Таяние льда и вулканическая активность: исследование взаимосвязи

В Антарктиде и Гренландии под толщей льда скрываются более сотни вулканов. Если лёд, который давит на них, начнёт таять, то это может привести к их пробуждению.

Согласно новому исследованию, вероятность такого развития событий зависит от скорости таяния льда.

Изменение климата, вызванное деятельностью человека, может привести к различным стихийным бедствиям, таким как пожары, наводнения, засухи и аномальная жара. Также возможны ураганы и внезапные похолодания. Однако землетрясения и извержения вулканов не связаны с изменениями климата, поскольку ими управляют силы, находящиеся глубоко под землёй и не зависящие от деятельности человека на поверхности.

Ледяные щиты Антарктиды и Гренландии настолько массивны, что их вес может значительно сжать почву под ними. В некоторых регионах ледниковый покров всё ещё восстанавливается после того, как он исчез 10 тысяч лет назад. Такое сильное давление оказывает значительное влияние на поведение магмы глубоко под землёй. Однако влияние таяния льда над вулканами на их активность до конца не изучено.

Исследования показывают, что таяние Патагонского ледникового щита в конце последнего ледникового периода привело к усилению вулканической активности. Это вызывает опасения, что такое может повториться.

Изменение давления, будь то повышение или понижение, может вызвать разрывы в земной коре, через которые может выходить магма, особенно из неглубоких камер. Кроме того, при определённом снижении давления вода и углекислый газ, растворённые в магме, образуют пузырьки, которые повышают давление внутри самой магмы, что может спровоцировать извержения.

Учёные из Университета Брауна провели компьютерное моделирование взаимодействия Западно-Антарктического ледникового щита и обширных вулканов под ним. Хотя этот ледниковый щит намного меньше, чем его восточный аналог, он более тщательно изучен, поскольку считается более уязвимым для обрушений.

Авторы обнаружили, что снижение давления в магматическом очаге, связанное с таянием льда, может привести к извержениям. Они также отметили, что скорость разгрузки влияет на совокупную массу извергающейся магмы и, следовательно, на количество выделяемого тепла во льду.

Ситуация усугубляется, когда скорость таяния льда совпадает с другими важными вулканическими характеристиками, такими как скорость пополнения запасов магмы в камере.

Расчёты показывают, что если ледяной покров толщиной в 1 километр растает за 300 лет, то, согласно моделям, высвободится дополнительно 50 миллионов тонн магматического материала. Однако даже более медленный темп таяния будет способствовать увеличению числа извержений.

Авторы утверждают, что даже если современное антропогенное потепление будет немедленно остановлено, разгрузка, которую уже испытали подледниковые вулканы, всё равно будет влиять на их поведение в течение сотен или тысяч последующих лет.

Любое усиление активности приведёт к выделению тепла, а также лавы и пепла. Это вызовет нагревание ледяного покрова снизу, а также сверху и там, где он соприкасается с океаном. В результате начнётся новое таяние, которое спровоцирует новые извержения, и цикл продолжится.