Таяние ледников может спровоцировать более частые и мощные извержения вулканов
Согласно новому исследованию, таяние ледников по всему миру может привести к более частым и взрывным извержениям подледных вулканов, которые до сих пор оставались неактивными. Это, в свою очередь, вызовет выброс огромного количества парниковых газов в атмосферу. Ледники действуют как своеобразные пробки, сдерживающие магматические резервуары. По мере их таяния давление, накапливавшееся тысячелетиями, может высвободиться внезапно, что спровоцирует мощные извержения. Это способно запустить петлю обратной связи, еще больше усиливающую глобальное потепление.
Гипотеза о влиянии таяния ледников на вулканическую активность обсуждается с 1970-х годов. Ледяные массы оказывают давление на земную кору и мантию, удерживая магму в сжатом состоянии. Когда лед отступает, подземные магма и газы расширяются, давление нарастает и в итоге приводит к взрывным извержениям.
Этот механизм сыграл ключевую роль в формировании ландшафта Исландии, где вулканическая активность особенно высока из-за расположения на стыке Североамериканской и Евразийской тектонических плит. Сейчас активность вулканов здесь в 30–50 раз выше, чем во время последнего ледникового периода около 10 000 лет назад, когда остров был покрыт льдом.
Однако влияние таяния ледников на континентальные вулканические системы изучено мало. Чтобы восполнить этот пробел, группа исследователей из Университета Висконсин-Мэдисон (США) изучила шесть вулканов в чилийских Андах, ранее скрытых подо льдом. Результаты показали, что аналогичный процесс может происходить и в других регионах, включая Антарктиду, Северную Америку, Новую Зеландию и Россию.
Ледник как сдерживающий фактор
«Ледники уменьшают объем извержений подледных вулканов. Но по мере их таяния из-за изменения климата эти вулканы могут начать извергаться чаще и с большей силой», — пояснил Пабло Морено-Ягер, ведущий автор исследования.
Ключевым условием для усиления взрывной активности является наличие толстого ледяного покрова над магматической камерой. Переломный момент наступает, когда ледник начинает отступать, снижая давление. Это уже происходит в таких регионах, как Антарктида.
Исследование было представлено 8 июля на конференции Goldschmidt в Праге, одном из крупнейших международных мероприятий в области геохимии. В работе также участвовали ученые из Университета Лихай, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Дикинсон-колледжа.
Цепная реакция с глобальными последствиями
Ученые изучили шесть вулканов на юге Чили, включая Мочо-Чошуэнко, который сейчас неактивен, чтобы понять последствия таяния Патагонского ледника тысячи лет назад. Они использовали радиоактивный распад аргона в вулканических породах для датировки извержений, а также проанализировали кристаллы в магматических породах.
Анализ показал, что во время пика последнего ледникового периода (26 000–18 000 лет назад) толстый ледяной покров полностью подавлял вулканическую активность, позволяя магматическому резервуару, богатому кремнеземом, накапливаться на глубине 10–15 км. Однако когда ледник начал отступать, земная кора стала менее жесткой, что привело к расширению магмы и газа. Накопившееся давление вызвало мощные извержения, в результате которых и сформировался вулкан Мочо-Чошуэнко.
По словам исследователей, аналогичный сценарий возможен и для современных подледных вулканов. Их пробуждение может иметь глобальные последствия. В краткосрочной перспективе извержения выбросят в атмосферу аэрозоли, что приведет к временному охлаждению — частицы будут отражать солнечный свет. Такой эффект наблюдался после извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году, когда средняя глобальная температура снизилась на 0,5 °C.
Однако в долгосрочной перспективе повторяющиеся извержения могут дать противоположный эффект. «Множественные извержения способствуют долгосрочному потеплению из-за накопления парниковых газов», — отметил Морено-Ягер. «Это создает петлю положительной обратной связи: таяние ледников провоцирует извержения, которые, в свою очередь, ускоряют потепление и дальнейшее таяние».
Результаты исследования подчеркивают необходимость срочного сокращения выбросов парниковых газов для сохранения ледников и предотвращения активизации подледных вулканов. Хотя реакция вулканов на таяние с геологической точки зрения почти мгновенна, изменения в магматических системах происходят медленнее, в течение столетий. Это оставляет время для разработки систем раннего предупреждения.