Обнаружение нового способа мониторинга движений магмы под вершиной вулкана Этна обещает революцию в области прогноза извержений. Этот метод базируется на анализе параметра, известного как b-значение, который позволяет прослеживать динамику внутри земной коры и предсказывать активность вулкана с высокой точностью. Этна, крупнейший действующий вулкан Европы, давно привлекает внимание ученых благодаря своей сложной структуре и частым проявлениям активности. История его извержений насчитывает более 2700 лет, а его геологическая эволюция простирается на полмиллиона лет назад.

Область вулканологии постоянно ищет инструменты, позволяющие своевременно предсказывать извержения, чтобы минимизировать потенциальный ущерб для населения и инфраструктуры. В случае с Этной, которая расположена на Сицилии и активно угрожает житью местных жителей и туристам, точные прогнозы особенно важны. В июне 2025 года произошло новое извержение, сопровождавшее выбросы пепла высотой 6,5 километров и лавовых потоков. Несмотря на заранее объявленные предупреждения, такие события все равно несут значительные риски. Современные методы позволяют лишь приблизительно оценить время и масштаб извержения, что подчеркивает необходимость новых подходов.

Научная команда Итальянского национального института геофизики и вулканологии (INGV) разработала инновационный способ использования б-значения для предсказаний активности вулкана. В основе этого метода лежит анализ соотношения между мелкими и крупными землетрясениями в регионе. Вероятность возникновения порывов внутри кора, связанных с движением магмы, влияет на температурные и механические свойства горных пород, что отражается на частоте различных по магнитуде землетрясений.

Изменения в б-значении со временем отражают эволюцию напряжений внутри вулкана. Магматические процессы, связанные с подъёмом магмы, вызывают характерные сдвиги в этом параметре, позволяя предвидеть будущие извержения.

Используя 20-летние данные сейсмических событий, исследователи выявили сильную корреляцию между динамикой б-значения и активностью вулкана. Особенно важно, что при подъеме магмы через разветвленную систему трещин внутри коры изменяются именно показатели этого параметра. Такой подход позволяет наблюдать за процессами, происходящими глубоко под вершиной Этны, — от глубины 11 километров и выше — без необходимости постоянного визуального мониторинга или дорогостоящих методов сейсмической разведки.

Под Этной расположены несколько зон хранения магмы, каждая на разной глубине. Самая глубокая находится на 11 километрах под уровнем моря, далее идут средние и верхние зоны, расположенные внутри вулкана, на глубинах от двух до четырех километров. Магма не пополняет одну единую резервуарную систему, а движется по сложной сети разломов и трещин, что создает уникальные условия для её подъема и возможного извержения.

Отличительной чертой региона является наличие активного разлома — разлома сдвигового типа, который способствует быстрому движению магмы к поверхности. Внутри коры, которая достигает 30 километров в толщину, происходят постоянные изменения. В частности, зоны хранения магмы разделены по глубинам, и именно их динамика на фоне изменений в сейсмической активности служит индикатором приближающегося извержения.

Показатель b-значения отражает соотношение между мелкими и крупными землетрясениями в регионе. Высокие значения указывают на преобладание мелких трещин и слабое механическое состояние пород — характерно для зон активного подъёма магмы. Низкие показатели свидетельствуют о накоплении напряжений, что свойственно более стабильным регионам без активных магматических потоков.

Когда магма приближается к верхним слоям коры, она вызывает увеличение числа мелких землетрясений, что ведет к росту b-значения. В момент сжатия напряжений и выхода магмы на поверхность наблюдается снижение этого параметра, что служит ранним сигналом возможного извержения.

На протяжении последних 20 лет ученые собирали и анализировали сейсмические данные, что позволило установить, что изменения в b-значении предшествуют извержениям с точностью до нескольких дней. Например, перед извержением июня 2025 года наблюдался устойчивый рост b-значения за две недели до события, что подтвердило гипотезу о предварительной подготовке к выбросу магмы.

Этот подход позволил повысить точность прогнозирования, лучше понять внутренние процессы и снизить количество ложных тревог. По словам ведущего исследователя, профессора Марко Фиретто Карлино: «Измерение и отслеживание b-значения — мощный инструмент, позволяющий нам понять, как внутри вулкана происходят перемены, предвещающие извержение. Это значительно повышает своевременность предупреждений и снижает риски для населения».

Изначально разработка была тестирована только на Этне, однако потенциал использования этого метода признается во всей мировой вулканологической науке. Виды активных вулканов с хорошо изученной сейсмической картой могут успешно применять подобные анализы для предсказания извержений в любой части мира — от Везувия до Кракатау.

Тем не менее, для успешного применения необходимо обеспечить широкое и точное сейсмическое мониторинг. В регионах с недостаточной сетью датчиков эффективность метода снижается. Поэтому развитие глобальных систем наблюдения и интеграция его с другими методами мониторинга, такими как спутниковая съемка и геофизические исследования, представляются логичным развитием науки.

Обнаружение связи между динамикой b-значения и активностью Этны открывает новые горизонты в прогнозировании вулканических событий. Внедрение этого метода позволяет ученым более точно и своевременно предсказывать извержения, что особенно важно для миллионов людей, живущих вблизи активных вулканов. В условиях, когда человеческая безопасность зависит от точности научных прогнозов, новые разработки дают надежду на минимизацию рисков и сохранение жизней.