В Йеллоустоне ‘пульсирует’ территория размером с Чикаго: чего ожидать

В северо-западном Вайоминге, в центре национального парка «Йеллоустон», есть пузырящаяся кальдера — это шрам от гигантского вулканического извержения, которое произошло 640 тысяч лет назад. Парк площадью 3 472 кв. мили (8 992 кв. километра), охватывающий кальдеру, полон геологических чудес. Здесь вырастают из-под земли гейзеры и кипят горячие источники. Все они движутся под действием магмы и огненной лавы, бушующей под каменной поверхностью, пишет National Geographic.

Фото: shutterstock

В бассейне гейзеров Норрис к северо-западу от кальдеры находится более 500 гидротермальных объектов. Бурлящие гейзеры меняются изо дня в день, но вместе с тем происходит гораздо более масштабная трансформация. В течение более двух десятилетий территория, площадь которой превышает Чикаго, регулярно вздымается и опускается на несколько дюймов. В гиперактивном вулканическом регионе, таком как Йеллоустон, трудно определить точные причины любого такого движения. Но недавняя публикация в Journal of Geophysical Research: Solid Earth может помочь объяснить, почему этот участок земли «пульсирует».

«По всей вероятности, в течение очень долгого времени Норрис был центром деформации», — говорит исследователь-геолог из Вулканической обсерватории американской Геологической службы и один из соавторов нового исследования Даниэль Дзурисин.

По теме: 1,5 тысячи Хиросим: хроника самого катастрофического извержения вулкана в США

Чтобы смоделировать возможные варианты изменений, происходящих под его поверхностью, ученые использовали информацию за десять лет наблюдений со спутников, данные радаров и GPS, расположенных в бассейне Норрис. В конце 1990-х годов на этой территории произошел выброс магмы наружу. По мере того как она застывала, увеличивалось ее давление, земля поднималась, подземные воды выходили на поверхность. Когда магма или вода выходили на поверхность в другом месте, земля опускалась. Сегодня магма, по оценкам, может находиться всего в миле от поверхности.

Новое исследование доказывает, что супервулкан, который создал кальдеру Йеллоустона, извергавшийся последний раз 640 тыс. лет назад, с большой вероятностью не будет извергаться в ближайшее время. Вместо этого эти геологические движения могут помочь объяснить, почему самый высокоактивный гейзер в мире Steamboat Park извергается рекордными темпами с марта 2018 года. Исследователи также предполагают, что изменения под бассейном гейзеров Норрис могут означать слегка повышенную вероятность гидротермальных взрывов, которые происходят в бассейне.

Геология Йеллоустона сложна, в особенности трудны исследования недр. Ученые сходятся во мнении, что объяснением поднимающейся и опускающейся земли является магма.

«Мы только начинаем понимать, насколько динамичен бассейн гейзеров Норрис», — поясняет Майкл Поланд, научный сотрудник Йеллоустонской обсерватории по изучению вулканов США, которая не участвовала в новом исследовании.

Пресловутый бассейн гейзеров Норрис

Бассейн гейзеров Норрис является старейшим геотермальным районом Йеллоустона, тепло от которого исходит уже на протяжении 115 тыс. лет. Это также самый жаркий район, где регистрируют 459 градусов по Фаренгейту (+237 по Цельсию) на глубине тысячи футов (300 м) или около того под поверхностью.

Гейзер Steamboat в регионе иллюстрирует, насколько радикально и неожиданно может измениться этот кипящий участок Йеллоустона. Гейзер высотой 400 футов (121,9 метра) выстреливал редко, с промежутками между основными извержениями от четырех дней до полувека. Но с марта 2018 года он извергается раз в неделю. 32 извержения в 2018 году установили рекорд, который был побит в 2019-м, когда гейзер извергался 48 раз.

Хотя гиперактивность этого гейзера привлекла внимание общественности, ученые больше заинтересованы изучить геологические движения этой территории, чем гейзер. В период с 1996-го по 2004 год площадь в 18 миль поднялась на 4,7 дюйма (11,9 см), а затем снизилась на 2,8 дюйма (7,1 см) в период с 2005 года по 2013-й. Затем с конца 2013-го по начало 2014 года регион неожиданно снова начал подниматься со скоростью 5,9 дюйма (14,9 см) в год. Это самый высокий темп подъема, когда-либо наблюдаемый в Йеллоустонском национальном парке.

