Вулканологи описали самое мощное глубоководное извержение в истории наблюдений

Вулканологи провели картирование и химический анализ состава минералов на океанском дне в зоне самого мощного глубоководного извержения в истории наблюдений, которое произошло в Тихом океане в 2012 году. Полученные данные помогли лучше понять механизм подводных извержений взрывного типа, который отличается как от подобных наземных извержений, так и более слабых подводных извержений, пишут ученые в статье в Science Advances. 

В 2012 году в северной части островной дуги Кермадек, расположенной между Новой Зеландией и Американским Самоа, произошло извержение подводного вулкана Гавр. Это было самое мощное глубоководное извержение за все время наблюдений, и одно из немногих подводных извержений, в результате которого в воду было выброшено большое количество риолитовой магмы довольно низкой плотности с большим содержанием кремнезема. Последствия выбросов магмы были заметны даже со спутников: на поверхности Тихого океана сформировались огромные массивы кусков вулканической пемзы — богатой кремнеземом пористой породы. Размер отдельных кусков пемзы составлял до полутора метров, а весь массив занимал более 400 квадратных километров на поверхности океана. Из-за такого большого количества образованной пемзы считалось, что извержение было взрывного типа, однако до настоящего времени механизмы подводных извержений такого типа были очень мало изучены из-за недостатка информации.

Чтобы исследовать сценарий извержения 2012 года и понять, как вообще происходят подводные извержения взрывного типа, геологи из Австралии, США, Новой Зеландии и Японии под руководством  Ребекки Кэри (Rebecca Carey) из Тасманского университета провели исследование рельефа и геологического состава пород на океанском дне в области кратера вулкана Гавр. Исследование проводилось с помощью двух подводных аппаратов. В результате 11 погружений автономного аппарата удалось провести точное картирование поверхности кратера вулкана диаметром около 4,5 километров, а второй аппарат с удаленным управлением провел сбор минералов, которые были выброшены на поверхность океанского дна в результате извержения.

Ученые обнаружили, что на поверхности дна вблизи зоны извержения до сих пор присутствуют довольно большие лавовые образования, некоторые из которых достигают девяти метров в диаметре. Вулканологи отмечают, что такие образования абсолютно не характерны для более слабых подводных извержений. При этом сравнительный анализ химического состава, плотности и микроморфологии образцов пемзы на морском дне и пемзы, выброшенной на поверхность океана, показал, что большая часть выброшенной лавы (более 75 процентов) превратилась в огромные образования пемзы, которые всплыли на поверхность океана и в результате уплыли довольно далеко от вулкана, однако небольшая часть пористого вулканического вещества осталась на океанском дне.

Помимо пористой кремнеземной пемзы лавовые образования содержат следы выброшенного во время извержения пепла, кроме того, вблизи кратера были найдены подводные лавовые купола и лавовые потоки. Исходя из полученных данных удалось определить, что лава извергалась из четырнадцати различных отверстий, расположенных на глубине от 900 до 1220 метров. Авторы работы отмечают, что по количеству выброшенной лавы, количеству кратеров и общей массе образовавшегося вещества это извержение сильно отличается как от наземных извержений взрывного типа, так и более слабых подводных извержений.

При этом ученые говорят, что полученные данные помогут точнее понять механизмы подводных извержений взрывного типа, однако по анализу рельефа и химического состава дна нельзя оценить массу вулканического вещества, выброшенного во время извержения в море, и в будущем такие методы вряд ли могут быть использованы для точной оценки мощности подводных извержений.

В результате подводных извержений сильно меняется химический состав и температура воды вокруг вулкана, что приводит к гибели рыб и уменьшению активности фитопланктона. Первыми после извержения поверхность подводных вулканов заселяют бактерии, которые могут получать энергию за счет реакций окисления сероводорода, что запускает процесс постепенного восстановления экосистемы.

Александр Дубов