Не то чтобы Йеллоустоун, скорее всего, все еще будет национальным парком к моменту извержения. Ожидается, что любое такое извержение произойдет через сотни тысяч лет, сообщила Live Science соавтор исследования Нинфа Беннингтон, вулканический сейсмолог из Гавайской вулканической обсерватории.
Исследование, опубликованное 1 января в журнале Nature, показало, что вместо того, чтобы храниться в одном большом сгустке под Йеллоустоуном, расплавленная магма скрывается в четырех отдельных резервуарах в коре кальдеры.
На западе эти резервуары не соприкасаются с глубокими мантийными породами, которые в противном случае нагревали бы их снизу, сохраняя их жидкими и способными к извержению. Но на северо-востоке, в районе достопримечательности под названием Купол Соур-Крик, глубинные породы нагревают магму, запертую в коре. Это означает, что в то время как магма под западной частью Йеллоустоуна, скорее всего, начнет остывать и затвердевать, северо-восточная часть останется горячей.
Предыдущие исследования Йеллоустоуна использовали прохождение волн землетрясений через кальдеру, чтобы попытаться определить, где под парком находится жидкая магма, а где твердая порода. Но волны могут менять свое поведение не только в зависимости от того, проходят ли они через твердое тело или жидкость, но и от температуры. Это означает, что горячую твердую породу трудно отличить от такой же горячей жидкой магмы.
В новом исследовании использован метод, называемый магнитотеллурикой, чтобы получить более точное представление. Вращающееся ядро Земли создает магнитное поле, которое окружает планету. Поскольку магма содержит магнитные минералы, подземные очаги жидкой магмы создают свои собственные мини-магнитные поля, которые можно обнаружить и на поверхности. С помощью приборов, установленных вокруг Йеллоустоуна, исследователи составили карту этих мини-полей, чтобы найти скрытые карманы магмы.
Они обнаружили, что в четырех карманах содержится больше жидкой магмы, чем было во время крупных извержений, образовавших кальдеру в Йеллоустоуне в прошлом (одно 2,8 миллиона лет назад, одно 1,3 миллиона лет назад и одно 640 000 лет назад). Эта магма залегает на глубине 6-7 миль (9,6-11,2 км) под поверхностью, рассказал Беннингтон в интервью Live Science. Но только в северо-восточной части кальдеры магма соприкасается с горячей базальтовой породой из мантии, которая будет поддерживать магму в жидком состоянии в течение длительного времени.
Несмотря на большой объем магмы, скопившейся под Йеллоустоуном, извержение кальдеры в ближайшее время маловероятно. Это связано с тем, что магма находится в порах твердой породы внутри кальдеры, подобно воде в губке. По словам Беннингтона, только когда более 40% этих пор заполнены, магма в них может соединиться, стать подвижной и начать извергаться. По оценкам Беннингтон и ее коллег, доля заполненных пор составляла 20% или меньше, что совпадает с оценками, полученными в других исследованиях.
«У нас гораздо более низкая концентрация магмы в этих поровых пространствах, поэтому гораздо меньше поровых пространств заполнено магмой», — сказала она. «Это означает, что вы не можете соединить эти магмы, чтобы они мобилизовались и изверглись».
Но поскольку горячие породы нагревают северо-восточные магматические бассейны в течение десятков тысяч лет, это может в конечном итоге измениться. Как долго это будет происходить и произойдет ли это до того, как мантийные породы в северо-восточной части Йеллоустоуна потеряют контакт со своим магматическим резервуаром, пока неизвестно.
В недалеком будущем, если окончательное обострение вулканической активности и дальнейшие исследования подтвердят нарастающее давление и концентрацию магмы, ученые могут пересмотреть свои прогнозы. Научное сообщество осознает, что земная кора под Йеллоустоуном продолжает оставаться активной, и новые технологии, такие как магнитотеллурика, играют критическую роль в постоянном мониторинге состояния магматических резервуаров.
Долгосрочные изменения в температуре и давлении, а также потенциальные взаимодействия с другими геологическими процессами, такими как землетрясения или изменение уровня подземных вод, могут еще больше усложнить предсказания о том, когда и где произойдет извержение. Разработка комплексной модели, которая учитывает эти факторы, может помочь в предсказании возможных исходов.
Ученые также подчеркивают важность просвещения общественности о потенциале супервулкана. Мало того, что подобные события могут оказать значительное воздействие на местные экосистемы, но в случае крупного извержения последствия могут затронуть гораздо более обширные регионы, включая ухудшение климата и изменения в сельском хозяйстве. Таким образом, ведется работа над планами эвакуации и готовности к чрезвычайным ситуациям, чтобы минимизировать риск и защитить население.
Результаты исследования также подчеркивают важность международного сотрудничества в вулканологии и геофизике. Углубленное понимание супервулканов, таких как Йеллоустоун, может привести к более эффективным методам прогнозирования извержений в других регионах мира, где вулканическая активность также представляет собой угрозу.
Наконец, хотя магматические резервуары под Йеллоустоуном могут в данный момент выглядеть спокойными, исследования, подобные тем, что проводят Беннингтон и ее коллеги, свидетельствуют о том, что наука о вулканах остается динамичной областью, постоянно движущейся к более глубокому пониманию этих мощных природных явлений. Подобные находки не только добавляют новых деталей к существующим моделям, но и предоставляют важный контекст для оценки потенциальных угроз в далеком будущем.
