Извержения супервулканов вызывали величайшие катастрофы в истории нашей планеты, но мы до сих пор не знаем, как предсказать, когда и как они произойдут.

Новое исследование предполагает, что вместо тихого периода восстановления некоторые из крупных вулканов могут оставаться активными в течение тысяч лет после своего первоначального извержения, создавая угрозу гораздо дольше, чем предпологалось.

Иногда супервулкан может даже «затихнуть» на тысячи лет, прежде чем снова начать извергаться. Более поздние извержения намного слабее, чем первоначальное, но они все же представляют опасность.

«Хотя суперизвержение может иметь региональные и глобальные последствия, а восстановление может занять десятилетия или даже столетия, — говорит вулканолог Мартин Данишик из Университета Кертина в Австралии, — наши результаты показывают, что опасность существует еще много тысяч лет спустя».

Выводы основаны на моделях супер-извержения Тоба, которое произошло почти 75 000 лет назад на территории, ныне известной как озеро Тоба на Суматре, Индонезия. Сегодня там осталась сложная кальдера с небольшим количеством куполов и другими особенностями, в первую очередь с самым молодым туфом Тоба, который представляет собой последнее крупное извержение на этом месте.

В то время супервулкан выбросил в воздух около 2800 км³ горячей магмы — одно из крупнейших извержений, известных на сегодняшний день. Некоторые ученые считают, что взрыв был настолько мощным, что на самом деле он спровоцировал десятилетнюю «вулканическую зиму» и ледниковый период, который, возможно, длился тысячу лет, хотя детали выпадения осадков все еще горячо обсуждаются.

Теперь, фаза восстановления вулкана, технически известная как возрождение, также вызывает споры. Спокойный период, наступающий после извержения супервулкана, может быть не таким уж тихим.

«Полученные данные бросают вызов существующим знаниям и изучению извержений, которые обычно включают поиск жидкой магмы под вулканом для оценки будущей опасности», — объясняет Данишик.

Но жидкая магма под Тоба, похоже, не задержалась надолго после первоначального извержения. Вместо этого, когда дно кальдеры остывало, оно выдавливало остатки магмы вверх и наружу вдоль линий разломов с «панцирем» наверху, который Данишик сравнивает с панцирем черепахи.

Открытие основано на двух примерах — минералах полевом шпате и цирконе — содержащих метку времени для вулканических газов, таких как аргон и гелий. Эти косвенные данные были измерены на образцах вулканической породы, взятых в кальдере Тоба, чтобы увидеть, привел ли период ее покоя к каким-либо извержениям.

Когда исследователи использовали полученные геохронологические данные и включили их в тепловое моделирование, они обнаружили несколько скоплений полевого шпата и циркона, и эти извержения были разделены примерно 13,6 тысячами лет.

В конечном счете, модели предполагают, что купол на севере кальдеры извергался примерно через 4600 лет после первоначального колоссального извержения, тогда как купол Тук-Тук в направлении центра извергался с 8000-летней задержкой, а купол на юге прорвался после извержения с задержкой на 13000 лет.

«Таким образом, наша работа демонстрирует значительную задержку между извержением самого молодого туфа Тоба и извержением этих куполов», — пишут авторы.

«Мы предполагаем, что извержения куполов сигнализируют о начале возрождающегося поднятия магмы и связанного с ней открытия путей к поверхности, через которые остатки затвердевших заглушек каналов и дамб выдавались на поверхность, вторгаясь в магму, действуя как поршень в шприце».

Несмотря на то, что купола удерживали остывшую магму в течение тысяч лет, материал не был настолько холодным, чтобы сдержать извержение.

Необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, что именно вызывает задержку и могло ли что-то подобное случиться с другими супервулканами на нашей планете, такими как Йеллоустоун.