Прогнозування вулканічних вивержень, навіть за наявності сучасних систем моніторингу, залишається складним завданням для багатьох регіонів світу. Однак, новітній інструмент під назвою Jerk, розроблений геофізиками Франсуа Бодюселем та Філіпом Жуссе, обіцяє революціонізувати цю галузь, виявляючи надзвичайно слабкі сейсмічні сигнали, які раніше залишалися непоміченими.
Jerk: нова ера у прогнозуванні вулканічних вивержень
Принцип роботи та реальне застосування
- Jerk здатен в реальному часі фіксувати ледь помітні рухи земної кори, які безпосередньо пов’язані з міграцією магми всередині вулкана.
- Ці сигнали є низькочастотними коливаннями в горизонтальному русі та нахилі земної поверхні, що виникають внаслідок утворення тріщин перед виверженням.
- Цікаво, що для фіксації таких сигналів достатньо лише одного широкосмугового сейсмометра, що робить систему Jerk відносно доступною та простою у впровадженні.
“На відміну від багатьох інших наукових розробок, Jerk уже має реальне застосування. Ще до публікації дослідження у грудні 2025 року вчені випробовували його на французькому острові Реюньйон з 2014 року.”
Випробування на Реюньйоні: вражаючі результати
Дослідження, опубліковане в Gizmodo, підкреслює успішне впровадження повністю автоматизованої системи Jerk на вулкані Пітон-де-ла-Фурнез на острові Реюньйон. З 2014 по 2023 рік система надала ранні попередження про 92% з 24 зафіксованих вивержень, забезпечуючи часовий інтервал від кількох хвилин до 8,5 годин до моменту, коли магма досягала поверхні. Це стало можливим завдяки тому, що Jerk фіксує ранні руйнування порід під час підйому магми, що дає змогу завчасно попереджати про потенційне виверження.
Виклики та майбутні перспективи
Подолання обмежень традиційних методів
Франсуа Бодюсель з Паризького інституту фізики Землі та Філіп Жуссе з Центру імені Гельмгольца, розробники Jerk, зазначають, що ключовою проблемою прогнозування вивержень є неможливість безпосередньо спостерігати за процесами, що відбуваються глибоко всередині вулкана. Jerk частково вирішує цю проблему, дозволяючи встановлювати автономні станції моніторингу на значній відстані від вулкана, що на прикладі Реюньйона становило близько 8 кілометрів.
“Наразі вулканічні станції вимагають [ручного керування] від людей для інтеграції, синтезу та аналізу всіх спостережень, і тоді можна сказати: “Ймовірно, ми вважаємо, що виверження відбудеться”. Тож це дуже спеціалізована робота, яку стали можливими завдяки вулканологам, заснована на геофізиці та геохімії. Система Jerk є інноваційною тим, що вона повністю автоматична.”
Удосконалення та розширення застосування
Незважаючи на вражаючі результати, команда розробників планує подальше вдосконалення системи Jerk, зокрема, шляхом повної автоматизації процесу розрізнення хибнопозитивних спрацьовувань, які можуть виникати через технічне обслуговування станції або випадкову людську активність поблизу. Наступним кроком у впровадженні Jerk стане активний вулкан Етна в Італії.
Процес перевірки та вдосконалення системи зайняв близько 10 років, протягом яких дослідники ретельно вивчали та інтерпретували сигнали Jerk, враховуючи, що вони були одними з перших, хто спостерігав за подібними явищами. Зокрема, у 2023 році вулкан Пітон-де-ла-Фурнез припинив вивергатися, що трапляється з ним приблизно кожні 10-15 років.
Дослідники мають намір вдосконалити систему Jerk на Пітон-де-ла-Фурнез, оскільки іноді команда отримує хибнопозитивні результати від обслуговування станції або від когось, хто проходить поруч. Цей процес розрізнення хибних та звичайних тривог також хочуть повністю автоматизувати. Крім того, далі систему планують впровадити на активному вулкані Етна в Італії.
Загалом, Jerk являє собою значний крок уперед у сфері сейсмології та вулканології, надаючи надію на більш точне та своєчасне прогнозування вулканічних вивержень, що може врятувати тисячі життів та зменшити матеріальні збитки.
