Związek pomiędzy trzęsieniami ziemi a podziemnymi sieciami transportu magmy, czyli o przełomie w prognozowaniu aktywności wulkanicznejCzas czytania: 4 min

Bartosz Bagrowski

2023-01-22
Związek pomiędzy trzęsieniami ziemi a podziemnymi sieciami transportu magmy, czyli o przełomie w prognozowaniu aktywności wulkanicznej<span class="wtr-time-wrap after-title">Czas czytania: <span class="wtr-time-number">4</span> min </span>

Wieści ze świata nauki to cykl tekstów skupiających się na najnowszych doniesieniach naukowo-badawczych z różnorodnych dziedzin. W tekstach tych omawiane są bieżące artykuły publikowane w prestiżowych czasopismach naukowych, a także ich znaczenie dla stanu współczesnej wiedzy. Powszechnie znana jest sentencja autorstwa Newtona, zgodnie z którą to, „co my wiemy, to tylko kropelka. Czego nie wiemy, to cały ocean.” Celem tekstów publikowanych w tym dziale jest przybliżenie czytelnikom właśnie tych kropelek.

 

Z dotychczasowych badań geologicznych wiadomo, że erupcje wulkanów miały istotne znaczenie dla obecnego stanu Ziemi oraz rozwoju życia na niej1. Wykazano również, że erupcje wulkanów pozwalają na lepsze zrozumienie historii innych planet2. Ponadto mają one wpływ na pogodę, między innymi na częstotliwość wyładowań atmosferycznych3, a te rzutują na kształt bioróżnorodności w królestwie roślin4.

W grudniu 2022 roku na łamach „Science” ukazał się artykuł The Magmatic Web Beneath Hawai’i [Sieć magmowa pod Hawajami], w którym autorzy szczegółowo przyjrzeli się trzęsieniom ziemi oraz szeroko pojętej aktywności sejsmicznej, a także głębokiej architekturze systemu wulkanicznego pod Hawajami mającej kluczowe znaczenie dla zrozumienia transportu magmy z górnego płaszcza ziemskiego do poszczególnych wulkanów5. Autorzy zauważają, że ich odkrycia niosą za sobą ważne implikacje dla zrozumienia transportu magmy, a w szczególności dla prognozowania aktywności erupcyjnej, choć zwracają uwagę, że transport magmy nie jest jedynym procesem stojącym za sejsmogenezą. Podkreślają przy tym istotny związek pomiędzy aktywnością sejsmiczną a transportem magmy, ponieważ pasma sejsmiczności Pāhala–Kīlauea i Pāhala–Mauna Loa są skoncentrowane wzdłuż wcześniej wyznaczonych tras transportu magmy. Na podstawie swoich obserwacji autorzy dochodzą do wniosku, że trzęsienia ziemi, które wystąpiły w kompleksie Pāhala w 2019 roku oraz erupcje Kīlauea w latach 2020–2021, zdają się sugerować, że gradienty ciśnień w całym systemie podziemnym mogą się szybko rozprzestrzeniać w sieci magmowej6. Zwracają ponadto uwagę na inne badania wskazujące, że do mechanizmów wywołujących trzęsienia ziemi należałoby zaliczyć nie tylko ruchy płyt tektonicznych, ale również obecne w całej sieci ciśnienie magmowe7.

W artykule komentującym to doniesienie Ashton F. Flinders zwraca uwagę, że głównym celem monitorowania wulkanów jest zapewnienie wczesnych i dokładnych ostrzeżeń o zbliżających się erupcjach. Zauważa, że dostarczenie przez badaczy tak solidnych szczegółów dotyczących ścieżek magmy pod wulkanami Kīlauea oraz Mauna Loa może stanowić przełom w przewidywaniu aktywności wulkanicznej w tym obszarze8. Lepsze zrozumienie mechanizmów trzęsień ziemi w rejonie Pāhala na Hawajach oraz możliwych ścieżek magmy może bowiem mieć istotny wpływ na długoterminowe oceny zagrożenia wulkanicznego, co przełoży się na zarządzanie bezpieczeństwem oraz politykę środowiskową w tym regionie.

Bartosz Bagrowski

 

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ikonka cyklu: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 22.1.2023

