Ostatnie ponowne przebudzenie najwyższego gejzeru na świecie nie jest zwiastunem nadchodzącej erupcji wulkanicznej, donosi nowe badanie. Nie jest też prawdopodobne, by zwiastowało to niebezpieczną eksplozję hydrotermalną, która może nastąpić, gdy przegrzana woda zamienia się w parę i gwałtownie wybucha z ograniczającej ją skały, donoszą naukowcy w opublikowanym 12 stycznia Proceedings of the National Academy of Sciences.
Przyczyna nagłego ponownego uruchomienia Steamboat Geyser, znajdującego się w Parku Narodowym Yellowstone w Wyoming, pozostaje tajemnicą, twierdzą naukowcy. Ale badanie, które analizuje bogactwo danych sejsmicznych, środowiskowych i innych danych z regionu Yellowstone, pomaga naukowcom lepiej zrozumieć, co sprawia, że Steamboat i inne gejzery tykają.
Po ponad trzech latach uśpienia, Steamboat nagle wystrzelił potężny strumień gorącej wody do nieba 15 marca 2018 roku. To wydarzenie rozpoczęło nową aktywną fazę dla gejzera, jednego z najbardziej znanych cech Yellowstone – i sprawiło, że niektórzy obserwatorzy parku zastanawiają się, czy nagła erupcja ostrzegła o większych zagrożeniach, które mają dopiero nadejść.
Jeśli chodzi o potencjalne zagrożenia w Yellowstone, sam superwulkan dostaje większość uwagi (SN: 1/2/18). Ale jego głęboki zbiornik magmy również ogrzewa wody gruntowe, które krążą pod ziemią lub baseny na powierzchni – a te wrzące wody stanowią o wiele bardziej bezpośrednie zagrożenie dla odwiedzających park. „Prawdopodobnie największym zagrożeniem w Yellowstone są ludzie schodzący ze szlaku i wpadający do wrzącej wody. Ale zawsze istnieje ryzyko eksplozji hydrotermalnych,” mówi Michael Manga, geolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
Sign Up For the Latest from Science News
Nagłówki i streszczenia najnowszych artykułów Science News, dostarczone do Twojej skrzynki odbiorczej
Takie eksplozje są mało zrozumiałe i dlatego trudno je przewidzieć. Ale mogą być śmiertelne: na przykład w grudniu 2019 r. nagły wybuch hydrotermalny na Whakaari, czyli White Island, w Nowej Zelandii zabił 22 osoby.
Więc po ponownym przebudzeniu Steamboat naukowcy uznali, że „całkowicie uzasadnione jest rozważenie możliwości, że być może nadchodzi jeszcze bardziej gwałtowna aktywność” – mówi Manga. Aby ocenić to potencjalne zagrożenie, on i jego koledzy zebrali szeroki zakres danych ze Steamboat – który wybuchał jeszcze 109 razy między marcem 2018 a lipcem 2020 – jak również z innych gejzerów w regionie i z otaczającego środowiska.
Dane te obejmowały zapisy sejsmiczne sięgające 2003 roku; określone przez GPS zmiany w kształcie ziemi, które mogą być związane z przemieszczającą się magmą; zmiany temperatury pod ziemią, jak również w tym, ile ciepła zostało wyemitowane do powietrza nad niecką gejzera; oraz zmiany w objętości i chemii wody wydobywającej się ze Steamboat.
Dane ujawniły, że tuż przed reaktywacją Steamboat w 2018 roku, aktywność sejsmiczna w regionie była nieco zwiększona, ziemia podniosła się bardzo nieznacznie, a ciepło emanujące do atmosfery z niecki gejzera wzrosło – wszystko to może wskazywać na jakiś ruch magmowy. Jednak żaden inny uśpiony gejzer w tym regionie nie obudził się, a temperatury pod ziemią nie zmieniły się. Zespół nie znalazł także żadnych innych korelacji pomiędzy kolejnymi erupcjami Steamboat a aktywnością sejsmiczną, deformacją terenu czy emisjami termicznymi.
Steamboat zdawał się także wykazywać sezonowy cykl erupcyjny, wybuchając częściej latem niż zimą. Wzorzec ten sugeruje możliwy związek między częstotliwością erupcji a wzrostem przepływu w rzekach spowodowanym topnieniem śniegu, sugerują badania.
Ale ostateczny czynnik wywołujący ponowne przebudzenie Steamboat jest wciąż nieznany, mówi geofizyk z U.S. Geological Survey Michael Poland, który jest również naukowcem odpowiedzialnym za Obserwatorium Wulkanów Yellowstone w Vancouver, Wash. Autorzy „wykonali naprawdę dobrą robotę, biorąc każdą możliwą zmienną, jaką tylko mogli i wykluczając ją” – mówi Poland. „I nawet jeśli odpowiedź brzmi, że nie widzimy żadnego powodu, dla którego Steamboat stał się aktywny, to i tak jest to cenna informacja.”
Badanie daje również pewien wgląd w te tajemnicze, a czasem śmiertelnie niebezpieczne fontanny gorącej wody. „Większość gejzerów nie zachowuje się w przewidywalny sposób,” mówi Poland. „Old Faithful jest bardzo nietypowy, ponieważ jego erupcja przebiega zgodnie z regularnym harmonogramem. Jednym z najbardziej fundamentalnych pytań dotyczących gejzerów jest to, dlaczego wybuchają one na określonych wysokościach – dodaje – i dlaczego, na przykład, Steamboat może wystrzelić wodę na ponad 100 metrów w powietrze, podczas gdy fontanna Old Faithful jest być może o jedną trzecią wyższa.
Nowe badania dają możliwą odpowiedź, zauważając, że zbiornik gorącej wody, który zasila Steamboat jest znacznie głębszy niż w innych gejzerach. Woda przechowywana głębiej pod ziemią jest pod wyższym ciśnieniem i może również osiągnąć wyższą temperaturę – i ta dodatkowa energia może napędzać te wyższe erupcje (SN: 3/21/16).
Nowe badania dają możliwą odpowiedź.