Акустичні хвилі, що поширюються з лавового озера на вулкані, дозволяють визначати температуру і склад прихованої в глибині лави і вчасно помітити швидке виверження.
Коли великий фрагмент породи падає в озеро розплавленої лави, створені ним коливання поширюються крізь товщу всього вулкана. Характеристики цих хвиль дозволяють оцінити температуру і склад магми, прихованої на глибині, і заздалегідь спрогнозувати активну і небезпечну фазу виверження. Таку роботу виконала команда американських геологів на основі даних, зібраних в останні роки на Гаваях. Їх стаття опублікована в журналі Science Advances.
У 2007-2008-х один з кратерів на вершині гавайського вулкана Кілауеа почав повільно заповнюватися розплавленою лавою. Виверження розвивалося поступово, і лавове озеро на вершині Кілауеа стало популярною туристичною визначною пам’яткою. Однак на глибині тривало неквапливе накопичення магми, і через десять років вулкан пережив серію землетрусів, які викликали обвалення значної частини кальдери, що супроводжувалися викидами попелу і лавовими потоками.
Всі ці роки геологи відстежували поведінку Кілауеа за допомогою безлічі сейсмографів. Чутливі інструменти відзначали коливання, які створювали уламки породи, що падали з краю кратера в розпечене озеро. Ці хвилі проникають і крізь магму, що лежить під лавовим озером. Амплітуда, висота і тривалість цих «пісень» залежить від складу, щільності і температури магми, насиченості її різними газами. І зібрані на гавайському вулкані дані дозволили отримати модель, яка описує цей зв’язок.
Таку роботу виконала команда вулканологів на чолі з Лейфом Карльстромом (Leif Karlstrom) з Орегонського університету (США). Зіставляючи передбачення своєї моделі з реальними даними, вчені навчилися визначати характеристики вулканічної магми, що залягає на глибині — перш за все її температуру і склад газових бульбашок, що міститься в ній. Досі отримати подібну інформацію можна було лише після початку активної фази виверження, коли в руки вчених потрапляли зразки викинутої магми.
На думку авторів дослідження, їх модель стане в нагоді для відстеження і передбачення вивержень не тільки Кілауеа, але і багатьох інших активних вулканів світу. Поки вони уточнюють і розширюють свої розрахунки, доповнюють її моделями машинного навчання для більш точних прогнозів. Шкода, що далеко не всі вулкани накопичують таке зручне лавове озеро, тому метод навряд чи стане універсальним. Але, на щастя, геологи розвивають і інші методи передбачень, в тому числі за допомогою супутникових даних і GPS.