Alimlər İtaliyanın Campi Flegrei kalderasında zəlzələ riskini azaltmaq üçün açar tapıblar

Zəlzələ sürüləri 2022-ci ildən bəri İtaliyanın cənubunda artan intensivliklə sarsılır və quruda yavaş şaquli hərəkətlərin yaşandığı Campi Flegrei kimi tanınan vulkanik ərazidə yaşayan yüz minlərlə insanı təhdid edir.
Səlahiyyətlilər fəlakətlərə cavab tədbirləri və evakuasiya protokollarını müzakirə edərkən, tədqiqatçılar tsiklik iğtişaşların qarşısını almaq üçün bir yol tapmış ola bilərlər: su axınının idarə edilməsi və ya yeraltı suların səviyyəsinin aşağı salınması, beləliklə, geotermal su anbarında maye təzyiqinin azaldılması.
Stenford alimləri yeraltı görüntüləmə və laboratoriya təcrübələri vasitəsilə Campi Flegrei altındakı su anbarında su və buxardan yaranan təzyiqin kaprok və ya qapaq möhürləndiyi zaman zəlzələlərə səbəb ola biləcəyini göstərdilər.
“Science Advances” jurnalında dərc olunan tədqiqat göstərir ki, 1980-ci illərin əvvəllərində və yenidən son 15 ildə deformasiya və seysmikliyin arxasında həddindən artıq təzyiqli su anbarının təkrarlanması dayanır və nəticədə əsas mexanizmin müəyyən edilməsinə gətirib çıxarır.
Tapıntılar, dərin ərimə zonasından ərimə vulkanik sahənin altında yuxarı yeraltı təbəqəyə doğru hərəkət edərkən, sarsıntının maqma və ya onun qazlarının daha dayaz dərinliyə yüksəlməsi ilə bağlı geniş yayılmış nəzəriyyəyə etiraz edir. Onlar həmçinin suyun anbarı tədricən doldurma sürətinin deformasiya sürətinə və torpağın hündürlüyünün dəyişməsinə necə təsir etdiyini də ortaya qoyurlar.
Stanford Doerr Davamlılıq Məktəbinin Yer və planet elmləri üzrə dosenti, baş tədqiqat müəllifi Tiziana Vanorio deyir: “Problemi həll etmək üçün biz səth axını və su axını idarə edə, hətta quyulardan mayeləri çəkərək təzyiqi azalda bilərik”.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1746437016&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-scientists-key-earthquake-italy-campi.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNS4wLjcwNDkuMTE2Il0sWyJOb3QtQS5CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiXV0sMF0.&dt=1746437015708&bpp=1&bdt=81&idt=431&shv=r20250430&mjsv=m202505010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6879048234087&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1934&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95358863%2C95358865%2C31091825%2C31092051%2C95332586%2C95358976%2C95359090%2C95359239%2C31092181%2C95359117%2C31090357%2C95359476&oid=2&pvsid=2836190464686375&tmod=1572849442&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7Co%7CpeEbr%7C&abl=NS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1254
Tədqiqatçılar Campi Flegrei-nin ən son iki iğtişaş dövründən yeraltı strukturların və zəlzələlərin təsvirində təkrarlanan nümunələri və ümumi xüsusiyyətləri təhlil etdilər.
Əhali üçün əlamətdar bir xüsusiyyətə çevrilən gurultu səsləri ilə müşayiət olunan torpaq qalxması və partlamaya bənzər sarsıntı ilə xarakterizə olunan elm adamları bu fəaliyyətin zəlzələlər nəticəsində yaranan çatlaqlar zamanı maye suyun sürətlə buxarlanaraq buxara keçməsi zamanı yaranan buxarla işləyən partlayışları siqnallarından şübhələnirlər. Tədqiqat 1982-1984 və 2011-2024-cü illərdəki iğtişaşlardan əldə edilən məlumatları ehtiva edir.
Neapol Federiko II Universitetinin tədqiqatçısı həmmüəllif Qrasiya De Landro, İtaliyanın Stenford Universitetinin tədqiqatçısı, “Biz onilliklər aralığında baş verən bir şeyə baxırıq, lakin təsvirdə dərin oxşarlıqlar var ki, bu da fenomenin yalnız dövri modelinə deyil, həm də ümumi əsas səbəbə işarə edir”.
“Oradan birlikdə işləmək, xüsusən də qaya fizikasına baxmaq ideyası başladı. Qaya fizikasından istifadə etmək, yeraltının təsviri ilə bağlı kəmiyyətcə nəsə deməyin yeganə yoludur.”
Campi Flegrei vulkanik ərazisində Neapolun qərbində və Vezuvi dağının qərbində Pozzuoli şəhərinin altında qapalı geotermal su anbarı yerləşir. Ərazi 1982-1984-cü illərdə baş verən iğtişaşlardan sonra, torpaq 6 futdan çox qalxdığından və Pozzuoli limanı o qədər dayazlaşdığından, gəmilərin artıq yanaşa bilmədiyi vaxtdan bəri davamlı olaraq monitorinq edilir. Bundan sonra 4 bal gücündə zəlzələ və minlərlə mikrozəlzələ Pozzuolidən 40 min insanın təxliyəsinə səbəb olub.
