Ανατομία ενός ηφαιστείου «ζόμπι»

Βαρυμετρικό και σταθμός GPS με το Cerro Uturuncu στο βάθος. Φωτογραφία: Duncan Muir, Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ.

Ανατομία ενός ηφαιστείου «ζόμπι»: Διερεύνηση της αιτίας της αναταραχής στο εσωτερικό του Uturuncu.

Επιστήμονες από την Κίνα, το Ηνωμένο Βασίλειο και τις ΗΠΑ συνεργάστηκαν για να αναλύσουν τις εσωτερικές λειτουργίες του ηφαιστείου «ζόμπι» της Βολιβίας, Ουτουρούντζου. Συνδυάζοντας σεισμολογία, φυσικά μοντέλα και ανάλυση της σύνθεσης των πετρωμάτων, οι ερευνητές εντοπίζουν τις αιτίες της αναταραχής του Ουτουρούντζου, μετριάζοντας τους φόβους για μια επικείμενη έκρηξη. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν σήμερα (28 Απριλίου) στο περιοδικό PNAS .

Βαθιά στις Κεντρικές Άνδεις βρίσκεται το Uturuncu, το ηφαίστειο «ζόμπι» της Βολιβίας - που ονομάζεται έτσι επειδή, παρά το γεγονός ότι είναι τεχνικά νεκρό (η τελευταία του έκρηξη έγινε πριν από 250 χιλιάδες χρόνια), εξακολουθεί να εμφανίζει σημάδια αναταραχής, συμπεριλαμβανομένων σεισμών και ροών αερίων. Αυτή η αναταραχή εκδηλώνεται με ένα μοτίβο παραμόρφωσης «σομπρέρο», με τη γη στο κέντρο του ηφαιστειακού συστήματος να ανεβαίνει και τις γύρω περιοχές να βυθίζονται.

Για τον τοπικό πληθυσμό, είναι ζωτικής σημασίας να αξιολογηθεί η πιθανή έναρξη και η σοβαρότητα μιας έκρηξης από το Uturuncu, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει εκτεταμένες ζημιές και απειλή για τη ζωή. Ωστόσο, μέχρι σήμερα δεν υπήρχε εξήγηση για τη συνεχιζόμενη ηφαιστειακή αναταραχή. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι το κλειδί για την κατανόηση αυτού ήταν να οπτικοποιηθεί ο τρόπος με τον οποίο το μάγμα και τα αέρια κινούνται κάτω από το ηφαίστειο.

Αυτή η νέα μελέτη, η οποία βασίστηκε σε εμπειρογνωμοσύνη από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας, το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και το Πανεπιστήμιο Κορνέλ, χρησιμοποίησε σήματα που ανιχνεύθηκαν από περισσότερα από 1.700 σεισμικά γεγονότα για να πραγματοποιηθεί απεικόνιση υψηλής ανάλυσης του υδραυλικού συστήματος στον ρηχό φλοιό κάτω από το Ουτουρουνττζού. Σύμφωνα με τα ευρήματα, η αναταραχή που μοιάζει με «ζόμπι»οφείλεται στην κίνηση υγρού και αερίου κάτω από τον κρατήρα, με χαμηλή πιθανότητα επικείμενης έκρηξης.

Τα ηφαιστειακά υδραυλικά συστήματα είναι ένα σύνθετο μείγμα ρευστών και αερίων σε μαγματικές δεξαμενές και υδροθερμικά συστήματα. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το Uturuncu βρίσκεται πάνω από το μεγαλύτερο γνωστό μάγμα στον κόσμο στο φλοιό της Γης, το ηφαιστειακό σύμπλεγμα Altiplano-Puna, και ότι ένα ενεργό υδροθερμικό σύστημα συνδέει αυτό το σώμα με την επιφάνεια. Αλλά ήταν άγνωστο πώς τα ρευστά μπορεί να κινούνται μέσα σε αυτό το υπόγειο σύστημα.

