Долгое время незаметное накопление вулканических газов оставалось одной из самых трудных задач для вулканологов: такие процессы протекают без явных внешних признаков, но именно они зачастую предшествуют извержениям. Теперь у ученых появился инструмент, способный распознавать эти скрытые сигналы, — и для его работы не нужны громоздкие сети датчиков. Исследователи из Института наук о Земле в Барселоне показали, что отслеживать опасные изменения можно с помощью единственной сейсмической станции, анализируя фоновый шум и естественные ритмы атмосферы.
Опасность непрерывного, но малозаметного выделения газов состоит в том, что оно влияет на качество воздуха и экосистемы, а динамика этого процесса служит одним из первых индикаторов подъема магмы. В работе, опубликованной в журнале Natural Hazards and Earth System Sciences, авторы сфокусировались на эллиптичности рэлеевских волн — свойстве поверхностных сейсмических волн, которое позволяет считывать едва уловимые сдвиги в приповерхностных слоях земной коры.
В основе этого исследования лежат атмосферные приливы — ежедневное физическое явление. Они служат естественным периодическим опорным сигналом, который помогает нам интерпретировать едва заметные изменения под землей.
Суть подхода в том, как колебания атмосферного давления воздействуют на грунт: они регулярно сжимают и расширяют породы, перемещая сквозь них газы. Ученые изучали восьмичасовые циклы таких колебаний. Они обусловлены преимущественно атмосферными процессами, тогда как 12‑ и 24‑часовые могут дополнительно испытывать влияние других сил, например, земных приливов.
Для проверки метода исследователи обратились к данным по вулкану Ла‑Пальма на Канарских островах. Ситуация там была особенно показательной: до извержения 2021 года вулкан почти не выделял газов на поверхность, то есть явных признаков угрозы не наблюдалось. Сведения с одной сейсмической станции, установленной в зоне разлома неподалеку от будущего очага, зафиксировали отчетливые аномалии в передаче давления приблизительно за полгода до начала извержения. Эти «тихие сигналы» отражали глубинные физические изменения — интрузию и накопление веществ, предвещавших выброс лавы.
На следующем этапе команда перенесла методику в иную вулканическую зону. Специалисты тестируют подход на вулкане Поас в Коста-Рике, который начал извергаться в начале 2026 года. На нем есть возможность задействовать непрерывный мониторинг и высокоточные данные о выбросах CO₂, фиксируемые каждую минуту. Это даст куда более детальную картину процессов по сравнению с Ла‑Пальмой, где в распоряжении ученых были лишь годовые показатели потоков углекислого газа.
В будущем такой способ может превратиться в полностью автономную систему раннего оповещения: он способен фиксировать тревожные признаки без дополнительных наблюдений. Это повысит безопасность населения и даст более четкое представление о том, как развиваются вулканические процессы в периоды «тихой» активности.
Ранее Наука Mail рассказывала, что небольшие вулканы могут вызывать транспортный коллапс.
