Кога ще се взриви планината?

Както и в случая с Кракатау планината Пинатубо на Филипините започнала да бълва газове и облаци пепел в продължение на няколко дни и често това ставало взривообразно.

В действителност първите новини, че нещо не е наред, дошли от местните монахини – те казали на вулканолозите за разпространението на токсичен газ. Учените поставили оборудване за мониторинг и се разположили наблизо, на авиобазата Кларк, за да изучават постъпващите данни.

През юни 1991 година активността на вулкана се усилила, имало няколко големи изхвърляния. Какво било това? Просто повтарящи се взривове или край на изригването на вулкана? Или както в случая с Кракатау това била прелюдия към огромно изригване?

Учените се приготвили за най-лошото и настоятелно препоръчали на местните жители да напуснат района. Прогнозите им били вероятностни, неясни, и в продължение на няколко дни не се сбъднали.

Предупреждението за заплаха било обявено за няколко дни, но нищо не се случило. На 15 юни 1991 г. настъпил денят, когато учените се оказали прави. Благодарение на прогнозирането в хода на второто по мощност изригване за XX г. загиват не стотици хиляди, а няколкостотин души.

Какви данни анализират учените? Не всички данни се явяват научни. Монахинята, работеща недалече от Пинатубо, видяла „облак пара“ (в действителност – серен диоксид), след което чула взрив. Местните вулканолози се отнесли сериозно към думите ѝ и веднага се отправили към планината, за да оценят обстановката и да поставят оборудване за мониторинг. По-късно към екипа се присъединили членове на Американското геоложко общество, които донесли допълнителна техника.

© Greykitty

През октомври 2002 година в Италия един рибар почувствал мирис на сяра, видял плаваща в морето мъртва риба и забелязал излизащи от водата гейзери. Скоро вулканът Етна изригнал.

Учените отчитат също историята на вулканите, „написана“ по техните склонове. Слоевете стари потоци лава и пирокластитни вещества свидетелстват колко често и колко интензивно е изригвал вулканът, както и къде именно взривовете са нанасяли най-големи щети.

Основни научни данни

Деформация – изменения на почвата и във водата. Изкачването на магмата и нарастването на нейните резервоари повдига земята и променя релефа. Сложни лазерни и прости инструменти – ъгломери и нивелири, помагат на учените да определят тези изменения. Скалите са крехки, затова учените също наблюдават пукнатините и вдлъбнатините, създавани от налягането на магмата. Освен това се отчитат и повдигането и спускането на нивото на кратера, както и изменението на минералния състав и температурите на подземните води.

Деформацията е ключов елемент в предсказването на честите изригвания на хавайския вулкан Килауеа. Данните показват постепенно повишение на шапката и нейното разрушаване по време на изригване. С помощта на сеизмичните данни учените са нанесли на картата ежемесечните цикли на изригванията, които им позволяват да прогнозират събитията в бъдеще, понякога за няколко седмици напред.

Газове – видове и ниво на изхвърляне. Газовете излизат през отвори, наричани фумароли (от латинското fumus – „дим“) и други пукнатини. Понякога концентрацията на изхвърляните газове е толкова висока, че образува киселинни дъждове, убиващи растителността, например дърветата в калдерата Лонг Валей (Калифорния). Това е само един от видимите признаци на активност, но учените имат няколко начина да оценяват нивото на изхвърляне по-точно.

Те могат да събират образци от газове директно от отвора на вулкана – с това се занимавал екипът на Уилямс в Галерас, но много по-безопасно е а се използват за тази цел инструменти за дистанционен мониторинг. Например учените могат да поставят инфрачервени и корелационни спектрометри към самолет и да прелетят през газовия облак. Тези инструменти фиксират енергийни параметри – излизането на топлина или електромагнитни честоти – по такъв начин се определя наличието и типовете газове.

Преди изригването на Света Елена през 1980 г. нивото на въглероден диоксид нараснало от 90719 кг (100 тона) на ден до 907185 кг (1000 тона) дневно. Изхвърляне на по-тежкия серен диоксид обикновено се съпровожда от въглероден диоксид. Появата на серен диоксид може да бъде и добра новина, тъй като това означава, че магмата губи задържания газ постепенно, а не рязко, във вид на взрив. По-малко газове в магмата – по-малка сила на изригването или, може би, изригване няма да има.

Сеизмична активност. Нито един вулкан не може да се пробуди, без да разтърси земята. Вулканите и земетресенията винаги вървят ръка за ръка. Загадката е в това, как да се определят схемите на сеизмичните вълни, предшестващи изригването. Пробивът на магмата в разломите създава сеизмични вълни с къса периодичност. С повдигането на магмата и напускането ѝ на резервоара периодът на сеизмичните вълни, измерени близо до върха, се удължава. Постоянното движение на магмата предизвиква поява на хармонични сеизмични вълни.

Вулканолозите се радват, когато близо до върха се появят хармонични колебания с дълъг период, отделни сътресения се превръщат в явно треперене или се появят необичайни знаци. Знакът за земетресенията на Галерас се нарича торнилос – той предшества четири от пет земетресения. Тази дума в превод от испански означава „винт“ и описва уникална форма на запис на сеизмографите.

Колкото повече улики съберат учените, толкова по-точна става представата им за това, което се случва вътре във вулкана. Те дори се вслушват в песента на вулканите.