Τα ηφαίστεια μάς μιλούν – Επιστήμονες ανακάλυψαν την προέλευση των υπόγειων δονήσεων

Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες κατάφεραν να εντοπίσουν με ακρίβεια τον χώρο και το βάθος από όπου προέρχονται τα ηφαιστειακά «τρίμματα» — τις χαρακτηριστικές δονήσεις που προκαλούνται όταν μάγμα ή αέρια κινούνται στα υπόγεια κανάλια ενός ηφαιστείου. Η ανακάλυψη αυτή, που έγινε από την ομάδα της καθηγήτριας Μίριαμ Κριστίνα Ράις στο Πανεπιστήμιο του Μάιντς (Johannes Gutenberg University Mainz), θεωρείται σημαντική τομή στην ηφαιστειολογία και υπόσχεται να βελτιώσει μακροπρόθεσμα την πρόβλεψη ηφαιστειακών εκρήξεων.

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο Oldoinyo Lengai, ένα ηφαίστειο στη βόρεια Τανζανία που ξεχωρίζει για έναν μοναδικό λόγο: είναι το μοναδικό ενεργό ηφαίστειο καρμπονατίτη στον κόσμο — δηλαδή το μάγμα του περιέχει υψηλή συγκέντρωση ανθρακικών ορυκτών, κάτι που το καθιστά πολύ πιο ρευστό και σχετικά «ψυχρό» (περίπου 550°C, έναντι 650–1.200°C στα περισσότερα ηφαίστεια).

Η ομάδα της Ράις εγκατέστησε δεκάδες σεισμογράφους γύρω από τον κώνο του ηφαιστείου και κατέγραψε τις δονήσεις του εδάφους επί 18 μήνες, εστιάζοντας σε ένα διάστημα εννέα εβδομάδων για λεπτομερή ανάλυση. Με την επεξεργασία των δεδομένων, οι ερευνητές κατόρθωσαν να απεικονίσουν σε τρεις διαστάσεις την πηγή των δονήσεων που συνδέονται με τη μετακίνηση του μάγματος.

«Για πρώτη φορά μπορέσαμε να καθορίσουμε με ακρίβεια το σημείο γέννησης των δονήσεων», εξηγεί η Ράις. «Ανακαλύψαμε ότι υπήρχαν δύο είδη “τρίμματος”: το ένα προερχόταν από βάθος περίπου πέντε χιλιομέτρων και το άλλο κοντά στη βάση του ηφαιστείου. Και τα δύο συνδέονταν μεταξύ τους με χρονική καθυστέρηση, υποδεικνύοντας ένα άμεσο επικοινωνιακό σύστημα μάγματος στο εσωτερικό του ηφαιστείου».

Η ανάλυση αποκάλυψε εντυπωσιακή ποικιλία σημάτων δόνησης, κάτι που μαρτυρά ότι το μάγμα κινείται σε διαφορετικά στρώματα με ποικίλες φυσικές ιδιότητες και διαφορετικούς μηχανισμούς πίεσης και απελευθέρωσης αερίων. Το πιο απρόσμενο, ωστόσο, ήταν ότι —παρά τη ρευστότητά του— το μάγμα του Oldoinyo Lengai παράγει σαφή σεισμικά ίχνη, κάτι που οι επιστήμονες θεωρούσαν απίθανο.

«Επειδή το μάγμα είναι τόσο ρευστό, περιμέναμε ελάχιστο ή και καθόλου τρίμμα, αφού η τριβή με τα γύρω πετρώματα είναι μικρότερη», σημειώνει η Ράις. «Ωστόσο, τα δεδομένα μας αποδεικνύουν ότι ακόμη και αυτό το είδος μάγματος μπορεί να δημιουργεί ισχυρά, αναγνωρίσιμα σήματα».

Οι δονήσεις αυτές, γνωστές ως tremor, είναι ζωτικής σημασίας για τους ηφαιστειολόγους. Εμφανίζονται κάθε φορά που το μάγμα κινείται — είτε λίγο πριν από μια έκρηξη, είτε κατά τη διάρκεια της «αναπνοής» του ηφαιστείου. Το μεγάλο ζητούμενο, όπως εξηγεί η Ράις, είναι να διαχωριστούν τα σήματα που προαναγγέλλουν μια επικείμενη έκρηξη από εκείνα που αποτελούν απλώς «υπόγειο βουητό».

Η δημοσίευση της μελέτης στο περιοδικό Communications Earth & Environment θεωρείται ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση της εσωτερικής δυναμικής των ηφαιστείων. Ενώ η πρόβλεψη εκρήξεων παραμένει μια από τις πιο δύσκολες αποστολές της γεωφυσικής, τέτοιες έρευνες παρέχουν εργαλεία ακριβείας για την παρακολούθηση και έγκαιρη προειδοποίηση.

Το Oldoinyo Lengai —που στη γλώσσα των Μασάι σημαίνει «Βουνό του Θεού»— βρίσκεται σε μία από τις πιο σεισμικά ενεργές ζώνες της Αφρικής. Οι νέες μετρήσεις αποκαλύπτουν πώς το μάγμα και τα αέρια κινούνται από τα βάθη της Γης προς την επιφάνεια, αλλά και πώς το ίδιο το ηφαίστειο «επικοινωνεί» μέσα από τις δονήσεις του.

Καθώς η τεχνολογία των σεισμογράφων εξελίσσεται και η τρισδιάστατη χαρτογράφηση γίνεται πιο ακριβής, οι επιστήμονες πιστεύουν πως βρισκόμαστε ένα βήμα πιο κοντά στο να “ακούσουμε” τα ηφαίστεια πριν μιλήσουν — πριν, δηλαδή, εκραγούν. Και αυτή η γνώση δεν είναι απλώς επιστημονική περιέργεια, αλλά μια σωτήρια δυνατότητα για εκατομμύρια ανθρώπους που ζουν γύρω από τις πιο απρόβλεπτες δυνάμεις του πλανήτη μας.