Дослідження показує, що вулкани, які не вивергалися тисячі років, можуть насправді бути активними, накопичуючи величезні резервуари магми.

Це тривожне відкриття зробила команда вулканологів з ETH Zurich у Швейцарії, які досліджували геологічну історію вулкана Метана поблизу Афін, Греція, протягом 700 000 років.

Вони виявили "бум" крихітних кристалів циркону, що збігався з найдовшим періодом спокою Метани, який тривав понад 100 000 років, що свідчить про те, що величезні обсяги магми все ще накопичувалися.

Такий обманливо довгий, хибний спокій є проблематичним, оскільки прогнози вулканічних небезпек базуються на припущенні, що деякі вулкани можуть стати вимерлими після приблизно 10 000 років бездіяльності.

Щоб переоцінити зв'язок між виверженнями та накопиченням магми, дослідники проаналізували зразки порід з 31 місця, пов'язаного з давніми виверженнями Метани – історія, що охоплює більше півмільйона років.

"Те, що ми дізналися, це те, що вулкани можуть 'дихати' під землею тисячоліттями, не вивергуючи себе на поверхню," – говорить вулканолог ETH Zurich Олівер Бахман, старший автор дослідження.

Метана є західною частиною Південноегейського вулканічного арку, регіону вулканічних гарячих точок, що виникли внаслідок тектонічних процесів, який проходить через грецькі острови. Цей арк також включає вулкан Тера, який, як вважається, знищив мінойську цивілізацію на Санторіні близько 3 600 років тому.

Ця робота додає докази того, що спокій може бути смертельним – ідея, яка трагічно підтверджується численними людськими поселеннями, знищеними попелом, лавою та токсичними газами, що вивільняються з сплячих, але небезпечних вулканів.

Сам вулкан Метана за останні сотні тисяч років вивергався більше 31 разів, включаючи три вибухові події. Хоча його хронологія погано зрозуміла, наймолодше виверження було зафіксовано приблизно 2 250 років тому і було записано грецьким істориком Страбоном.

Дослідники також проаналізували кристали зразків порід Метани та обчислили їх вік, використовуючи радіоактивні розпади елементів, таких як уран.

Крихітні кристали циркону є особливо інформативними. Циркони формуються в магматичних середовищах і діють як природні капсули часу, розкриваючи, коли і де вони були народжені – зберігаючи історію Землі протягом більше 4 мільярдів років.

"Ми можемо вважати кристали циркону маленькими бортовими записувачами," – говорить Бахман.

"Досліджуючи більше 1 250 з них протягом 700 000 років вулканічної історії, ми реконструювали внутрішнє життя вулкана з точністю та статистичною потужністю, які просто не були можливі десять років тому."

Реконструкція показала, що сплячі вулкани можуть бути безшумно активними. Насправді, пік формування циркону в Метані відбувся під час надзвичайно тривалого спокою, що тривав з приблизно 280 000 до 170 000 років тому.

Цікаво, що цей пік – сильний сигнал виробництва магми, що забезпечує ідеальні умови для формування циркону – відбувся незважаючи на відсутність вулканічних ознак на поверхні.

Цей парадокс зумовлений геологічними силами, які формували коріння Метани. Під вулканом одна тектонічна плита ковзає під іншу, в процесі формування Землі, званому субдукцією.

Як конвеєр, що ковзає, плита переносить значні обсяги морських осадів і води вглиб Землі. Ця вода зволожує мантію, підвищуючи виробництво магми.

Але насичення водою також викликає кристалізацію в магмі, роблячи її густішою і менш рухомою. Ця загущена магма сповільнює свій підйом, як показали моделі команди, що означає, що ці обсяги магми затримуються на менших глибинах і призводять до меншої кількості вивержень.

"Ми насправді вважаємо, що багато вулканів у зонах субдукції можуть періодично живитися особливо вологими первинними магмами, що наукова спільнота ще не повністю визнала," – пояснює провідний автор Рăзван-Габріел Попа, вулканолог з ETH Zurich.

"Метана є чудовим прикладом, де ми чітко спостерігали цей ефект, але вплив наших висновків може бути узагальнений і поширений."

Таким чином, ця робота надає нові докази того, що тривала бездіяльність може не свідчити про безпеку, що може спонукати органи влади знову оцінити вулкани, які класифікуються як 'вимерлі'.

Дослідники пропонують, що, контролюючи викиди газів, деформацію земної поверхні, вулкано-тектонічні землетруси та аномалії гравітації, глобальні органи небезпеки можуть визначити, які довготривалі вулкани тихо пробуджуються.

"Це підкреслює важливість моніторингу сплячих вулканів, навіть за відсутності нещодавніх вивержень," – підсумовує команда.

Це дослідження було опубліковано в Science Advances.