Вулкан Кампи Флегрей, рядом с которым расположен итальянский город Неаполь, начал просыпаться. Этот вулкан считается одним из крупнейших в мире, и сейчас давление магмы под ним, по словам ученых, достигло критической точки. Фактически, речь идет о том, что вулкан может проснуться в любой момент. А это очень опасно не только для жителей Неаполя, но и для других регионов Италии.
Кальдера вулкана сформировалась 39 тыс. лет назад, во время крупнейшего за 200 тыс. лет извержения в этом регионе. Возможно, именно это событие послужило причиной переселения неандертальцев в восточную часть Средиземного моря. Сейчас, порой, из кратера выходят газы в небольшом количестве, что говорит о том, что под поверхностью еще сохранился очаг активности. За Кампи Флегрей ученые ведут наблюдение многие годы, и, похоже, не зря.
В 1950-х поверхность над кальдерой начала двигаться, поднявшись с тех пор более чем на 3 метра. Кальдера — обширная циркообразная котловина вулканического происхождения, часто с крутыми стенками и более или менее ровным дном. Такая депрессия рельефа образуется на вулкане после обрушения стенок кратера или в результате его катастрофического извержения.
В 1980-х этот процесс ускорился, в регионе также случилось несколько землетрясений. Ученые тогда уже начали подозревать, что вулкан начинает понемногу просыпаться. Тем не менее все неожиданно закончилось и Кампи Флегрей на несколько лет успокоился — вплоть до 2005 года. С тех пор поверхность снова начала подниматься, уровень увеличился на 0,4 метра. Под кальдерой вулкана постепенно накапливается магма.
Из-за колебаний верхнего слоя земной коры, вызванных вулканической активностью, погрузилась в воду прибрежная часть города Поццуоли. Сейчас этот регион находится на глубине 10 метров и является туристическим объектом. Погрузившуюся на дно моря часть города изучают туристы при помощи специальных судов со вставленным на дне иллюминатором.
Что касается извержения вулкана, то его предсказать не так просто, и даже регулярные землетрясения или выбросы газа из кратера не всегда являются четким признаком пробуждения «огненной горы». Специалисты из Национального института геофизики и вулканологии Италии (National Institute of Geophysics and Volcanology) во главе с профессором Джованни Чиодини (Giovanni Chiodini) решили использовать новый метод наблюдения за активностью вулкана. Этот метод, по словам специалистов, может служить надежным инструментом для определения пробуждающихся вулканов.
Он заключается в мониторинге теплопередачи от магмы к близлежащим горным породам, в результате выхода водяного пара из магмы. Когда магма подходит близко к поверхности, давление несколько снижается, что позволяет углекислому газу, водяному пару и другим газообразным соединениям уходить выше. Водяной пар является отличным теплоносителем, который распределяет тепло по близлежащим породам и конденсируется. Как только магма нагревает окружающие горные породы, потоки тепла уходят вверх. Породы нагреваются, их прочность снижается, что приводит к деформации вышележащих слоев. Если нагревание снизу продолжается, это может привести к извержению.
Итальянские ученые решили использовать компьютерную модель для того, чтобы прояснить поведение уходящих вверх газов и пара. Когда давление на горные породы в точке соприкосновения магмы с корой достигает критического показателя, газы и водяной пар уходят вверх еще активнее, что можно определить при помощи инструментов. Увеличение объемов «убегающих» из магмы газов, по мнению итальянцев — надежный признак скорого пробуждения вулкана.
Компьютерная модель показала, что водяной пар сейчас выделяется гораздо активнее, чем раньше. В результате слои горной породы, расположенные над магмой, прогрелись уже до 60 градусов Цельсия. Что еще более важно, так это то, что модель продемонстрировала достижение магмой критического давления, после которого начинается активная фаза пробуждения вулкана.
К сожалению, точный прогноз времени пробуждения составить нельзя. Вулкан может проснуться как через несколько лет, так и через несколько десятилетий. Модель, которую используют ученые, не позволяет изучить строение вулкана, чтобы понять, когда и как поднимающаяся магма прорвется наружу. А сам вулкан — очень сложная система, которая может как неожиданно заснуть, так и не менее неожиданно проснуться. Например, остывающая, лишенная газов магма может застыть, закрыв выход наружу более горячим слоям. Период сна между 1984 и 2005 годами — пример такого «сна».
Без сомнения, полмиллиона людей, живущих рядом с кальдерой, в опасности. Само извержение не обязательно будет таким же мощным, как 39 тыс. лет назад. Этот вулкан извергался и менее активно, например, в 1538 году.
DOI: 10.1038/ncomms13712
Источник
