Ученые обнаружили природный «сигнал тревоги», который может улучшить системы предупреждения о вулканических извержениях. Речь идет об изменении поведения сейсмических волн. Исследование опубликовали в журнале Seismica.

Когда под вулканом накапливается давление, в горных породах появляются трещины. Через них проходят сейсмические волны — при этом быстрые и медленные волны начинают двигаться с разной скоростью. Чем сильнее давление в магматической камере, тем больше разница в скорости этих волн. Этот эффект особенно заметен перед мощными извержениями, когда напряжение в горных породах достигает критического уровня.

«Сейсмическая анизотропия — или влияние состава горных пород и внутренних трещин на скорость поперечных волн, распространяющихся под прямым углом друг к другу, — хорошо изученное явление», — объяснил профессор Майк Кендалл из факультета наук о Земле в Оксфорде (Великобритания).

На примере японского вулкана Онтакэ ученые продемонстрировали эффективность нового подхода. Во время небольшого извержения 2007 года изменения в волнах были минимальными. Однако перед катастрофическим событием 2014 года, унесшим жизни десятков людей, приборы зафиксировали резкий рост анизотропии — разница в скорости волн увеличилась с 3% до 20%. При этом изменения фиксировались за несколько часов до начала извержения, что особенно ценно для систем раннего предупреждения. Новый подход позволяет не только точнее определять момент начала извержения, но и оценивать его потенциальную мощность.

«Это может стать ценным инструментом для раннего предупреждения о вулканических извержениях, особенно для местных жителей», — заключил профессор Том Кеттлти.

Исследователи подчеркивают, что метод работает не только для Онтакэ. Аналогичные эффекты должны наблюдаться и на других вулканах по всему миру. Следующим шагом станет тестирование технологии на различных типах вулканов и интеграция ее в существующие системы мониторинга.