Вулканологи рассчитывают приблизиться к моменту, когда вероятность извержения можно будет оценивать примерно так же, как сегодня составляют прогноз погоды. Для этого исследователям необходимо научиться замечать самые ранние изменения внутри вулкана – задолго до того, как они перерастут в очевидную сейсмическую активность.
Один из шагов в этом направлении – проект Ex-X. Вулканические районы планируют покрыть сотнями сейсмометров, а в качестве дополнительных датчиков использовать сети оптоволоконных кабелей. Огромный поток информации будет анализировать машинное обучение. Алгоритмы должны искать слабые изменения в сейсмических сигналах, которые человек при ручной обработке данных может просто пропустить.
Подобные технологии уже позволяют обнаруживать ранее неизвестные пути движения магмы и практически в реальном времени наблюдать за ее перемещением в земной коре. Однако одного увеличения числа датчиков недостаточно. Главная проблема заключается в понимании физики процессов непосредственно в магматическом очаге.
Например, исследователям необходимо выяснить, при каких условиях растворенные в магме газы начинают активно образовывать пузырьки и ускорять ее подъем. Не менее важно понять, какое соотношение расплава, кристаллов и газа становится критическим и почему относительно спокойное излияние лавы иногда сменяется взрывным выбросом пепла и обломков пород.
Поэтому сейсмические наблюдения дополняют геохимическим анализом лавы и пепла, компьютерным моделированием и лабораторными экспериментами при экстремальных температурах и давлениях. Возможности таких установок постепенно растут: в 2025 году исследователям уже удавалось экспериментально воспроизводить некоторые условия, характерные для расплавленного вещества и водородных атмосфер на ранних этапах формирования планет.
Еще дальше собираются пойти в Исландии. Проект Krafla Magma Testbed предусматривает создание прямой магматической обсерватории – ученые хотят получить доступ к породам в непосредственной близости от магматического очага и исследовать происходящие там процессы на месте, а не только по сигналам с поверхности.
Но даже самые совершенные алгоритмы не позволят быстро решить проблему прогнозирования. Для построения надежных моделей потребуются непрерывные наблюдения за множеством вулканов на протяжении нескольких циклов активности, а это может занять десятилетия. Пока постоянными и достаточно плотными сетями приборов оборудована лишь небольшая часть вулканов. Именно недостаток длительных наблюдений остается одним из главных препятствий на пути к точным прогнозам извержений.
