Внезапные извержения — угроза, которую не замечают
15 января произошло извержение вулкана Хунга Тонга-Хунга Хаапай, одно из крупнейших вулканических явлений за последние десятилетия. Исследования последних лет показывают, что вулкан производил извержения такой силы примерно раз в тысячелетие. Но некоторые из самых смертоносных и взрывоопасных извержений за последние два столетия произвели вулканы, об извержениях которых не было никаких исторических данных. Теперь учёные по-новому смотрят на неожиданные извержения и, казалось бы, спящие вулканы. Особенно сложно прогнозировать вулканы, которые бездействовали в течение сотен, а то и тысяч лет. Извержение вулкана Ламингтон в Папуа-Новой Гвинее в 1951 году, например, унесло жизни почти 3000 человек и лишило крова еще несколько тысяч. И это было его первое зафиксированное извержение.
«Если бы это произошло прямо сейчас, в густонаселенном регионе, например, в Индонезии или на Филиппинах, где вокруг вулканов живут миллионы людей, последствия были бы очень серьёзными», — говорит Ванеса Бургос, ученый, кандидат наук Наньянского технологического университета (НТУ).
Анимация спутниковых снимков извержения Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.
По всему миру зарегистрировано более 1350 потенциально активных вулканов. Однако записи о сотнях молодых вулканов не содержат подробностей. Часто это происходит из-за слабых мер мониторинга, таких, например, как систем измерения частоты землетрясений или изменений в газовыделении. Около 40 процентов действующих вулканов не имеют исторических данных об активности, что затрудняет прогнозирование новых извержений. А чтобы сравнительно точно предсказать извержение, экспертам необходимо понимать прошлую активность вулкана. Именно благодаря системам мониторинга вулканологи смогли предсказать извержение вулкана Пинатубо в 1991 году, что привело к спасению по меньшей мере 5000 жизней.
Сегодня Ванеса Бургос и ее коллеги создают базу данных «Первые зарегистрированные извержения в голоцене» (FRESH), чтобы определить другие объекты, для применения такого упреждающего мониторинга. Другие базы данных каталогизируют информацию об действующих вулканах. Например, список голоценовых вулканов Глобальной программы вулканизма (GVP) Смитсоновского института, который является эталоном для вулканологов. Но команда Бургос выяснила, что различные регионы имеют разную степень изученности и мониторинга, часто под влиянием огромного количества исторических, географических, социальных и прочих факторов.
Исследователи из НТУ создали базу данных FRESH, чтобы сузить фокус и помочь определить регионы Азиатско-Тихоокеанского сектора с высокими шансами извержения геологически молодых вулканов. В данном случае «молодым» считается вулкан, который не извергался в течение последних 12 000 лет — геологической эпохи, известной как голоцен.
В конце 1951 года произошло неожиданное извержение вулкана Ламингтон, в результате которого погибло около 3000 человек.
Для этого команда выяснила первое известное извержение каждого действующего вулкана, внесённого в список GVP, а затем создала базу данных молодых вулканов без известных голоценовых извержений. Сравнение их с аналогичными случаями неожиданных извержений помогло исследователям оценить вероятности возможных извержений вулканов, о которых не было исторических записей. Исследователи обнаружили ряд регионов с более высокими показателями возможных извержений, которые включают Индонезию, Суматру, Филиппины и Марианские острова. Многие из этих регионов имеют высокую численность населения, и неожиданное извержение вулкана может иметь катастрофические последствия.
Бургос предупредила, что пока это лишь предварительные данные. «Мы не хотим раньше времени кричать «волки!», — сказала она. «Мы не знаем, будут ли эти вулканы извергаться в ближайшее время. Мы просто заявляем, что это есть вероятность того, что они могут проснуться, и какие последствия это может иметь для людей вокруг них».
Бургос сказала, что вулканологи склонны сосредотачивать внимание на часто действующих вулканах вблизи густонаселенных районов. Однако не менее необходимо больше изучать и молодые, неприметные вулканы. Определение их потенциальной угрозы требует заполнения пробелов в данных. «Это серьёзная проблема, потому что будущая активность, которую мы хотим прогнозировать, в целом основана на прошлой активности, которую мы видели».
Прогнозирование извержений — крайне сложная задача, тем более для таких вулканов. С помощью базы данных FRESH, которая должна стать общедоступной в этом году, страны Азиатско-Тихоокеанского региона смогут лучше понять вероятность извержений в их районе. Однако знать, может ли вулкан проснуться, — это только первый шаг.
По словам Хизер Райт, геолога-исследователя из Программы помощи при вулканических катастрофах (VDAP) Геологической службы США, вопрос не только в том, произойдёт ли извержение вулкана, но и в том, насколько велико, насколько смертоносно оно будет. Хотя база данных FRESH не создавалась специально для политиков и служб по чрезвычайным ситуациям, Бургос утверждает, что она может помочь им определить приоритеты — какие объекты могут потребовать более глубокого изучения или более последовательного мониторинга.
Джон Юэрт, геолог, работающий в VDAP с момента ее основания в 1986 году, любит сравнивать вулканологов с врачами, хорошо знающими своих пациентов. Эверт помогал улучшить систему раннего предупреждения о вулканах и оценки национальной угрозы для США и прекрасно понимает, насколько трудно предсказывать активность давно спящих вулканов. Даже когда они показывают признаки «пробуждения», для них всё равно нет реальной точки отсчёта, по которой можно провести полноценное прогнозирование.
По словам Эверта, датчики, обеспечивающие непрерывный поток данных, помогут установить минимальный уровень мониторинга, который улучшит прогнозирование. Наличие широкого спектра исходной информации о потенциально активных вулканах было бы ключевым элементом с точки зрения возможностей мониторинга.
Однако данные не ограничиваются только электронными таблицами и сейсмографами. Райт заявила, что в устных преданиях коренных народов, окружающих вулканы, также нередко содержится ценная информация.
«Даже 7500-летнее кульминационное извержение Кратерного озера записано в устных традициях и легендах индейцев кламат и модак», — сказала она. «Можно узнать гораздо больше, просто обогатив наше понимание из этих длинных, долгоживущих историй, которые передавались из поколения в поколение».
