Температура гидротермальных источников предсказывает извержения на дне океана

Регистраторы данных, установленные на гидротермальных источниках Восточно-Тихоокеанского поднятия, записывают температуру жидкостей каждые десять минут в течение года. Автор: Jill McDermott, Lehigh University/Woods Hole Oceanographic Institution

Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, предоставляет ученым мощный инструмент для мониторинга и прогнозирования тектонической активности глубоко под морским дном в срединно-океанических хребтах — обширных подводных горных цепях, формирующихся в местах расхождения тектонических плит Земли.

Исследование показывает, что колебания температуры жидкостей, вытекающих из гидротермальных источников в течение минут и лет, указывают на эффекты магматических и тектонических процессов, происходящих на глубине нескольких километров под морским дном. Эти изменения температуры могут помочь предсказывать подводные вулканические извержения.

Команда под руководством Тибо Баррера из Французского национального центра научных исследований проанализировала 35-летние измерения температуры с пяти гидротермальных источников вдоль Восточно-Тихоокеанского поднятия.

«До сих пор у нас не было прямого способа связать то, что мы измеряем на морском дне, с тем, что происходит глубоко под ним, где накапливается магма и происходят извержения», — сказал соавтор исследования Дэн Форнари.

Обитаемый аппарат Alvin во время погружения на Восточно-Тихоокеанском поднятии собирал образцы и восстанавливал инструменты, установленные у источников во время предыдущих экспедиций. Автор: Jill McDermott, Lehigh University/Woods Hole Oceanographic Institution

Данные показали, что температура источников на Восточно-Тихоокеанском поднятии стабильно росла с примерно 350°C до почти 390°C в годы, предшествовавшие двум известным извержениям в 1991–1992 и 2005–2006 годах. После последнего события температура упала до 350°C, но с тех пор продолжает расти.

Авторы предполагают, что это повышение температуры вызвано ростом давления в океанической коре, который, в свою очередь, вызван постепенным увеличением объема магмы, расположенной примерно в полутора километрах под морским дном.

«Комбинируя эти измерения температуры с аналитическими моделями и данными о морском дне, мы обнаружили, что нагрев источников коррелирует с накоплением магматического давления», — сказал Баррер.

Анализ команды указал на условия, соответствующие надвигающемуся извержению в начале 2025 года — прогноз, который подтвердился, когда извержение на срединно-океаническом хребте было зафиксировано в апреле 2025 года командой, использовавшей обитаемый аппарат Alvin. Это один из первых случаев, когда ученым удалось успешно предсказать глубоководное вулканическое событие на основе гидротермальных данных.

Гидротермальные источники образуются, когда морская вода просачивается в океаническую кору, нагревается при взаимодействии с подстилающей породой и вновь появляется в местах, известных как гидротермальные источники, часто достигая температур выше 350°C. Эти источники помогают поддерживать тепловой баланс Земли и поддерживают уникальные экосистемы, существующие в отсутствие солнечного света.