Tiha više od 100.000 godina — Da li se grčki vulkan Methana vraća?

Vulkan Methana, udaljen manje od 60 km od Atine i deo Južnog egejskog vulkanskog luka, dugo je izgledao ugašen na površini. Međutim nova međunarodna studija predvođena ETH Zurichom otkriva da je ispod površine tokom stotina hiljada godina kontinuirano rasla i sazrevala magmatska masa — što menja uobičajenu predstavu o tome kada je vulkan zaista „ugasao”.

Kako su naučnici otkrili skriveni sistem

Istraživači su datovali više od 1.250 zirkon‑kristala iz stena sa Methane i dopunili analize izotopa plagioklasa i hemijom stena. Zirkon nastaje u magmi dok se hladi i zadržava hemijske i vremenske tragove: analiza je omogućila detaljan pregled podzemne istorije vulkana tokom oko 700.000 godina.

Overview of compositions and eruption ages of Methana. (CREDIT: Science Advances)

Dvodelni eruptivni ciklus i duga pauza

Rezultati pokazuju dva glavna eruptivna ciklusa razdvojena pauzom dužom od 100.000 godina. Tokom prve faze bilo je više erupcija raspoređenih na desetine hiljada godina, a potom je usledila tišina koja je površinski delovala kao ugašenje. Ipak, upravo u tom periodu zabeležen je najveći rast zirkona, što ukazuje na intenzivnu podzemnu aktivnost i rast magmatskih rezervoara.

Zašto magma nije eruptirala

Ključ leži u veoma vodenim — takozvanim superhidratnim — magmama. Methana leži iznad subdukcione zone gde potonuća okeanske kore oslobađaju vodu u plašt, što stvara vlažniji magmatski izvor. U nekim uzorcima procenat rastvorene vode premašivao je 6 % po težini. Kako takva magma uzlazi kroz koru, smanjenje pritiska dovodi do izlučivanja vode u mehuriće i nagle kristalizacije.

Snake plot depicting an overview of zircon crystallization ages obtained by in situ U-Pb and U-Th disequilibrium dating. (CREDIT: Science Advances)

Rast kristala povećava viskoznost — modeli pokazuju da uspon magme može usporiti za faktore 100–1.000. Kada sadržaj kristala pređe približno 30 %, magma postaje previše rigidna da bi efikasno dosegla površinu i zato se zadržava u podzemnim komorama, gde se akumulira.

Posledice za procenu rizika

Ovo otkriće ima važne implikacije za monitoring i procenu opasnosti: vulkani koji su mirni na površini desetine hiljada godina ne moraju biti bezbedni — mogu skriveno graditi velike magmatske rezerve. Autori upozoravaju da slični procesi mogu biti prisutni u subdukcionim regionima širom sveta (Grčka, Italija, Japan, Indonezija, Filipini, Južna i Severna Amerika).

Overview of zircon-based eruption ages. (CREDIT: Science Advances)

Potencijalni signali dopremanja magme tokom „dormancije” uključuju pojavu zemljotresa, naduvavanje tla (inflaciju), promene u emisijama gasova i suptilne promene gravitacije. Moderni sistemi monitoringa (seizmički mrežni sistemi, GPS, satelitski InSAR, gasni senzori, gravitaciona merenja) mogu otkriti ove znake i omogućiti ranije upozorenje.

Značaj za nauku i lokalne zajednice

Studija menja klasičan pogled na evoluciju vulkana: duga površinska tišina može odražavati intenzivan rast i konsolidaciju podzemnih rezervoara, a ne hlađenje sistema. Ponavljane injekcije superhidratne magme mogu s vremenom stvoriti veće rezervoire i potencijalno doprineti većim erupcijama ili formiranju kaldera.

Zircon and plagioclase isotopic variability as a function of age and eruption frequency. (CREDIT: Science Advances)

Najmlađa poznata erupcija Methane dogodila se pre oko 2.250 godina i pominje je antički geograf Strabon. Rad je objavljen u časopisu Science Advances, a nalazi podstiču preporuku za ciljano praćenje vulkana koji su dugo tihi, naročito u subdukcionim oblastima.

Izvori: ETH Zurich; Science Advances; intervju sa autorima studije.