Редкие, но впечатляющие извержения супервулканов могут вызывать массовые разрушения и влиять на климатические условия в глобальном масштабе на протяжении десятилетий, и новое исследование показало, что эти места также могут подвергаться продолжающимся, хотя и меньшим извержениям в течение десятков тысяч лет. после.
На самом деле, исследователи Университета штата Орегон смогли связать недавние извержения горы Синабунг на севере Суматры с последним извержением супервулкана на Земле 74 000 лет назад в кальдере Тоба примерно в 25 милях от нас.
Находки были опубликованы на этой неделе в журнале Nature Communications.
«Восстановление после супервулканического извержения - это долгий процесс, поскольку вулкан и магматическая система пытаются восстановить равновесие - подобно водоему, который был разрушен брошенным в него камнем», - сказал он. Адонара Мучек, докторант штата Орегон и ведущий автор исследования.
"Похоже, что извержения вулкана Тоба продолжались по крайней мере от 15 000 до 20 000 лет после суперизвержения, а структурная перестройка продолжалась, по крайней мере, несколько столетий назад - и, вероятно, продолжается и сегодня. магматический эквивалент афтершоков после землетрясения."
Это первый случай, когда ученым удалось точно определить, что происходит после извержения супервулкана. Чтобы квалифицироваться как супервулкан, извержение должно достичь не менее 8 баллов по индексу вулканической взрывоопасности, что означает, что измеренные отложения для этого извержения превышают 1000 кубических километров или 240 кубических миль.
Во время извержения Тоба извергся объем магмы, в 28 000 раз превышающий объем извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году в штате Вашингтон. Он был настолько массивным, что считается, что вулканическая зима на Земле длилась несколько лет и, возможно, вызвала узкое место в человеческой эволюции.
Другие известные места супервулканов включают Йеллоустонский парк в Соединенных Штатах, Таупо Кальдеру в Новой Зеландии и Кампи Флегрей в Италии.
«Супервулканы живут миллионы лет, в течение которых может произойти несколько суперизвержений», - сказал Шанака «Шан» де Сильва, вулканолог из Орегонского государственного университета и соавтор исследования. «Между этими извержениями они не умирают. Ученые давно подозревали, что извержения продолжаются после первоначального извержения, но впервые мы смогли установить точный возраст этих извержений».
Предыдущие исследования аргонового датирования показали примерный возраст извержений Тоба, но эти даты извержений имели слишком большой диапазон ошибок, говорят исследователи. В своем исследовании ученые OSU и их коллеги из Австралии, Германии, США и Индонезии смогли расшифровать новейшую вулканическую историю Тоба, измерив количество гелия, оставшегося в кристаллах циркона в извергнутой пемзе и лаве.
Гелий, оставшийся в кристаллах, является остатком процесса распада урана, который имеет хорошо изученный путь радиоактивного распада и период полураспада.
«Тобе не менее 1,3 миллиона лет, его сверхизвержение произошло около 74 000 лет назад, и после этого было по крайней мере шесть окончательных извержений - и, вероятно, еще несколько», - сказал Мучек. «Последнее обнаруженное нами извержение произошло около 56 000 лет назад, но есть и другие извержения, которые еще предстоит изучить».
Исследователям также удалось оценить историю структурной перестройки в Тобе, используя датирование по углероду-14 озерных отложений, которые поднялись на 600 метров над озером, в котором они образовались. Эти данные показывают, что структурная перестройка продолжалась по крайней мере от 30 000 до 2 000 лет назад и, возможно, продолжается и сегодня.
Исследование также показало, что магма в системе Тоба имеет такой же химический отпечаток и историю кристаллизации циркона, что и гора Синабунг, которая в настоящее время извергается, и отличается от других вулканов на Суматре. Это говорит о том, что система Тоба может быть больше и шире, чем считалось ранее, отметил де Сильва.
«Наши данные свидетельствуют о том, что недавние и продолжающиеся извержения горы Синабунг являются частью процесса восстановления системы Тоба после суперизвержения», - сказал он.
Обнаружение связи не означает, что кальдере Тоба угрожает катастрофическое извержение в ближайшее время, подчеркнули исследователи. «Возможно, это «обычное дело» для восстанавливающегося супервулкана», - сказал де Сильва. Исследователи отмечают, что это подчеркивает важность более сложного и частого мониторинга участка для измерения подъема земли и отображения магматической системы.
«Опасности от супервулкана не прекращаются после первоначального извержения», - сказал де Сильва. «Они сменяются более локальными и региональными опасностями в виде извержений, землетрясений, оползней и цунами, которые могут регулярно продолжаться в течение нескольких десятков тысяч лет.
"Тоба остается живым и активным сегодня."
Каким бы большим ни было извержение Тоба, резервуар магмы под кальдерой намного, намного больше, говорят исследователи. Исследования в других кальдерах вокруг Земли, таких как Йеллоустоун, показали, что там находится от 10 до 50 раз больше магмы, чем извергается во время суперизвержения..