В марте 2014 года в бассейне гейзеров Норрис произошло землетрясение магнитудой 4,9 балла, которое, по-видимому, остановило внезапный подъем. Земля постепенно колебалась между опусканием и подъемом до начала 2019 года. Теперь эта территория на 5 дюймов (12,7 сантиметра) выше, чем в 2000-м.

Подземные толчки

Для отслеживания деформации бассейна гейзеров Норрис использовались данные радара и GPS со спутников. Геологи подозревают, что толчки начались между 1996-м и 2001 годами, когда магма поднялась и находилась на глубине всего 9 миль (14,5 км) от поверхности земли. Этот бассейн находится на линии разломов, известных как коридор Норрис-Мамонт.

«Две зоны георазломов, пересекающие друг друга, — это место, где магма смогла проникнуть на поверхность», — говорит Дзурисин.

Это стало причиной подъема территории в период с 1996-го по 2004 год. Когда магма остыла, растворенные в ней жидкости стали выдавливаться на поверхность. Этот процесс снизил внутреннее давление застывшей магмы, масса начала сдуваться, как дырявый воздушный шар, что, вероятно, вызвало опускание земли в период с 2005-го по 2013 год.

Выдавленные из-за этих процессов на поверхность подземные воды неоднократно попадали в расщелины под скалистыми породами. Из-за чего земля вновь начинала подниматься. Этот цикл оказался неуловимым для наблюдения ученых, и они были не в состоянии его идентифицировать и вести хронику событий. Новая модель является «вероятной гипотезой, но отнюдь не окончательной», говорит Поланд. Возможно, в подъеме земной поверхности виновата вода, которая собирается под скалистыми породами после таяния снегов. А когда она уходит, ландшафт вновь опускается.

Гейзеры и возможные гидротермальные взрывы

Ученые подозревают, что магма сейчас находятся прямо под поверхностью бассейна гейзеров Норрис. Кратеры гидротермальных взрывов, которые произошли тысячелетия назад, можно найти по всему региону. Они образуются из-за того, что кипящие подземные воды резко выходят на поверхность, сбрасывая давление, если скала трескается. Это событие, которое практически невозможно спрогнозировать.

В любой момент в бассейне гейзеров Норрис может произойти новый гидротермальный взрыв, хотя крупные взрывы случаются редко. Если вода накопится вблизи поверхности бассейна, вероятность гидротермальных взрывов может стать немного выше. Но трещины в скалистых породах сложны и непредсказуемы. Любые небольшие изменения, которые невозможно обнаружить, постоянно увеличивают или уменьшают вероятность взрыва.

Возможность геотермального взрыва сейчас остается весьма спорным вопросом, потому ученые не рекомендуют закрывать регион для посетителей.

Исследователи также задаются вопросом, может ли накопление магмы и подземных вод быть связано с недавним рекордным числом извержений Steamboat. В 1960-х и начале 1980-х гейзер имел схожие всплески активности, возможно, также связанные с циклами «дыхания» земли в бассейне.

Но если это действительно так, то почему именно этот гейзер устраивает шоу, когда несколько других остаются спокойными?

По теме: Активные вулканы, поля из лавы и самые мощные в мире телескопы: путешествие по острову Гавайи

Дзурисин говорит, что связь между гиперактивностью Steamboat и поднятием уровня магмы носит косвенный характер, но «сроки совпадают». В будущем он и его коллеги надеются изучить подземные воды, которые выходят на поверхность, чтобы узнать, есть ли в них химические элементы магматического происхождения.

Тем не менее, тот факт, что исследователи смогли создать теорию, которая могла бы объяснить эти серьёзные изменения, доказывает, что накопленные за десятилетия данные и современные научные методы оказались весьма полезными. «Двадцать лет назад это было бы невозможно», — считает Дзурисин.

Читайте также на ForumDaily:

Десять национальных парков США с самыми необычными и живописными видами

14 мировых достопримечательностей, которые беспощадно уничтожают туристы

12 невероятных мест во Флориде, которые нужно посетить в 2020 году

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.