Nowe doniesienia z USA. Co dzieje się z superwulkanem w Kalifornii?

We wschodnim regionie gór Sierra Nevada w Kalifornii w Stanach Zjednoczonych znajduje się wielka kaldera, która prowadzi do masywnego i uśpionego superwulkanu. Jednakże od lat 80. geolodzy notują gwałtowny wzrost liczby trzęsień w tym obszarze - pojawiają się one w rojach. 

Do tej pory nie wyjaśniono, w jaki sposób powstał superwulkan w Kalifornii, lecz wiadomo, że uformował się on kilka milionów lat temu. Wcześniejsze badania wykazały, że za jego powstanie nie jest odpowiedzialna plama gorąca (jedna napędza superwulkan Yellowstone). Struktura nie jest także wynikiem subdukcji (wpychanie się jednej płyty tektonicznej pod drugą).

Ostatnia erupcja kalifornijskiego superwulkanu wydarzyła się około 760 000 lat temu i była gigantyczna. Wówczas doszło do wyrzucenia około 650 kilometrów sześciennych popiołu i tufu, który osadził się na setkach kilometrów kwadratowych powierzchni, tworząc warstwę osadów o grubości nawet kilkuset metrów.

Po opróżnieniu komory magmowej, jej część zapadła się, tworząc kalderę znaną teraz jako Long Valley. Jest ona wielkim zagłębieniem o długości 32 km, szerokości 18 km i głębokości prawie 1000 m. 

W 1980 roku region Long Valley został nawiedzony przez silny rój trzęsień, a niektóre z nich miały magnitudę 6. Doszło wtedy do wypiętrzenia dna kaldery o 250 mm. Od tamtego momentu roje trzęsień ziemi stale nawiedzają te tereny. Jednocześnie wciąż dochodzi do wypiętrzania się wspomnianej struktury.

Tym ruchom towarzyszą zmiany w źródłach termalnych i w emisji gazów. Naukowcy wskazują, że większość erupcji wulkanicznych jest poprzedzonych zmianami geofizycznymi i geochemicznymi w systemie wulkanicznym.

Do tej pory specjaliści nie wiedzieli, czy wzrost aktywności wskazuje na to, że superwulkan przygotowuje się do kolejnej erupcji, czy jest oznaką, że trzęsienia "rozładowują" wyłącznie powstające naprężenia w skałach.

By się tego dowiedzieć, geolodzy z CalTech wykonali najbardziej szczegółowy podziemny obraz kaldery, której struktury sięgają do 10 km w głąb skorupy ziemskiej. Obraz ujawnił, że nagły wzrost aktywności sejsmicznej jest wynikiem uwalniania gazów i płynów, co wiąże się z ochładzaniem i osiadaniem.

Opracowany w wysokiej rozdzielczości model ujawnił, że komora magmowa superwulkanu jest pokryta stwardniałą warstwą skrystalizowanej skały, która powstała wskutek ochładzania się i krzepnięcia ciekłej magmy.

Specjalny obraz powstał dzięki szczegółowym analizom fal sejsmicznych - fale przemieszczają się z różnymi prędkościami przez różne materiały. Materiały elastyczne, w tym ciecz, spowalniają je, z kolei sztywne materiały (np. skały) "przewodzą" fale bardzo dobrze.

Na obszarze Long Valley rozmieszczono 10 000 tzw. jednoskładnikowych sejsmometrów, które przez ostatnie półtora roku wykryły ponad 2 000 trzęsień ziemi. Zdecydowana większość z nich była zbyt słaba, by mogła być odczuwalna przez ludzi. W kolejnych badaniach naukowcy chcą odkryć, gdzie znajduje się "bijące serce" uśpionego superwulkanu.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Science Advances.

CZYTAJ TEŻ: Masz dość spotkań online? SI odbębni je za ciebie!