Исследователи из Национального института геофизики и вулканологии Италии (INGV) разработали метод прогнозирования извержений на вулкане Этна, анализируя изменения напряжений в земной коре. В основе метода лежит сейсмический параметр, известный как "b-значение», который отслеживает движение магмы под самым активным вулканом Европы. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances 8 октября, основаны на анализе сейсмических данных за 20-летний период с 2005 по 2024 год.
Центральным элементом нового подхода является "b-значение» — соотношение между количеством землетрясений низкой и высокой магнитуды в определённом регионе. Ведущий автор исследования, геофизик обсерватории Этны при INGV Марко Фиретто Карлино, и его команда установили прямую и очень сильную корреляцию между изменениями этого параметра и вулканической активностью. Мониторинг "b-значения» позволяет в реальном времени оценивать состояние вулкана.
Когда магма поднимается из глубин, она ослабляет и разрушает окружающие породы. Этот процесс вызывает множество частых, но мелких землетрясений, что приводит к росту "b-значения». Высокий показатель указывает на активную зону хранения магмы, где порода сильно раздроблена и не способна накапливать значительное напряжение. Таким образом, отслеживание зон с высоким "b-значением» позволяет учёным видеть, где именно и на какой глубине концентрируется магма.
И наоборот, низкое "b-значение» характерно для более стабильных и прочных участков земной коры. Эти породы способны дольше выдерживать напряжение, и когда они в конечном итоге разрушаются, это приводит к более крупным, но менее частым землетрясениям. Следовательно, области с низким "b-значением» указывают на отсутствие активного движения магмы.
Вулкан Этна, расположенный на Сицилии, имеет сложную многоуровневую систему питания, а не единую магматическую камеру. Самая глубокая зона хранения магмы находится на глубине 11 километров ниже уровня моря. Промежуточная система резервуаров простирается на глубине от 3 до 7 километров. Финальная зона хранения расположена уже непосредственно в теле вулкана, выше уровня моря. Новый метод позволяет отслеживать перенос магмы между этими уровнями.
Геологическое расположение Этны делает её особенно сложной для изучения. Вулкан находится в зоне столкновения Африканской и Евразийской тектонических плит. Мощность земной коры под ним достигает 30 километров. Подъём магмы облегчается наличием вертикального разлома со сдвигом по простиранию, который пронизывает кору.
История извержений Этны документируется человеком на протяжении последних 2700 лет, а её геологическая история насчитывает около 500 000 лет. Активность вулкана представляет постоянную угрозу для густонаселённых районов. Например, во время извержения в июне 2025 года вулкан выбросил столб пепла на высоту 6,5 километров и спровоцировал сход лавины из раскалённых лавовых блоков и обломков.
Предложенный метод имеет потенциал для применения на других вулканах мира. Главным условием для его использования является наличие достаточно полного и хорошо документированного каталога сейсмической активности, который позволил бы с высокой точностью отслеживать изменения "b-значения» во времени и пространстве.
Изображение носит иллюстративный характер
Центральным элементом нового подхода является "b-значение» — соотношение между количеством землетрясений низкой и высокой магнитуды в определённом регионе. Ведущий автор исследования, геофизик обсерватории Этны при INGV Марко Фиретто Карлино, и его команда установили прямую и очень сильную корреляцию между изменениями этого параметра и вулканической активностью. Мониторинг "b-значения» позволяет в реальном времени оценивать состояние вулкана.
Когда магма поднимается из глубин, она ослабляет и разрушает окружающие породы. Этот процесс вызывает множество частых, но мелких землетрясений, что приводит к росту "b-значения». Высокий показатель указывает на активную зону хранения магмы, где порода сильно раздроблена и не способна накапливать значительное напряжение. Таким образом, отслеживание зон с высоким "b-значением» позволяет учёным видеть, где именно и на какой глубине концентрируется магма.
И наоборот, низкое "b-значение» характерно для более стабильных и прочных участков земной коры. Эти породы способны дольше выдерживать напряжение, и когда они в конечном итоге разрушаются, это приводит к более крупным, но менее частым землетрясениям. Следовательно, области с низким "b-значением» указывают на отсутствие активного движения магмы.
Вулкан Этна, расположенный на Сицилии, имеет сложную многоуровневую систему питания, а не единую магматическую камеру. Самая глубокая зона хранения магмы находится на глубине 11 километров ниже уровня моря. Промежуточная система резервуаров простирается на глубине от 3 до 7 километров. Финальная зона хранения расположена уже непосредственно в теле вулкана, выше уровня моря. Новый метод позволяет отслеживать перенос магмы между этими уровнями.
Геологическое расположение Этны делает её особенно сложной для изучения. Вулкан находится в зоне столкновения Африканской и Евразийской тектонических плит. Мощность земной коры под ним достигает 30 километров. Подъём магмы облегчается наличием вертикального разлома со сдвигом по простиранию, который пронизывает кору.
История извержений Этны документируется человеком на протяжении последних 2700 лет, а её геологическая история насчитывает около 500 000 лет. Активность вулкана представляет постоянную угрозу для густонаселённых районов. Например, во время извержения в июне 2025 года вулкан выбросил столб пепла на высоту 6,5 километров и спровоцировал сход лавины из раскалённых лавовых блоков и обломков.
Предложенный метод имеет потенциал для применения на других вулканах мира. Главным условием для его использования является наличие достаточно полного и хорошо документированного каталога сейсмической активности, который позволил бы с высокой точностью отслеживать изменения "b-значения» во времени и пространстве.
