Szukali kraterów na Marsie. Znaleźli 73 nieznane wulkany na dnie oceanów

Większość wulkanicznej aktywności Ziemi rozgrywa się pod powierzchnią oceanów, w całkowitej ciemności i poza zasięgiem naszego wzroku. Przez dekady sądziliśmy, że znamy zaledwie ułamek blizn, jakie te erupcje pozostawiają na dnie – do teraz. Zespół naukowców wykorzystał algorytm pierwotnie zaprojektowany do wykrywania kraterów na Marsie i skierował go na ziemskie batymetryczne mapy dna morskiego. Efekt? Odkrycie 73 nieznanych wcześniej podmorskich kalder, które mogą fundamentalnie zmienić nasze rozumienie wulkanicznych zagrożeń.

Kaldery – blizny po zapadniętym dnie

→ Czytaj też: Naukowcy słuchają kosmicznej muzyki. Czy odkryją nową fizykę?

Kaldery to ogromne, przypominające kratery depresje, które powstają, gdy wulkan opróżnia swoją podziemną komorę magmową na tyle, że grunt nad nią zapada się do środka. Niektóre z nich są wygasłe od milionów lat, ale inne oznaczają systemy wulkaniczne, które wciąż mogą eksplodować. Przed tym badaniem udokumentowano jednak mniej niż 30 takich podmorskich formacji na całym świecie.

„Nasz zestaw danych wypełnia poważną lukę obserwacyjną i zapewnia powtarzalne, aktualizowalne ramy do charakteryzowania wulkanów podmorskich” – pisze zespół kierowany przez Andreę Verolino z Paris-Saclay University we Francji w pracy opublikowanej w Communications Earth & Environment. Badacze wskazują, że dotychczasowa niewiedza o lokalizacji tych struktur uniemożliwiała rzetelną ocenę globalnego ryzyka wulkanicznego.

Marsjański algorytm na ziemskim dnie

→ Czytaj też: Dno oceaniczne pękło na ich oczach. „Nie marzyliśmy o uchwyceniu tak masywnego zdarzenia”

Aby zasypać tę lukę, Verolino i jego współpracownicy zaadaptowali algorytm wytrenowany do identyfikacji kraterów uderzeniowych na Marsie. Zaaplikowali go do map batymetrycznych rejestrujących topografię dna oceanicznego. Maszyna początkowo oznaczyła 87 435 potencjalnych formacji. Zdecydowana większość okazała się fałszywymi alarmami. Po zastosowaniu serii filtrów i ręcznej inspekcji pozostałych kandydatów, badacze zawęzili listę do 78 prawdopodobnych kalder.

Pięć z nich było już wcześniej rozpoznanych jako podmorskie kaldery, co potwierdza skuteczność metody. Pozostałe 73 to struktury, o których istnieniu nie mieliśmy pojęcia. Jeśli zostaną potwierdzone, ich odkrycie ponad trzykrotnie zwiększy liczbę znanych podmorskich kalder. Algorytm można przy tym udoskonalać, by w przyszłości znajdować kolejne.

Gdzie czai się niebezpieczeństwo

Nowe dane ujawniają zaskakujący wzorzec lokalizacji. Osiem z nowo odkrytych struktur znajduje się na grzbietach śródoceanicznych, na granicach płyt tektonicznych. Dziewięć zidentyfikowano w łukach wulkanicznych. Aż 61 leży jednak w wewnętrznych ustawieniach tektonicznych – na przykład w łańcuchach gór podwodnych – z dala od granic płyt. To podważa dotychczasowe założenia o tym, gdzie podmorskie kaldery występują najczęściej.

Badacze wskazali siedem nowo odkrytych kalder jako szczególnie warte przyszłych ekspedycji. Ich lokalizacja, głębokość wody i kształt sugerują, że mogą odegrać kluczową rolę w zrozumieniu zagrożeń związanych z podmorskimi erupcjami. Erupcja kaldery Hunga Tonga-Hunga Haʻapai z 2022 roku była brutalnym przypomnieniem skali niebezpieczeństwa. Wygenerowała ona fale ciśnienia atmosferycznego, które dotarły do przestrzeni kosmicznej, rozległe tsunami i zniszczenia oddalone o tysiące kilometrów.

„To badanie kładzie krytyczny fundament pod ocenę podmorskiego ryzyka wulkanicznego i poprawę globalnej gotowości” – konkludują autorzy.

Autorzy zaznaczają, że praca nie ocenia, czy któraś z nowo odkrytych kalder jest obecnie aktywna. Jednak kilka niedawnych badań wykazało, że nawet wulkany uznawane za wygasłe mogą po cichu napełniać się magmą i stać się aktywne w przyszłości. Wiedza o tym, gdzie te struktury się znajdują, to pierwszy krok do bliższego przyjrzenia się tym, które mogą wywołać największe zakłócenia. Oceaniczne dno właśnie stało się trochę mniej tajemnicze – i trochę bardziej niepokojące.