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε σεισμική τομογραφία, έναν τρόπο απεικόνισης του εσωτερικού του ηφαιστείου, παρόμοιο με τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται στην ιατρική απεικόνιση του ανθρώπινου σώματος. Τα σεισμικά κύματα ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες μέσα από διαφορετικά υλικά, παρέχοντας έτσι υψηλής ανάλυσης πληροφορίες για την εσωτερική λειτουργία του Uturuncu σε τρεις διαστάσεις. Συνδύασαν αυτό με την ανάλυση των φυσικών ιδιοτήτων του συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης των πετρωμάτων, για να κατανοήσουν καλύτερα το υπόγειο ηφαιστειακό σύστημα. Αυτή η λεπτομερής ανάλυση εντόπισε πιθανές ανοδικές οδούς μετανάστευσης γεωθερμικά θερμαινόμενων ρευστών και έδειξε πώς τα υγρά και τα αέρια συσσωρεύονται σε δεξαμενές ακριβώς κάτω από τον κρατήρα του ηφαιστείου. Η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι αυτή είναι η πιο πιθανή αιτία για την παραμόρφωση στο κέντρο του ηφαιστειακού συστήματος και ότι ο κίνδυνος μιας πραγματικής έκρηξης είναι χαμηλός.

Ο συν-συγγραφέας καθηγητής Mike Kendall (Τμήμα Γεωεπιστημών, Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης) δήλωσε: «Είμαι πολύ χαρούμενος που συμμετέχω σε αυτή την πραγματικά διεθνή συνεργασία. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν πώς οι συνδεδεμένες γεωφυσικές και γεωλογικές μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καλύτερη κατανόηση των ηφαιστείων, καθώς και των κινδύνων και των πιθανών πόρων που παρουσιάζουν».

Ο συν-συγγραφέας καθηγητής Haijiang Zhang (Σχολή Επιστημών της Γης και του Διαστήματος, Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας) δήλωσε: «Η κατανόηση της ανατομίας του ηφαιστειακού συστήματος Uturuncu κατέστη δυνατή μόνο χάρη στην εμπειρογνωμοσύνη της ερευνητικής ομάδας. Αυτό μας επέτρεψε να συνδυάσουμε διάφορα προηγμένα εργαλεία γεωφυσικής απεικόνισης με τη μοντελοποίηση των ιδιοτήτων των πετρωμάτων και των αλληλεπιδράσεών τους με τα υγρά».

Ο συν-συγγραφέας καθηγητής Matthew Pritchard (Πανεπιστήμιο Cornell) πρόσθεσε: «Οι μέθοδοι σε αυτή την εργασία θα μπορούσαν να εφαρμοστούν σε περισσότερα από 1400 δυνητικά ενεργά ηφαίστεια και σε δεκάδες ηφαίστεια όπως το Uturuncu που δεν θεωρούνται ενεργά αλλά δείχνουν σημάδια ζωής -άλλα πιθανά ηφαίστεια-ζόμπι».

Η ερευνητική ομάδα ελπίζει ότι παρόμοιες μελέτες που χρησιμοποιούν την κοινή ανάλυση σεισμολογικών και πετρολογικών ιδιοτήτων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξέταση της ανατομίας άλλων ηφαιστειακών συστημάτων στο μέλλον.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα ScienceDaily 

περισσότερα,

Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης

https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250428220444.htm

Ying Liu, John Michael Kendall, Haijiang Zhang, Jonathan D. Blundy, Matthew E. Pritchard, Thomas Hudson, Patricia MacQueen. Anatomy of the magmatic–hydrothermal system beneath Uturuncu volcano, Bolivia, by joint seismological and petrophysical analysis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (18) DOI: 10.1073/pnas.2420996122

https://www.ox.ac.uk/news/2025-04-29-new-study-reveals-anatomy-uturuncu-zombie-volcano