Пирокластические извержения оказались угрозой для десятков тысяч человек

Geophysical Research Letters: извержения со взрывом пара оказались опаснее, чем считалось.

Геологи США под руководством профессора Грега Валентайна (Greg Valentine) из Университета штата Нью-Йорк в Буффало выяснили, что фреатомагматические извержения гораздо опаснее, чем считалось ранее, и могут быть угрозой для десятков тысяч человек, проживающих вблизи вулканов. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters, кратко о научной работе рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.

Фреатомагматические извержения происходят, когда магма почти мгновенно нагревает подземные или поверхностные воды, превращая их в пар. Это приводит к взрыву пара, воды, камня, пепла и магматических обломков, которые, смешиваясь между собой, могут формировать пирокластические потоки — лавины из раскаленного газа и вулканического вещества, развивающие огромную скорость. После взрывного извержения остаются маары — плоские кратеры без конуса, окруженные валом из вулканических отложений.

У большинства мааровых кратеров вулканические отложения, оставшиеся после пирокластических потоков, простираются на один-шесть километров. Это позволяло предположить, что выбросы не перемещаются дальше этого расстояния, однако новое исследование показывает, что текущая оценка может быть сильно занижена. Анализ отложений вокруг кратера Убехебе в Долине Смерти (Калифорния), возникшего в результате фреатомагматического извержения около 2100 лет назад, показал, что пирокластические потоки преодолевали как минимум девять километров от кратера и, возможно, уходили гораздо дальше.

Кратер Убехеба типичен для мааровых извержений, а чрезвычайно засушливые условия Долины Смерти с небольшим количеством растений и слабой эрозией способствуют хорошему сохранению отложений вулканического пепла. Более сильная эрозия в других местах, где происходили фреатомагматические взрывы, объясняет заниженные оценки.

Моделирование также показало, что относительно низкая температура фреатомагматических выбросов делает их более плотными по сравнению с выбросами при других типах извержений. Это происходит из-за того, что тепло магмы уходит на испарение грунтовых вод. Плотные выбросы не смешиваются с вышележащим воздухом, что помогает им передвигаться на большие расстояния. Это представляет повышенную опасность для районов с высокой плотностью населения, находящихся в окрестностях вулканических полей, где в будущем возможны фреатомагматические извержения. Точные оценки необходимы для того, чтобы решать, в пределах какого радиуса необходимо провести эвакуацию населения, если извержение вулкана неминуемо.

Для Окленда в Новой Зеландии, который построен на обширном вулканическом поле, текущий план действий предусматривает зону эвакуации радиусом пять километров вокруг любого открывшегося жерла. Однако новые результаты предполагают, что эту дистанцию нужно пересмотреть и оценить риски для жизни людей, проживающих дальше от активного вулкана. Вероятность фреатомагматического извержения здесь очень велика из-за того, что город со всех сторон окружен водой.