Гора Этна, самый активный вулкан Европы, находится под пристальным наблюдением ученых и итальянских властей. Спутниковые измерения показали, что юго-восточный склон вулкана медленно сползает к морю, в то время как другие склоны в основном стабильны. На сегодняшний день совершенно неизвестно, продолжается ли движение под водой и каким образом, поскольку спутниковые измерения невозможны под поверхностью океана. С помощью новой сети геодезического мониторинга морского дна GeoSEA ученые из Кильского центра океанологических исследований Гельмгольца GEOMAR, Кильского университета, приоритетной исследовательской области морской науки Киля и Национального института геофизики и вулканологии (INGV) теперь могут обнаруживать впервые горизонтальное и вертикальное движение затопленного вулканического склона.
Результаты подтверждают, что весь юго-восточный фланг находится в движении. Движущей силой флангового движения, скорее всего, является сила тяжести, а не подъем магмы, как предполагалось ранее. Катастрофическое обрушение всего фланга или значительной его части не может быть исключено и может вызвать сильное цунами с экстремальными последствиями в регионе. Результаты исследования были опубликованы сегодня в международном журнале Science Advances.
«На вулкане Этна мы впервые использовали сеть подводного геодезического мониторинга на основе звука, так называемую морскую геодезию, на вулкане», - говорит доктор Морелия Урлауб, ведущий автор исследования. Она руководила исследованиями в рамках проекта «МАГОМЕТ - Морская геодезия для морского мониторинга вулкана Этна». В апреле 2016 года группа GEOMAR разместила в общей сложности пять транспондерных станций акустического мониторинга поперек линии разлома, которая представляет собой границу между скользящим флангом и стабильным склоном.«Мы разместили три на скользящем секторе и два на предположительно стабильной стороне линии разлома», - говорит доктор Урлауб..
Во время их миссии каждый транспондер посылал акустический сигнал каждые 90 минут. Поскольку скорость звука в воде известна, время прохождения сигналов между транспондерами давало информацию о расстояниях между транспондерами на морском дне с точностью менее одного сантиметра. «Мы заметили, что в мае 2017 года расстояния между транспондерами на разных сторонах разлома явно изменились. Фланг сместился на четыре сантиметра в сторону моря и опустился на один сантиметр в течение восьми дней», - объясняет доктор Урлауб. Это движение можно сравнить с очень медленным землетрясением, так называемым «медленным сдвигом». Это был первый случай, когда горизонтальное движение такого медленного скольжения было зарегистрировано под водой. В общей сложности система доставляла данные примерно за 15 месяцев.
Сравнение с данными о деформации грунта, полученными со спутника, показало, что юго-восточный фланг над уровнем моря сместился на такое же расстояние за тот же период наблюдений. «Поэтому весь юго-восточный фланг изменил свое положение», - говорит доктор Урлауб.
«В целом, наши результаты показывают, что склон сползает из-за гравитации, а не из-за подъема магмы», - продолжает она. Если бы динамика магмы в центре вулкана вызвала деформацию склона, можно было бы ожидать, что смещение склона будет больше на суше, чем под водой. Это имеет решающее значение для оценки опасности. «Весь склон движется под действием силы тяжести. Поэтому вполне возможно, что он может катастрофически обрушиться, что может вызвать цунами во всем Средиземноморье», - объясняет профессор Хейдрун Копп, координатор массива GeoSEA и соавтор исследования.. Однако результаты исследования не позволяют предсказать, может ли такое событие произойти и когда.
«Необходимы дальнейшие фундаментальные исследования, чтобы понять геологические процессы вокруг Этны и других прибрежных вулканов. Наше исследование показывает, что сеть геодезического мониторинга на основе звуковых данных может оказать огромную помощь в этом отношении», - резюмирует д-р Урлауб..