Сильные землетрясения способны вызывать у действующих вулканов кратковременные всплески сейсмической активности. Этот эффект подтверждён наблюдениями, однако долгое время оставалось неясным, указывает ли такая реакция на приближение извержения или представляет собой лишь временное возмущение внутренних процессов.
В 2017 году у южного побережья Мексики произошло землетрясение магнитудой 8,2, что позволило исследователям проверить эту гипотезу на практике. В зоне воздействия находились два активных вулкана — Эль-Чичон и Такана. Сразу после подземного толчка оба объекта проявили усиление активности, однако затем постепенно вернулись к прежнему состоянию.
Землетрясение 8 сентября 2017 года зафиксировали в районе залива Теуантепек. Оно стало одним из крупнейших сейсмических событий современной Мексики и привело к гибели около 100 человек, а также вызвало небольшое цунами на побережье.
В этом регионе расположены два известных вулкана. Эль-Чичон в 1982 году дал мощное извержение, в результате которого погибло около 2000 человек, а близлежащие поселения оказались засыпаны пеплом. Вулкан Такана, находящийся на границе с Гватемалой, последний раз извергался в 1986 году. Оба объекта продолжают считаться активными.
Перед учёными стояла задача понять, могло ли мощное землетрясение стать триггером для будущего извержения одного из вулканов. Исследование под руководством сейсмолога Дениса Леграна из Национального автономного университета Мексики (UNAM) сравнивало данные о микросейсмической активности Эль-Чичона и Таканы до и после землетрясения. Работа опубликована в The Journal of South American Earth Sciences. Вулканическая система в состоянии напряжения формирует микротолчки — слабые сигналы, фиксируемые только чувствительной аппаратурой. Они проявляются как серии коротких импульсов, которые позволяют судить о процессах внутри вулкана. Анализ таких сигналов показывает, что при дополнительной нагрузке со стороны землетрясения их число должно расти, если система действительно приближается к извержению. Быстрое возвращение к фоновым значениям указывает на отсутствие долгосрочных изменений.
Эль-Чичон отреагировал почти сразу: в первые дни после землетрясения количество микротолчков резко увеличилось. Повышенная активность сохранялась около пяти недель, после чего вернулась к обычному уровню.
Такана повёл себя иначе. Рост сейсмической активности начался лишь спустя 15 недель и продолжался около двух недель, что указывает на иной механизм реакции. Такое различие стало ключевым результатом исследования. Два вулкана, находящиеся под воздействием одного и того же сейсмического события, продемонстрировали разные временные сценарии отклика. По данным команды, в Эль-Чичоне всплеск связан с движением горячих жидкостей и газов через трещиноватые породы, где работает гидротермальная система. Давление в ней кратковременно усилилось после внешнего толчка, что объясняет быстрый отклик.
В Такане сигналы фиксировались глубже и связываются с магматическими процессами. Этим объясняется задержка в 15 недель: более плотная среда реагирует медленнее. Однако главным наблюдением стало не усиление активности, а её быстрое затухание. В обоих случаях всплески прекратились в течение нескольких недель, не приведя к дальнейшему росту активности.
По оценке Дениса Леграна и его коллег, это указывает на кратковременное перераспределение внутренних флюидов без долгосрочной перестройки системы. Дальнейшие данные подтвердили отсутствие извержений в 2017 и последующие годы. Сейсмическая активность не переросла в устойчивую тенденцию.
Пространственное распределение сигналов также дало дополнительную информацию. В Эль-Чичоне они совпали с зонами горячих источников, что согласуется с ранее составленными картами поверхности вулкана.
В Такане глубинные сигналы соотносятся с предполагаемым магматическим резервуаром и каналами подъёма расплава. Оба независимых подхода указывают на одни и те же структуры.
Главный итог исследования заключается в том, что даже сильное землетрясение не привело к дестабилизации вулканов. Реакция оказалась краткосрочной и не изменила их долгосрочное состояние.
Ранее оценка вулканической опасности строилась преимущественно на факте отсутствия извержений после событий. Теперь данные позволяют отслеживать динамику реакции и скорость восстановления системы. Такой подход может применяться в зонах активной сейсмичности для оперативной оценки состояния вулканов и определения уровня потенциальной опасности.
