Открытие указывает на ранее неизвестную связь между Санторини и близлежащим подводным вулканом Колумбо.
В начале 2025 года на Санторини и близлежащих территориях Эгейского моря произошли десятки тысяч землетрясений. Теперь ученые выяснили, что стало причиной таких сильных толчков. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Центра наук о Земле имени Гельмгольца и Центра океанографических исследований имени Гельмгольца в Киле, работающие с международными партнерами, представляют результаты детального геологического исследования сейсмического кризиса.
Объединив данные наземных сейсмических станций и приборов, установленных на дне океана у подводного вулкана Колумбо, расположенного в 7 км от Санторини, ученые смогли реконструировать то, что происходило глубоко под поверхностью. Они также применили недавно разработанный метод искусственного интеллекта для более точного определения места землетрясения. Согласно их анализу, около 300 миллионов кубических метров магмы поднялись из глубин земной коры и остановились примерно в четырех километрах под морским дном. По мере того как расплавленная порода поднималась вверх, она разрушала окружающие слои, вызывая тысячи землетрясений и толчков.
Вулканическая и тектоническая природа Санторини
Санторини расположен в восточной части Средиземного моря, в пределах Эгейской вулканической дуги, одного из самых геологически активных регионов Европы. Острова образуют край кальдеры, образовавшейся в результате мощного извержения около 3600 лет назад.
Неподалеку находится действующий подводный вулкан Колумбо. Более обширный регион пересекают активные линии разломов, образовавшиеся в результате давления Африканской плиты на северо-восток на Эгейскую плиту. Средиземноморская кора здесь разбита на более мелкие микроплиты, которые смещаются, проседают и частично плавятся, провоцируя землетрясения и извержения вулканов.
За всю историю Санторини извергался несколько раз, последнее извержение произошло в 1950 году. В 1956 году в южной части Эгейского моря между Санторини и близлежащим островом Аморгос с разницей в 13 минут произошли два мощных землетрясения. Землетрясения магнитудой 7,4 и 7,2 вызвали цунами.
Серия землетрясений, начавшаяся в конце января 2025 года, произошла в той же тектонически активной зоне. За время кризиса было зафиксировано более 28 000 землетрясений. Самые сильные из них превышали магнитуду 5,0. Поскольку изначально было неясно, вызваны ли толчки сдвигами в разломах земной коры или вулканической активностью, жители, естественно, были встревожены.
Движение магмы за очагом землетрясения
Новые данные указывают на то, что движущей силой роения стала поднимающаяся из глубины магма. На самом деле этот процесс начался несколькими месяцами ранее. В июле 2024 года магма начала скапливаться в неглубоком резервуаре под Санторини, из-за чего остров слегка приподнялся на несколько сантиметров.
Сейсмическая активность усилилась в начале января 2025 года. К концу января магма снова начала подниматься с более глубоких уровней, что сопровождалось интенсивной сейсмической активностью. Эпицентр землетрясений постепенно сместился более чем на 10 километров к северо-востоку от Санторини. Во время этой фазы очаги землетрясений перемещались вверх импульсами, опускаясь с глубины около 18 километров до уровня всего в 3 километра под морским дном.
Чтобы смоделировать последовательность событий, исследователи объединили данные детального картирования землетрясений со спутниковыми радиолокационными измерениями (InSAR), данными со станций GPS и датчиков на морском дне.
Доктор Мариус Искен, геофизик из Германского центра авиации и космонавтики и один из двух ведущих авторов исследования, объясняет: «Сейсмическая активность была типичной для магмы, поднимающейся сквозь земную кору. Мигрирующая магма разрушает горные породы и образует каналы, что приводит к интенсивной сейсмической активности. Наш анализ позволил с высокой точностью проследить путь и динамику подъема магмы».
По мере смещения магмы Санторини постепенно опускался. Ученые считают это проседание свидетельством ранее неизвестной гидравлической связи между Санторини и близлежащим вулканом Колумбо.
Доктор Йенс Карстенс, морской геофизик из GEOMAR и соавтор исследования, говорит: «Благодаря тесному международному сотрудничеству и сочетанию различных геофизических методов мы смогли следить за развитием сейсмического кризиса практически в режиме реального времени и даже кое-что узнать о взаимодействии двух вулканов. Это поможет нам улучшить мониторинг обоих вулканов в будущем».
Искусственный интеллект и датчики на морском дне выявляют скрытую активность
Два основных фактора позволили исследователям составить исключительно подробную карту подземных процессов. Во-первых, ученые из Германского центра авиации и космонавтики использовали систему на основе искусственного интеллекта, способную автоматически анализировать огромные массивы сейсмических данных. Во-вторых, в рамках проекта MULTI-MAREX компания GEOMAR в начале января уже установила подводные приборы в кратере Колумбо.
Эти датчики на морском дне регистрировали не только сигналы о землетрясениях, но и изменения давления, вызванные проседанием морского дна на целых 30 сантиметров во время внедрения магмы под вулкан Колумбо.
Несмотря на снижение сейсмической активности, мониторинг продолжается. Ученые из Института геофизики Общества Макса Планка проводят повторные измерения концентрации вулканических газов и температуры на Санторини, а компания GEOMAR в настоящее время эксплуатирует восемь платформ для мониторинга морского дна в этом регионе.
Профессор, доктор Хайдрун Копп, профессор морской геодезии в GEOMAR и руководитель проекта MULTI-MAREX, говорит: «Совместными результатами мы всегда делились с греческими властями, чтобы обеспечить максимально быструю и точную оценку ситуации в случае новых землетрясений».Соавтор исследования, профессор Афинского университета Параскеви Номику, добавляет: «Благодаря многолетнему сотрудничеству мы смогли совместно организовать мероприятия в начале года и провести их тщательный научный анализ. Максимально точное понимание динамики в этом геологически активном регионе имеет решающее значение для обеспечения безопасности и защиты населения».