Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) разработали технологию, которая предупреждает об извержении вулканов за несколько десятков минут. В 2024 году в Исландии на полуострове Рейкьянес была установлена система распределенного акустического зондирования (DAS), предназначенная для мониторинга подземных процессов и раннего обнаружения признаков извержений. Работа была опубликована в журнале Science 24 апреля.
Полуостров Рейкьянес — одна из самых активных вулканических зон Исландии. С ноября 2023 года здесь произошло восемь извержений лавы, которые угрожали местным поселениям. Ученые опасаются, что этот регион может вступить в многолетний период повышенной вулканической активности. Система DAS была развернута для того, чтобы изучить вулканическую активность и разработать систему раннего предупреждения. Технология уже показала свою эффективность: она позволила предупредить о наступающем извержении за 30 минут до его начала.
Система DAS работает с помощью лазеров, которые направляются в неиспользуемые волоконно-оптические кабели, обычно используемые для интернета. Вибрации, проходящие через кабель, вызывают фазовые изменения в лазерном свете, что позволяет исследователям фиксировать движение волн. Это позволяет собрать данные о подземных процессах с разрешением в миллиметры, что значительно точнее, чем GPS или спутниковая съемка. DAS оказалась способна измерять деформации почвы, происходящие в результате давления магмы в подземных камерах.
В ходе годового исследования система DAS собрала данные о движении магмы, что позволило разработать предварительную систему предупреждения об извержениях. В некоторых случаях предупреждение о возможном извержении было сделано за 30 минут, а в других — за несколько часов. Одним из наиболее ярких примеров работы системы стало извержение в августе 2024 года, когда исследователи получили предупреждение за 26 минут до того, как оно произошло.
Магматическая активность на Рейкьянесе намного выше, чем предполагалось ранее, и многие события, такие как подъем магмы, не достигают поверхности. Однако использование DAS открыло новые возможности для наблюдения за вулканической активностью, что стало возможным благодаря международному сотрудничеству с исландскими учеными и телекоммуникационной компанией Ljósleidarinn.
Технология DAS и полученные данные могут быть использованы для создания более точных и быстрых методов предупреждения об извержениях вулканов, что критически важно для защиты населения. Это исследование является важным шагом в разработке решений для мониторинга вулканической активности и других природных угроз.
Система DAS может стать важным инструментом для предотвращения ущерба от вулканических извержений и изменения подходов к защите населения в зонах повышенной активности. Развитие этой технологии открывает новые горизонты в области геофизики и вулканологии.
Интересные данные о вулканической активности в Исландии не ограничиваются только угрозами для местных поселений. Например, недавние исследования показывают, как выбросы вулканов могут затронуть не только ближайшие районы, но и отдаленные регионы, такие как Арктика. Эти выбросы, как выяснили ученые, способны преодолевать тысячи километров, что стало причиной загрязнения воздуха в арктическом регионе.
