Tajemnicze trzęsienia ziemi na Santorynie. Naukowcy odkryli zaskakujące powiązanie

Spis treści:

1. Santoryn i Kolumbo: nowe odkrycie
2. Sztuczna inteligencja kontra wulkan
3. Nowa mapa wnętrza ziemi
4. Wspólny system wulkanów

Pod koniec stycznia coś zaczęło się poruszać pod idyllicznymi greckimi wyspami Santoryn, Amorgos i Anafi. Archipelag na Morzu Egejskim doświadczył serii ponad 28 000 trzęsień ziemi. Kilka z nich miało magnitudę powyżej 5,0. Mieszkańcy Santorynu obawiali się, że zbliża się gwałtowna erupcja wulkanu.

Ku powszechnej uldze po mniej więcej miesiącu kryzys sejsmiczny wygasł bez konsekwencji. Teraz — dzięki zestawowi czujników i sztucznej inteligencji — naukowcy wskazują winowajcę. Z głębi skorupy ziemskiej gwałtownie uniosła się kurtyna magmy, która uruchomiła rój wstrząsów.

Santoryn i Kolumbo: nowe odkrycie

Analiza kryzysu, opublikowana 24 września w „Nature”, ujawniła też zaskakujące powiązanie Santorynu z Kolumbo — podmorskim wulkanem znajdującym się niedaleko wybrzeża. — One się ze sobą komunikują — mówi Jens Karstens, geofizyk z GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research w Kilonii, współautor badania.

Zebrane informacje to dopiero drobny fragment tego, co naprawdę dzieje się w głębi. — Badacze wyciągnęli jednak coś naprawdę interesującego — mówi Isobel Yeo, wulkanolog morska z National Oceanography Centre w Southampton, która nie brała udziału w tej pracy. Naukowcy wiedzą też, że potrafią już śledzić ruch magmy pod regionem. Dzięki temu lepiej oszacują prawdopodobieństwo erupcji, gdy wyspy znów zaczną się trząść.

Ta część Morza Egejskiego ma wybuchową wulkaniczną historię. Santoryn — magmowy kocioł z parą drobnych wysepek wulkanicznych wystających z zatopionego środka kaldery — jest pod tym względem niesławny. Szczególnie potężna erupcja w 1560 r. p.n.e. przyczyniła się do upadku cywilizacji.

Kolumbo, ukryty pod wodą nieco ponad 6,4 km na północny wschód, też bywa kapryśny. W 1650 r. jego eksplozja wzbudziła wysokie fale tsunami i rozsiała śmiercionośną mgłę toksycznych gazów. Oba systemy są aktywne i pewnego dnia znów dadzą o sobie znać wybuchem. Gdy więc na początku roku rój wstrząsów spod Santorynu poruszył 15 000 mieszkańców wyspy, nie było to całkiem zaskakujące — ale niepokój był ogromny.

Sztuczna inteligencja kontra wulkan

Część osób opuściła wyspę, a naukowcy gorączkowo szukali przyczyny kryzysu. Zagadką było to, że wstrząsy szybko przeniosły się spod Santorynu na wschód, na morze. Skupiały się w pobliskiej strefie uskoków, a nie pod żadnym znanym wulkanem. Na szczęście Santoryn i Kolumbo były już monitorowane. Dodatkowo w momencie rozpoczęcia wstrząsów trwał projekt MULTI-MAREX — niemiecko-grecka inicjatywa badawcza zamieniająca region w naturalne laboratorium obudowane instrumentami geofizycznymi.

Podwodne sensory, satelity radarowe, stacje GPS i detektory gazów wulkanicznych umożliwiły śledzenie anomalii. Uruchomiono nawet uczenie maszynowe wytrenowane na dekadach danych sejsmicznych. Algorytmy wyłapywały najcichsze trzęsienia i wskazywały ich dokładną głębokość w skorupie.

Nowa mapa wnętrza ziemi

Od lipca 2024 do stycznia 2025 r. dane pokazywały niewielkie wyniesienie kaldery Santorynu. Ulatujący dwutlenek węgla i wodór sugerowały, że zbiornik magmy się wypełniał. Potem rozpoczął się rój wstrząsów. Przesunął się z Santorynu pod wody na południe od Kolumbo — od 17,7 do niespełna 3,2 km głębokości.

Wstrząsy oraz deformacje terenu zarysowały dynamiczny obraz intruzji magmy. Pędzący ku powierzchni dajk kruszył skały i naciskał na uskoki. — Intruzja dajku uruchomiła reakcję łańcuchową — mówi Jonas Preine, geofizyk z Woods Hole Oceanographic Institution i współautor badania.

Równocześnie inny zbiornik magmy pod Santorynem się kurczył. Jego zawartość odpływała, a oba wulkany nieco osiadały. Istniało ryzyko eksplozji przy płytkim dnie morskim. Dajk wytracił jednak impet i kryzys się zakończył.

Wspólny system wulkanów

Większość intruzji dajków nie kończy się erupcją. Prawdopodobnie było w nim za mało magmy. Inne próby mogą być skuteczniejsze. Lepsze rozpoznanie „rurociągów” sprawi jednak, że badacze będą śledzić magmę w czasie rzeczywistym i ostrzegą mieszkańców.

Nie ma bezpośredniego połączenia w płytkiej skorupie między dwoma zbiornikami magmy. Teraz jednak jasno widać głębsze powiązanie. Fakt, że pojawił się dajk, a zbiornik się opróżniał, nie może być przypadkowy. — Ich systemy hydraulicznie się łączą — mówi Preine. Zmiany ciśnienia lub naprężeń w jednym zbiorniku mogą wpływać na drugi.

Coraz więcej dowodów z Hawajów, Islandii i Afryki pokazuje, że magma porusza się też poziomo. — Wulkany nie mają tylko płytkich komór magmowych — mówi David Pyle, wulkanolog z Uniwersytetu Oksfordzkiego. — To systemy magmowe przecinające całą skorupę. Tak samo jest z Santorynem i Kolumbo. To jak dwie aorty połączone magmowym sercem. Naukowcy potrafią już sprawdzić jego puls.

Źródło: National Geographic