Przypisy

  1. Por. B. Bagrowski, O wulkanach, które umożliwiły dinozaurom opanowanie Ziemi na dziesiątki milionów lat, „W Poszukiwaniu Projektu”, 24 października 2021 [dostęp 31 XII 2022]; B. Bagrowski, Jaki wpływ na bioróżnorodność ma ruch płyt tektonicznych?, „W Poszukiwaniu Projektu”, 9 października 2022 [dostęp 31 XII 2022].
  2. Por. B. Bagrowski, Co mają wspólnego erupcje wulkanów z odkryciami astronomicznymi?, „W Poszukiwaniu Projektu”, 6 lutego 2022 [dostęp 31 XII 2022].
  3. Por. F.S.R. Pausata, S.J. Camargo, Tropical Cyclone Activity Affected by Volcanically Induced ITCZ Shifts, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” 2019, Vol. 116, No. 16, s. 7732–7737, DOI: 10.1073/pnas.1900777116 [dostęp 31 XII 2022]; M.R. James, S.J. Lane, J.S. Gilbert, Volcanic Plume Electrification: Experimental Investigation of a Fracture-Charging Mechanism, „Journal of Geophysical Research: Solid Earth” 2000, Vol. 105, No. B7, s. 16641–16649, DOI: 10.1029/2000JB900068 [dostęp 31 XII 2022]; P. Arason, A.J. Bennett, L.E. Burgin, Charge Mechanism of Volcanic Lightning Revealed during the 2010 Eruption of Eyjafjallajӧkull, „Journal of Geophysical Research: Solid Earth” 2011, Vol. 116, No. B9, DOI: 10.1029/2011JB008651 [dostęp 31 XII 2022].
  4. Por. J.H. Richards et al., Tropical Tree Species Differ in Damage And Mortality from Lightning, „Nature Plants” 2022, Vol. 8, s. 1007–1013, DOI: 10.1038/s41477-022-01230-x [dostęp 31 XII 2022]; Ch. Sexton, In Tropical Forests, Lightning Strikes The Most Resilient Trees, „Earth.com” 2022 [dostęp 31 XII 2022].
  5. Por. J.D. Wilding et al., The Magmatic Web Beneath Hawai’i, „Science” 2022, DOI: 10.1126/science.ade5755 [dostęp 31 XII 2022].
  6. Por. J.D. Wilding et al., The Magmatic Web.
  7. Por. C.J. Wolfe, P.G. Okubo, P.M. Shearer, Mantle Fault Zone Beneath Kilauea Volcano, Hawaii, „Science” 2003, Vol. 300, No. 5618, s. 478–480, DOI: 10.1126/science/1082205 [dostęp 31 XII 2022].
  8. Por. A.F. Flinders, The Pāhala Swarm of Earthquakes in Hawai’i, „Science” 2022, DOI: 10.1126/science/adf2993 [dostęp 31 XII 2022].

Literatura:

  1. Arason P., Bennett A.J., Burgin L.E., Charge Mechanism of Volcanic Lightning Revealed during the 2010 Eruption of Eyjafjallajӧkull, „Journal of Geophysical Research: Solid Earth” 2011, Vol. 116, No. B9, DOI: 10.1029/2011JB008651 [dostęp 31 XII 2022].
  2. Bagrowski B., Co mają wspólnego erupcje wulkanów z odkryciami astronomicznymi?, „W Poszukiwaniu Projektu”, 6 lutego 2022 [dostęp 31 XII 2022].
  3. Bagrowski B., Jaki wpływ na bioróżnorodność ma ruch płyt tektonicznych?, „W Poszukiwaniu Projektu”, 9 października 2022 [dostęp 31 XII 2022].
  4. Bagrowski B., O wulkanach, które umożliwiły dinozaurom opanowanie Ziemi na dziesiątki milionów lat, „W Poszukiwaniu Projektu”, 24 października 2021 [dostęp 31 XII 2022].
  5. Flinders A.F., The Pāhala Swarm of Earthquakes in Hawai’i, „Science” 2022, DOI: 10.1126/science/adf2993 [dostęp 31 XII 2022].
  6. James M.R., Lane S.J., Gilbert J.S., Volcanic Plume Electrification: Experimental Investigation of a Fracture-Charging Mechanism, „Journal of Geophysical Research: Solid Earth” 2000, Vol. 105, No. B7, s. 16641–16649, DOI: 10.1029/2000JB900068 [dostęp 31 XII 2022].
  7. Pausata F.S.R., Camargo S.J., Tropical Cyclone Activity Affected by Volcanically Induced ITCZ Shifts, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” 2019, Vol. 116, No. 16, s. 7732–7737, DOI: 10.1073/pnas.1900777116 [dostęp 31 XII 2022].
  8. Richards J.H. et al., Tropical Tree Species Differ in Damage And Mortality from Lightning, „Nature Plants” 2022, Vol. 8, s. 1007–1013, DOI: 10.1038/s41477–022–01230–x [dostęp 31 XII 2022].
  9. Sexton Ch., In Tropical Forests, Lightning Strikes The Most Resilient Trees, „Earth.com” 2022 [dostęp 31 XII 2022].
  10. Wilding J.D. et al., The Magmatic Web Beneath Hawai’i, „Science” 2022, DOI: 10.1126/science.ade5755 [dostęp 31 XII 2022].
  11. Wolfe C.J., Okubo P.G., Shearer P.M., Mantle Fault Zone Beneath Kilauea Volcano, Hawaii, „Science” 2003, Vol. 300, No. 5618, s. 478–480, DOI: 10.1126/science/1082205 [dostęp 31 XII 2022].

Dodaj komentarz



Najnowsze wpisy

Najczęściej oglądane wpisy

Wybrane tagi