Новое исследование, опубликованное в журнале Geology, использует очаги расплава, заключенные в кристаллах, чтобы понять условия, возникающие под вулканами перед взрывными извержениями. Вулканологи из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце (JGU), Университета Лейбница в Ганновере в Германии и Университета Упсалы в Швеции обнаружили, что температура и содержание воды в магме меняются в течение жизненного цикла вулкана, и что эти изменения происходят циклами по отношению к свежему поступление новой магмы снизу. Исследование предполагает, что точка, в которой происходит извержение в рамках этих циклов, может контролировать, будет ли результирующее извержение взрывоопасным, которое производит много пепла и затрагивает широкий географический регион, или просто эффузивно извергается, создавая потоки лавы или купола, уменьшая опасность для близлежащих населения.
Исследование проводилось на вулкане Келуд в Индонезии, который считается одним из самых опасных вулканов в мире, в пределах 30 километров от него проживает более двух миллионов человек, а число погибших превышает более Только за последнее столетие в результате извержений погибло 5000 человек. В 2014 году произошло взрывное извержение вулкана Келуд, разбросавшее пепел на расстояние более 200 километров, что привело к эвакуации 200 000 человек, закрытию трех международных аэропортов и гибели нескольких человек. Но Келуд, как и многие вулканы, непредсказуем в том смысле, что он часто меняет способ извержения. В 2014 году извержение было взрывным, но в 2007 году в результате извержения образовалось мало пепла, а вместо этого образовался небольшой поток лавы внутри кратера.
Исследователи обнаружили, что перед эксплозивным извержением вулкана Келуд в 2014 году магма находилась в холодном и богатом водой состоянии, тогда как в 2007 году, до менее взрывного извержения лавового купола, магма была более горячей и сухой. «Даже относительно небольшие изменения температуры и содержания воды в магме могут резко изменить химические и физические свойства еще не извергнутой магмы», - объяснил ведущий автор доктор Майк Кэссиди из Института наук о Земле Майнцского университета. «Например, когда температура падает, это делает магму более липкой, а это означает, что газу становится труднее выйти, что приводит к повышению давления, что приводит к взрывному извержению».
Более горячие и сухие магматические условия объясняются свежим входом бедной водой магмы снизу, которая перемешивает и, таким образом, разбавляет магму водой. Исследование в некоторой степени объясняет, почему вулканы извергаются по-разному, и может в будущем помочь прогнозировать, насколько взрывоопасным будет надвигающееся извержение.