтер (Thomas Walter) з Німецького центру геологічного досліджень у Потсдамі (Deutsches GeoForschungsZentrum, GFZ). Як наслідок, лава виступила на території, вільній від льоду, і це перешкодило паровому вибуху, що міг би здійняти в атмосферу могутні хмари пилу.
Натомість на краю льодовика струменіли фонтани лави, а над центральною магнетичною коморою Бардарбунґи земля обвалилася. Протягом шести місяців кальдера розширювалася до 8 разів по 11 кілометрів і досягнула 65 метрів углиб. Спочатку кальдера опускалася в центрі вулкана зі швидкістю приблизно один метр за день, потім — щораз повільніше.
«З площею приблизно 110 кілометрів квадратних нова кальдера стала найбільшою з тих, які будь-коли доводилося спостерігати, — інформує співавтор дослідження Еоґан Гологан (Eoghan Holohan) з GFZ. — Результати демонструють дотепер найчіткішу картину походження та розвитку цього загадкового геологічного процесу».
Що ж відбулося в підземеллі під час утворення кальдери на Бардарбунзі, науковці змогли реконструювати завдяки, зокрема, сейсмічним вимірюванням. Адже обвал «великого казана» супроводжується низкою легеньких землетрусів. «Типову структуру хвиль землетрусу під час виверження вулкана можна використати для того, щоб завдяки їй відтворити процеси, які відбуваються під землею якраз над магматичною коморою», — пояснює Себастіан Гайманн (Sebastian Heimann) з GFZ.
Дослідження виявили: не пролом кришки магматичної камери призводить до ерупції, а навпаки — виверження магми є причиною обвалу. Попри те, важливою є також структура породи над магматичною коморою. «Результати розвідки засвідчують: фізичні властивості даху резервуара та каналів магми реґулюють і обвал кальдери, і витік магми», — зазначають науковці.
Так вибух Бардарбунґи надав науковцям цінні перші свідчення про процеси виникнення великої кальдери. «Чи можна, і якщо так, то якою мірою, перенести наші пізнання про магматичні вулкани типу Бардарбунґи на збагачені силікатами системи — залишається поки що без відповіді», — констатують Ґудмундсон з колеґами.
Island: Vulkan bricht Rekorde
Scinexx.de, 15/07/2016
Зреферувала Соломія Кривенко