Вчені створили інструмент для прогнозу обвалів вулканів і цунамі

Вчені розробили новий обчислювальний інструмент, який здатен передбачати обвалення схилів вулканів та пов’язані з цим цунамі. Це може значно знизити ризики для людей, які проживають поблизу активних вулканів.

Для мешканців вулканічних регіонів небезпека полягає не лише у виверженнях, потоках лави чи попелу. Деякі виверження можуть спричинити раптове обвалення схилів вулкана, як це трапилося, наприклад, на горі Сент-Хеленс у США чи Анак-Кракатау в Індонезії. Останній випадок викликав цунамі, яке стало головною причиною численних смертей під час історичного виверження у 1883 році.

Попри загрозливий масштаб таких подій, точні механізми, які призводять до обвалення, досі недостатньо вивчені. Щоб допомогти запобігти катастрофам, група дослідників під керівництвом Крістель Вотьє з Університету штату Пенсильванія розробила нові моделі для оцінки стабільності вулканічних схилів. За словами вчених, підняття магми під вулкан створює потужний тиск на гірські породи. Цей тиск у багато разів перевищує тиск води і може дестабілізувати структуру вулкана, призводячи до його часткового або повного обвалення. Визначити, коли саме це станеться, складно, адже впливають численні фактори.

Нова модель дозволяє змоделювати поведінку схилів за різних умов підняття магми. При цьому враховано дані про вже відомі зсуви та розломи на вулканах. Моделі також вказують, у яких місцях і за яких умов ймовірність обвалення зростає. Ключову роль відіграють наявні розломи — ділянки земної кори, де породи мають тріщини та можуть зміщуватись. Підняття магми в цих зонах може спричинити зсуви ґрунту, які згодом переходять у масштабні обвали. Крістель Вотьє зазначає, що нові підходи дозволяють заздалегідь визначити найнебезпечніші ділянки вулкана. Це дає змогу розмістити сейсмометри або GPS-датчики на конкретних схилах і відстежувати їхню поведінку в реальному часі — ще до того, як трапиться обвал. У своєму дослідженні вчені також звернули увагу на кут нахилу розломів. Виявилося, що неглибокі провали під поверхнею роблять ґрунт більш уразливим. Особливо це стосується випадків, коли магма прориває земну кору під вершиною вулкана. Такий рельєф значно впливає на стабільність — фактор, який раніше часто залишався поза увагою дослідників.

У підсумку, модель дозволяє точніше оцінювати конкретні ризики для кожного вулкана. Це особливо важливо для довгострокового планування безпеки населення. Якщо вдасться впровадити ці технології у практику, мешканці вулканічних регіонів отримають додатковий час для підготовки та евакуації у разі наближення небезпеки.