В начале года греческий остров Санторини и прилегающие территории потрясли десятки тысяч землетрясений. Теперь исследователи опубликовали всесторонний геологический анализ сейсмического кризиса в журнале Nature.
Учёные из Центра Гельмгольца по гео наукам (GFZ Helmholtz Center for Geosciences) и Центра океанических исследований Гельмгольца в Киле (GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel) совместно с международными коллегами объединили данные со станций землетрясений и приборов, размещённых на дне океана у подводного вулкана Колумбо в семи километрах от Санторини. Они использовали недавно разработанный метод на основе искусственного интеллекта для определения местоположения землетрясений.
Это позволило с уникальной детализацией реконструировать процессы в недрах, выявив, что около 300 миллионов кубометров магмы поднялись из глубоких слоёв земной коры и остановились на глубине около четырёх километров под дном океана. Во время подъёма по коре расплавленная магма вызвала тысячи землетрясений и сейсмических толчков.
Санторини расположен в восточной части Средиземного моря и является частью Эллинских вулканических дуг — высокоактивной геологической зоны. Этот всемирно известный островной комплекс образует край кальдеры, образовавшейся в результате мощного извержения вулкана около 3600 лет назад.
Активный подводный вулкан Колумбо находится в непосредственной близости. Кроме того, регион пересекают несколько активных геологических разломов, которые являются результатом движения Африканской плиты на северо-восток относительно Эллиннской плиты. Земная кора под Средиземноморским регионом разбита на несколько микроплит, которые смещаются относительно друг друга, а в некоторых случаях погружаются и плавятся, что является источником вулканической активности.
На Санторини было несколько извержений в исторические времена, последнее — в 1950 году. В 1956 году в южной части Эгейского моря, между Санторини и соседним островом Аморгос, произошли два сильных землетрясения с разницей в 13 минут. Их магнитуда составила 7,4 и 7,2 соответственно, что вызвало цунами.
Рой землетрясений, начавшийся в конце января 2025 года, произошёл именно в этом регионе. Во время кризиса было зафиксировано более 28 000 землетрясений, причём самые сильные из них достигали магнитуды свыше 5,0. Сильные толчки вызвали большую обеспокоенность общественности во время сейсмического кризиса, отчасти потому, что причина изначально была неясна — потенциально тектоническая или вулканическая.
Новое исследование показывает, что рой землетрясений был вызван глубоким перемещением магмы. Цепочка событий уже началась в июле 2024 года, когда магма поднялась в неглубокий резервуар под Санторини. Это первоначально привело к едва заметному поднятию Санторини на несколько сантиметров. В начале января 2025 года сейсмическая активность усилилась, и с конца января магма начала подниматься из глубин, сопровождаемая интенсивной сейсмической активностью.
Однако сейсмическая активность переместилась более чем на 10 километров на северо-восток от Санторини. Во время этой фазы очаги землетрясений перемещались несколькими импульсами с глубины 18 километров вверх до глубины всего 3 километра под морским дном.
Высокоразрешённый темпоральный и пространственный анализ распределения землетрясений в сочетании со спутниковой радиоинтерферометрией (InSAR), GPS-наземными станциями и станциями на морском дне позволил смоделировать события.
Доктор Мариус Искен, геофизик из GFZ и один из двух ведущих авторов исследования, говорит: «Сейсмическая активность была типична для подъёма магмы через земную кору. Мигрирующая магма разрушает породу и образует пути, что вызывает интенсивную сейсмическую активность. Наш анализ позволил нам с высокой точностью отследить путь и динамику подъёма магмы».
В результате движения магмы остров Санторини снова опустился, что авторы интерпретируют как свидетельство ранее неизвестной гидравлической связи между двумя вулканами.
Доктор Йенс Карстенс, морской геофизик из GEOMAR и также ведущий автор исследования, объясняет: «Благодаря тесному международному сотрудничеству и сочетанию различных геофизических методов мы смогли отслеживать развитие сейсмического кризиса почти в реальном времени и даже узнать кое-что о взаимодействии между двумя вулканами. Это поможет нам улучшить мониторинг обоих вулканов в будущем».
Два фактора, в частности, позволили создать исключительно подробную карту недр. Во-первых, метод на основе искусственного интеллекта, разработанный в GFZ для автоматической оценки больших наборов сейсмических данных. Во-вторых, GEOMAR уже разместила подводные датчики у кратера подводного вулкана Колумбо в начале января в рамках проекта MULTI-MAREX. Эти датчики не только измеряли сейсмические сигналы непосредственно над резервуаром, но и изменения давления, вызванные опусканием морского дна на глубину до 30 сантиметров во время проникновения магмы под Колумбо.
Научная исследовательская деятельность на Санторини продолжается, несмотря на снижение сейсмической активности. GFZ проводит повторные измерения газа и температуры на Санторини, а GEOMAR в настоящее время имеет в эксплуатации восемь платформ датчиков на морском дне.