Расположенный на острове Сицилия в Италии, вулкан Этна — один из самых активных в мире. Документально подтверждённые свидетельства его извержений насчитывают более 2700 лет, последнее произошло в июне 2025 года. Обширные сейсмические, геологические, геофизические и геохимические данные из этого региона представляют собой настоящую сокровищницу для изучения вулканов.
Группа исследователей из Национального института геофизики и вулканологии (INGV) в Италии использовала часть этих данных, чтобы найти новый способ прогнозирования вулканов.
Текущее состояние прогнозирования и мониторинга вулканов
В настоящее время прогнозирование и мониторинг вулканов в основном осуществляются путём отслеживания движения магмы на небольших глубинах. Это позволяет делать лишь краткосрочные прогнозы извержений, оставляя местным жителям в регионе мало времени между предупреждением и извержением.
Новое исследование
Однако новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, описывает метод отслеживания закономерностей землетрясений, которые соответствуют пополнению магмы из мантии, её накоплению на промежуточных глубинах и подъёму к поверхности перед извержением. Это позволяет делать прогнозы за несколько месяцев.
Метод основан на параметре «b-значение»
Предложенный метод в основном опирается на параметр под названием «b-значение». Команда объясняет: «b-значение выражает соотношение между небольшими и крупными землетрясениями и обратно пропорционально средней магнитуде землетрясений».
Исследователи проанализировали данные о землетрясениях за два десятилетия на Этне, с 2005 по 2024 год, используя трёхмерную модель сейсмической скорости для точного определения местоположения землетрясений. Они разделили сейсмичность на три сектора земной коры: сектор глубокой коры (>10 км), промежуточный сектор (0–8 км) и уровень мелкой коры (0–2 км). Временные ряды b-значений были рассчитаны для каждого сектора.
Результаты анализа
Исследователи обнаружили, что временные изменения b-значения на Этне соответствуют движению магмы из глубоких слоёв коры к поверхностным. «В частности, пополнение магмы из мантии согласуется с падением b-значений с течением времени на глубинах более 10 км ниже уровня моря, поскольку это временно увеличивает дифференциальное напряжение, смещая сейсмичность в сторону более высоких магнитуд. И наоборот, отток магмы в более мелкие сектора разгружает вмещающие породы, что приводит к увеличению этого параметра», — объясняют авторы исследования.
Результаты их анализа показывают, что мониторинг b-значений в прошлом мог бы предотвратить вулканические кризисы на Этне. Хотя учёные не могут точно вернуться назад во времени и предупредить жителей Сицилии о прошлых событиях, они могут включить мониторинг b-значений в мультипараметрические системы наблюдения для среднесрочного и долгосрочного мониторинга вулканов в будущем, чтобы обеспечить более своевременные предупреждения.
Этот новый метод прогнозирования вулканов, вероятно, может быть применён к другим вулканам по всему миру; однако надёжный анализ b-значений зависит от высококачественного непрерывного сейсмического мониторинга и достаточного количества землетрясений. Таким образом, применение ограничено более активными вулканическими районами.
© 2025 Science X Network
More from Earth Sciences