Большинство вулканов извергаются под океаном, но ученые знают о них немного по сравнению с тем, что они знают о вулканах, извергающих лаву на сушу. Габриэль Тепп из Вулканической обсерватории Аляски и Геологической службы США считает, что улучшенный мониторинг позволит ученым больше узнать об этих подводных извержениях, которые угрожают путешествиям и изменяют звуковой ландшафт океана.
Во время 174-й встречи Американского акустического общества, состоявшейся 4-8 декабря 2017 года в Новом Орлеане, штат Луизиана, Тепп обсудит проблемы и преимущества удаленного мониторинга и то, что он может рассказать нам о подводных вулканах..
«Изучать подводные вулканы очень сложно, потому что трудно поместить инструменты в воду, особенно на длительный срок», - сказал Тепп.
В зависимости от размера и глубины подводного извержения, газ и пепел могут никогда не выйти на поверхность океана, или газ и пепел могут создать вулканический шлейф, который может помешать воздушному движению. «Океан - большое место, поэтому маловероятно, что у вас возникнет ситуация, когда корабль случайно блуждает над извержением, но есть несколько таких случаев», - сказал Тепп. Эти непредсказуемые извержения могут также создавать плавучий слой камней, называемый пемзовым плотом, который может забивать гавани и повреждать лодки.
Тепп представляет наблюдения двух подводных вулканов: Ахи, подводной горы на Северных Марианских островах в Тихом океане, и Богослова, мелководного подводного вулкана на Алеутских островах. Вулканы издавали очень разные звуки, что позволяет предположить, что во время извержения происходили разные процессы. В 2014 году Ахи извергался в течение двух недель с короткими повторяющимися взрывами, похожими на выстрелы, каждые несколько минут. В 2016 и 2017 годах у Богослова были более длительные извержения, продолжавшиеся от нескольких минут до часов, которые происходили каждые несколько дней.
Доказательства этих извержений были обнаружены на удаленных сейсмометрах, которые измеряют волны, проходящие через землю, для записи землетрясений, и на массивах гидрофонов, улавливающих подводные звуки для обнаружения скрытых ядерных взрывов. Когда вулканы извергаются прямо в воду, звуки могут распространяться на тысячи миль, прежде чем рассеяться.
Однако остаются вопросы, например, достаточно ли сейсмометров для удаленного мониторинга или стоит ли более точная информация, предоставляемая кабельными группами гидрофонов, больших затрат. Исследователей также интересует, как движение волн из воды в скалу и наоборот влияет на обнаружение сигнала.
Тепп и его коллеги из Национального управления океанических и атмосферных исследований и Геологической службы США недавно развернули группу гидрофонов на Северных Марианских островах. Они соберут данные следующим летом и надеются определить, где и как часто извергаются местные вулканы, чтобы увидеть, нуждается ли этот район в более тщательном мониторинге опасностей.
Из-за того, что сигналы об извержениях распространяются на большие расстояния, они, вероятно, проявляются как аномалии на удаленных устройствах мониторинга, используемых для изучения землетрясений, наземных вулканов или даже песен китов.
«Извержения, которые создают достаточно громкий звук в нужном месте, могут распространяться довольно далеко, даже из одного океана в другой», - сказал Тепп. «Заставляет задуматься, сколько таких сигналов мы видели на далеких приборах, где никто не знал, что это такое, и это подводный вулкан с другого конца света?»