Jak stworzyć mapę zasobów wodnych znajdujących się wewnątrz stożka wulkanicznego? Po co nam to w ogóle potrzebne? Dla pełniejszego zrozumienia procesów endogenicznych zachodzących w komorach magmowych i ich bezpośrednim sąsiedztwie. Dzięki temu skuteczniej naukowcy będą przewidywać erupcje wulkanów, oceniać potencjał gorących wód jako źródła energii i ułatwi im to prospekcję złóż mineralnych, ponieważ obszary wulkaniczne są pełne rzadkich pierwiastków i cennych minerałów, które są pożądane na potrzeby zaawansowanych technologii.
Naukowcy z Wielkiej Brytanii i Stanów Zjednoczonych przeprowadzili innowacyjne mapowanie roztworów wodnych znajdujących się wewnątrz wulkanu Uturuncu. Wyniki opublikowali w Geophysical Research Letters. Wysoki na 6008 metrów stożek zlokalizowany jest w Andach, na południu Boliwii. W tym obszarze pod powierzchnią ziemi znajduje się prawdopodobnie największe ciało magmowe na naszej planecie – Altiplano-Puna, które rozciąga się od Peru do Argentyny.
Czytaj też: Jesteśmy świadkami przebudzenia się wielkiego wulkanu. Roje trzęsień ziemi dają tam o sobie znać
Na potrzeby badań Uturuncu okazał się idealnym obiektem do testowania nowej metody mapowania. Wulkan nie pluje już lawą od plejstocenu, ale nie jest jeszcze całkowicie wygasłym stożkiem. Codziennie odnotowuje się kilka trzęsień o niewielkiej sile, a na szczycie stożka znajdują się dwa pola fumaroli – gorących ekshalacji gazów i oparów wodnych. Zresztą samo ciało magmowe Altiplano-Puna ma w swoim składzie dużo wody (nawet do 10 proc. wagowych), więc badanie rozkładu roztworów w tym miejscu jest bardzo zasadne, bo na pewno jest ich pod powierzchnią Uturuncu dużo.
Boliwijski wulkan chociaż uśpiony to jednak ciągle niepokoi. Odkryto, że stożek podnosi się średnio o 1 centymetr rocznie. Prawdopodobnie ma to związek z obecnością magmy bliżej powierzchni ziemi w tym miejscu, która „wypycha” wulkan do góry. Ruch wznoszący jest zmienny i zależy także od trzęsień ziemi zachodzących na obszarze Uturuncu.
Czytaj też: Najzimniejszy wulkan na świecie. Krajobrazy tutaj jak z Marsa, a przed czarną lawą nikt nie zdoła uciec
Badacze zajrzeli do środka wulkanu Uturuncu. Jaką metodę zastosowali?
Główną bazą dla uczonych były dane nt. 1356 trzęsień ziemi zarejestrowanych pomiędzy kwietniem 2010 a październikiem 2012 przez 33 sejsmometry rozmieszczone w okolicach wulkanu. Aby dowiedzieć, gdzie występują kieszenie skalne z roztworami, przeanalizowali jak skały wulkanu pochłaniają energię z fal sejsmicznych. Do badań wykorzystali także faktory takie jak ciśnienie, temperaturę i przewodnictwo elektryczne, aby ocenić również skład roztworów.
Okazało się, że różnych solanek i fluidów pod Uturuncu nie brakuje. Badacze rozróżnili sektory, gdzie znajdują się pokłady roztworów „gazowanych” wzbogaconych o dwutlenek węgla, wód nienasyconych czy kieszenie z płynami znajdującymi się w stanie nadkrytycznym, gdzie ciśnienie jest tak ogromne, że roztworów nie da się zaklasyfikować ani do gazów, ani do cieczy.
Doniesienia naukowców przede wszystkim otwierają nową drogę do badań wulkanów, w okolicach których dochodzi do częstych trzęsień, a istnieje podejrzenie, że pod ich powierzchnią znajdują się duże zasoby gorących wód. W Polsce nowa metoda niespecjalnie znajdzie zastosowanie – głównym problemem jest brak obszarów o dużej częstotliwości występowania trzęsień ziemi. Najbliższy taki potencjalny obszar badań znajduje się we Włoszech, Turcji i na Wyspach Kanaryjskich.