Pozzuolidə böyüyən və 1980-ci illərdə evakuasiya etmək məcburiyyətində qalan Vanorio, “Son üç ildə bir problem oldu. Davamlı silkələnmə nəticəsində bir çox bina zədələndi və bəzi insanların evləri yoxdur” dedi.
“Bu layihə mənim indi bir vətəndaş kimi məqsədimdir, nəinki bir geofizik kimi, çünki tədqiqat göstərir ki, iğtişaşların qarşısının alınmasına yol açaraq sadəcə izlənilməkdənsə, idarə oluna bilər.”
Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol
“Nəfəs alan” torpaq
Campi Flegrei, təxminən 39.000 və 15.000 il əvvəl böyük püskürmələr nəticəsində əmələ gələn və Yer səthinin çökməsinə səbəb olan 8 mil genişlikdə bir kalderadır.
Kaldera yüksəlmə və çökməni yaşayır, torpaq püskürmə olmadan da yüksəlir və batır. 1982-1984-cü illərdəki iğtişaşlardan sonra ərazi təxminən 3 fut çökdü. Çökmənin baş verməsi üçün maqma, su, buxar və karbon dioksidi daxil edə bilən yeraltı kütlədən sərbəst buraxılmalıdır.
Pozzuoli sakinləri kalderanın “nəfəs almasını”, tüstü buraxmasını və yeri qısa müddət ərzində bəzən metrlərlə yuxarı və ya aşağı hərəkət etdirdiyini qeyd edirlər.
Tarixən vulkanik ərazilərdəki yüksəliş, maqma və/və ya onun qazlarının deformasiyanın və daha sonra zəlzələlərin əsas hərəkətvericiləri olduğunu fərz edən maqma ilə əlaqəli doldurulma prosesləri ilə əlaqəli olaraq geniş şəkildə qəbul edilmişdir – lakin tədqiqatın nəticələrinə görə bu, həmişə belə olmaya bilər.
Bəzi tədqiqatçılar son onillikdə yağıntı və seysmiklik arasındakı əlaqəni araşdırmağa başlasalar da, tədqiqat aydınlaşdırır ki, bu, yağışın özü deyil, möhürlənmiş su anbarında suyun yavaş, lakin davamlı yığılması nəticəsində yaranan təzyiqdir ki, çatlaqlara və nəticədə sarsıntıya səbəb olur, Vanorio dedi.
“Biz bilirik ki, yağıntıların illik dəyişməsi son 24 il ərzində artmaqdadır, ona görə də monitorinq edilməli olan şey yeraltı suların toplanması və ya su axınının birbaşa kanalizasiyasını təmin etməkdir ” dedi Vanorio.Oyna
00:00
00:11SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=809300024&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1746437041&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-scientists-key-earthquake-italy-campi.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNS4wLjcwNDkuMTE2Il0sWyJOb3QtQS5CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTYiXV0sMF0.&dt=1746437015708&bpp=1&bdt=82&idt=496&shv=r20250430&mjsv=m202505010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1746436970%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=6879048234087&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=4964&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=1223&eid=95358863%2C95358865%2C31091825%2C31092051%2C95332586%2C95358976%2C95359090%2C95359239%2C31092181%2C95359117%2C31090357%2C95359476&oid=2&psts=AOrYGsncFUAhPRzUd-Iyesw8CVSmBTvmPvZEL4t0BgpHFs7B9HFxdpotShJJE0kGXboId7QXYtKTCdcR9T-6LnjmlRVQDA&pvsid=2836190464686375&tmod=1572849442&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=25965
Qapalı sistem
Campi Flegrei-nin diqqətəlayiq bir xüsusiyyəti, geotermal su anbarının üstündəki kaprokun lifli təbiətidir . Lifli materiallar mühəndislikdə strukturun möhkəmləndirilməsi üçün istifadə olunur, çünki onlar dərhal qırılmadan deformasiyaya uğraya bilirlər. Onlar vulkanik sistemdə həddindən artıq qızdırılan su, buxar və vulkanik külün qəfil püskürməsi nəticəsində nəhayət sərbəst buraxıla bilən gərginlik toplaya bilərlər.
Tədqiqatçılar 24 illik yağış sxemlərini, yeraltı su axınının istiqamətlərini və geotermal rezervuarın doldurulmasını və onun təzyiqinin artırılmasını başa düşmək üçün kaprokların bağlanması prosesini araşdırıblar. Vanorionun Qaya Fizikası və Geomaterialları Laboratoriyasında onlar süxurun minerallarının hidrotermal su və buxarla qarşılıqlı təsiri nəticəsində kaprok möhüründə çatların necə əmələ gəldiyini nümayiş etdirdilər.
Kaprokun xüsusiyyətlərini yoxlamaq üçün tədqiqat müəllifləri bir çox italyanlara tanış olan bir alət kimi işləyən hidrotermal qabdan istifadə edərək təcrübələr apardılar: moka qabı və ya soba üstü espresso istehsalçısı.
