Глибоко під океанськими хвилями ховаються небезпеки. Не від криптичних монстрів, а від потужних сил, які формують дно океану.
Більшість вулканічної активності на Землі відбувається під водою. Проте сліди цих вулканів залишалися в основному прихованими.
Тепер, завдяки пошуку на дні океану з використанням штучного інтелекту, команда на чолі з вулканологом Андреа Вероліно з Університету Париж-Сакле в Франції виявила 73 раніше невідомі вулканічні кальдери, які ховаються під океанами Землі.
Кальдери — це великі кратероподібні депресії, які залишаються, коли вулкан спорожняє достатньо свого підземного магматичного резервуара, щоб земля над ним обвалилася. Деякі з них давно вимерли, але інші вказують на вулканічні системи, які можуть знову вивергнутися.
"Наш набір даних заповнює значну прогалину в спостереженнях і забезпечує відтворювальну, оновлювальну основу для характеристики підводних вулканів, підкреслюючи необхідність включення підводних кальдер у майбутні глобальні вулканічні оцінки", — пише команда в статті, опублікованій в Communications, Earth & Environment.
Більшість вулканічної активності на Землі відбувається під морем, де тектонічні плити постійно розсуваються, зіштовхуються та ковзають одна під одну. Ці неспокійні межі дозволяють магмі підніматися до поверхні, формуючи вулкани на дні океану.
Більшість підводної вулканічної активності складається з відносно м'яких базальтових вивержень уздовж розширювальних хребтів, але іноді ситуація стає більш драматичною.
Підводні кальдери можуть викликати величезні виверження, цунамі, ударні хвилі, хмари попелу та величезні обсяги пари, коли вони вибухають глибоко під водою.
Подія 2022 року Hunga Tonga-Hunga Haʻapai, вибухове виверження з підводної кальдери в архіпелазі Тонга, стала певним сигналом тривоги. Вона викликала атмосферні тискові хвилі, які досягли космосу, широкомасштабні цунамі та пошкодження на тисячі кілометрів від епіцентру.
Якщо ми не знаємо, де знаходяться підводні кальдери, ми не можемо знати, які з них потребують більш пильного моніторингу. Проте до цього дослідження менше 30 кальдер було задокументовано під океанами.
Щоб заповнити цю прогалину в знаннях, Вероліно та його колеги адаптували алгоритм, який спочатку був навчений для виявлення ударних кратерів на Марсі, і застосували його до батиметричних карт — карт, які фіксують топографію дна океану.
Алгоритм спочатку виявив 87 435 можливих утворень. Більшість з них виявилися помилковими тривогами. Застосувавши ряд фільтрів і потім вручну перевіривши залишилися кандидати, дослідники звузили свій остаточний список до 78 ймовірних кальдер.
П’ять з кандидатів вже були визнані підводними кальдерами, що додає впевненості в тому, що метод може успішно виявляти реальні приклади.
Це означає, що дослідники виявили 73 можливі кальдери, про які ми раніше не знали. Якщо це підтвердиться, їхнє відкриття більше ніж утричі збільшить кількість відомих підводних кальдер, і алгоритм може бути вдосконалений для виявлення ще більшої кількості в майбутньому.
Відкриття також показують, де підводні кальдери найімовірніше можуть виникати.
Вісім з нововиявлених утворень були на середньоокеанських хребтах на межі двох тектонічних плит. Дев'ять були виявлені в вулканічних дугах. А вражаючі 61 були знайдені в внутрішніх тектонічних умовах, таких як ланцюги підводних гір, а не на межах тектонічних плит.
Дослідники також виділили сім з нововиявлених кальдер як особливо важливі цілі для майбутніх досліджень, оскільки їхнє розташування, глибина води та форма вказують на те, що вони можуть бути важливими для розуміння підводних вулканічних небезпек.
Важливо зазначити, що стаття не оцінювала, чи є якісь з цих кальдер активними в даний час. Проте кілька недавніх досліджень виявили, що навіть вулкани, які ми вважаємо вимерлими, можуть тихо заповнюватися магмою і можуть стати активними в майбутньому.
Цікавий факт
Підводні вулкани можуть викликати цунамі, які досягають величезних відстаней, завдаючи шкоди навіть на березі, що знаходиться тисячі кілометрів від епіцентру.