Erupcja Tonga wciąż ujawnia nowe zagrożenia wulkaniczne

Oczywiste jest, że Hunga zawierał niezwykle wybuchowy przepis, który może nie być łatwy do odtworzenia. Przez około miesiąc erupcja przebiegała zgodnie z oczekiwaniami – umiarkowanie gwałtowna, z gazem i popiołem, ale możliwa do opanowania. Potem wszystko potoczyło się na boki. Wydaje się, że jest to wynikiem co najmniej dwóch czynników, mówi Cronin. Jednym z nich było mieszanie źródeł magmy o nieco innym składzie chemicznym poniżej. Gdy te oddziaływały, wytwarzały gazy, zwiększając objętość magmy w granicach skały. Pod ogromnym ciśnieniem skały powyżej zaczęły pękać, pozwalając zimnej wodzie morskiej przedostać się do środka. „Woda morska dodała dodatkowej przyprawy, jeśli chcesz” – mówi Cronin. Nastąpiła potężna eksplozja – właściwie dwie z nich – która wyrzuciła biliony ton materiału prosto przez szczyt kaldery, część z nich najwyraźniej dotarła w kosmos.

Obie te eksplozje wywołały wielkie tsunami. Ale największa fala nadeszła później – prawdopodobnie spowodowana, jak uważa Cronin, woda wlewająca się do głębokiego na kilometr otworu wykopanego nagle w dnie morskim. „To dla nas coś naprawdę nowego” — mówi — nowy rodzaj zagrożenia do rozważenia gdzie indziej. Wcześniej naukowcy uważali, że tego rodzaju wulkan może naprawdę wywołać duże tsunami tylko wtedy, gdy zawali się ściana kaldery. Najważniejsze, jak mówi, jest to, że wulkany podwodne są bardziej zróżnicowane, aw niektórych przypadkach bardziej zdolne do ekstremalnych zachowań, niż ktokolwiek myślał.

Ale proces łączenia erupcji uwydatnił również wyzwania związane z badaniem podwodnych wulkanów. Typowa ekspedycja mapująca będzie obejmować duży statek badawczy z pełną załogą, wyposażony w sonar wielowiązkowy, który mapuje dno morskie pod kątem zmian oraz baterię instrumentów do pobierania próbek wody, które szukają chemicznych oznak bieżącej aktywności. Ale przepłynięcie łodzią przez potencjalnie aktywną kalderę jest ryzykowne – nie tyle dlatego, że wulkan może wybuchnąć, ale dlatego, że pękające pęcherzyki gazu mogą spowodować zatonięcie statku. W Tonga naukowcy rozwiązali ten problem za pomocą mniejszych statków i autonomicznego statku.

Cronin mówi, że nawet Tonga, którą odwiedzono cztery razy w ciągu ostatniego roku z powodu napływu funduszy na badania do grup badających erupcję, prawdopodobnie nie dostanie kolejnej dużej misji z załogą w ciągu najbliższych kilku lat. Koszt jest po prostu wysoki. Szczegółowe zbadanie każdego wulkanu, nawet tylko tych w łuku Tongan, zajęłoby prawdopodobnie dziesięciolecia. To wstyd, mówi Walker, ponieważ tego rodzaju ekspedycje są jednym z niewielu sposobów, w jaki naukowcy podchodzą wystarczająco blisko, aby zobaczyć, jak zachowują się wulkany. Idealny scenariusz obejmowałby większe finansowanie tych misji, a także inwestycje w ulepszanie nowych technologii, takich jak autonomiczne statki, które mogą być trudne w obsłudze na zdradzieckim otwartym oceanie.

Bez nich naukowcy utknęli, obserwując z daleka. Jest to trudne do zrobienia, gdy próbujesz obserwować zdarzenia podwodne, ale nie jest to niemożliwe. Technologia satelitarna może wykryć obiekty znane jako tratwy pumeksowe – arkusze wypornej skały wulkanicznej, które kołyszą się na powierzchni wody – a także zakwity glonów, które są pielęgnowane przez minerały uwalniane przez wulkany. A USGS, podobnie jak odpowiedniki w Australii, jest w trakcie instalowania sieci czujników wokół Tonga, które mogą lepiej wykrywać aktywność wulkaniczną, łącząc stacje sejsmiczne z czujnikami dźwięku i kamerami internetowymi, które obserwują aktywne eksplozje. Zapewnienie, że będzie działać, będzie wyzwaniem, mówi Lowenstern – kwestia utrzymania systemów połączonych z danymi i źródłami zasilania oraz upewnienie się, że Tonga może obsłużyć obiekty. Dodaje, że Tonga to tylko jeden z wielu krajów Pacyfiku, którym przydałaby się pomoc. Ale to początek.

Jedną z korzyści płynących z tak dokładnego badania wulkanu Hunga jest to, że naukowcy zidentyfikowali teraz nowe cechy wulkaniczne, na które należy uważać. W ciągu najbliższych kilku lat Cronin przewiduje proces określania, które wulkany wymagają większej uwagi. Podczas ostatniej podróży Hunga w 2022 roku zespół Cronina wykorzystał czas na statku, aby odwiedzić dwa inne podwodne wulkany w okolicy, w tym jeden około 100 mil na północ z topografią przypominającą mesę, która przypomina Hunga przed erupcją. Mapy będą stanowić punkt odniesienia dla przyszłych badań, którym uda się wydostać na wodę, dzięki czemu naukowcy będą mogli dowiedzieć się, ile akcji dzieje się pod powierzchnią morza i skał. Jak dotąd, jak donosi Cronin, ocean jest spokojny.