Onlar alt kameranı duzlu su ilə, yuxarı hissəsini isə Campi Flegrei üçün xarakterik olan vulkanik külü və əzilmiş süxurlarla doldurdular, sonra gəmini geotermal su anbarında tapılan temperatura qədər qızdırdılar. Bir gün ərzində mineral liflər əmələ gəldi və qaya təbəqəsindəki çatlar sementləşmə yolu ilə sürətlə bağlandı.
Bu, ətrafdakı süxuru sındırana qədər maye təzyiqinin artmasına imkan verən qapalı bir sistem yaradır. Zəlzələ nəticəsində yaranan qırılmalar maye suyun buxara çevrilməsi və qaçması kimi maye təzyiqinin qəfil azalmasına səbəb olur. “Bu, əraziyə xas olan partlayıcı partlayışlar və gurultu səsləri yaradır” dedi Vanorio.
Tədqiqatçılar Campi Flegrei-nin qapalı sistem kimi necə işlədiyini, o cümlədən yeraltı tomoqrafiyanı aşkar etmək üçün bir çox fənləri tətbiq etdilər, De Landro bunu CT taraması kimi təhlil edilə bilən yeraltı şəkillərini yaratmaq üçün zəlzələ qeydlərindən istifadə edərək həyata keçirdi.
“Geofiziki üsullarla yeraltının təsviri köhnə qapı zənginə bənzəyir: O, bizə kiminsə qapını çaldığını bildirir, lakin onun kim olduğunu demir. Beləliklə, tomoqrafiya görüntülərinin təfsiri laboratoriyada yoxlanılmalıdır – seysmologiya və qaya fizikası arasındakı əməkdaşlığı bu qədər güclü edən də budur” dedi Vanorio.
Yeni model
Zəlzələlərin yeri və əhatə dairəsi ilə birlikdə tomoqrafiyanın təhlili tədqiqatçıların nəzəriyyəsinə kömək etdi ki, təkrarlanan səs-küy maqmanın doldurulması və ya sistemdən qazların emissiyası ilə idarə olunmaya bilər. Hər iki iğtişaş epizodu zamanı zəlzələlər kaprokda təxminən 1 mil nisbətən dayaz dərinlikdə başladı.
“Zəlzələlərin müvəqqəti təkamülünün vizuallaşdırılmasından sonra siz çox aydın bir nümunə görə bilərsiniz – zəlzələlər zaman keçdikcə dərinləşir” dedi həmmüəllif Tianyang Guo, Yer və planet elmləri üzrə postdoktoral alim, vizual şərh üçün iki epizoddan zəlzələ məlumatlarını birləşdirdi.
Tədqiqatçıların fikrincə, maqma və ya onun daha dayaz dərinliklərə yüksələn qazları iğtişaşların əsas səbəbi olsaydı, biz əks nümunəni gözləyərdik – zəlzələlər daha dərin ərimə bölgəsinə yaxınlaşaraq, səthdən təxminən 5 mil aşağıda başlayacaq və zamanla tədricən dayazlaşacaq. Bundan əlavə, maqmanın püskürmədən yüksəlməsi iğtişaşlardan sonra çökməni izah edə bilməz, Vanorio dedi.
Çökmənin ağlabatan izahı seysmik fəaliyyət nəticəsində çatladıqdan sonra suyun və buxarın müşahidə olunan axıdılmasıdır ki, bu da təbii olaraq rezervuar daxilində təzyiqi buraxır.
Campi Flegrei-nin daxili işlərinin yeni modeli ilə tədqiqatçılar qaynayan sistemdə iğtişaşlara səbəb olan mexanizmləri İtaliyanın yerli hökumət rəsmilərinə çatdırmağa ümid edirlər.
“Mən bunu mükəmməl geologiya fırtınası adlandırıram – sizdə fırtına üçün bütün maddələr var: sistemin yandırıcısı – ərimiş maqma, geotermal su anbarındakı yanacaq və qapaq” dedi Vanorio.
“Biz ocaqda hərəkət edə bilmərik, lakin yanacağı idarə etmək gücümüz var. Su kanallarını bərpa etməklə, qrunt sularına nəzarət etməklə və rezervuar təzyiqini idarə etməklə, riskləri erkən aşkar etmək və iğtişaşlar baş verməzdən əvvəl iğtişaşların qarşısını almaq üçün Yer elmini daha proaktiv yanaşmaya, məsələn, profilaktik səhiyyəyə yönəldə bilərik. Elm cəmiyyətə belə xidmət edir.”
Vanorionun laboratoriyasında keçmiş postdoktoral alim Davide Geremia tədqiqatın həmmüəllifidir.
Daha çox məlumat: Tiziana Vanorio, Campi Flegrei Caldera-da Geofiziki Təzahürlərin Təkrarlanması, Elmin İnkişafı (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt2067 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt2067
Jurnal məlumatı: Elmin inkişafı
Stanford Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir