นักวิทยาศาสตร์เห็นสัญญาณเตือนก่อน “ภูเขาไฟใต้น้ำ” ระเบิด

มีน้ำร้อนและกลุ่มก้อนแบคทีเรียที่เห็นเป็นเศษขาวๆ ถูกพ่นออกมาจากปล่องน้ำร้อนที่เกิดขึ้นใหม่ (ไลฟ์ไซน์)

       การปะทุของ “ภูเขาไฟใต้น้ำ” นั้นคิดเป็น 3 ใน 4 ของกิจกรรมภูเขาไฟในโลกทั้งหมด แต่จากเหตุภูเขาไฟใต้ทะเลที่อยู่ห่างจากชายฝั่งสหรัฐฯ ระเบิดเมื่อปีที่แล้วและมีสัญญาณบ่งชี้ล่วงหน้านานหลายเดือน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจะเป็นจะใช้เหตุการณ์ดังกล่าวช่วยทำนายการปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำในอนาคตได้ 
       
       อย่างไรก็ดี การตรวจวัดและเฝ้าระวังภูเขาไฟใต้น้ำเป็นไปด้วยความยากลำบาก เพราะการทับถมของมหาสมุทรและความลาดชันของก้นทะเล แต่ไลฟ์ไซน์ระบุว่า หุ่นยนต์ดำน้ำและอุปกรณ์วิทยาศาสตร์อีกมากได้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจในวามลึกลับของภูเขาไฟได้มากขึ้น ซึ่งการศึกษาของพวกเขาจะนำไปพยากรณ์การปะทุใต้น้ำของภูเขาไฟในอนาคต
       
       ตอนนี้นักวิจัยทั้งหลายกำลังให้ความสนใจกับภูเขาไฟใต้ทะเล “แอกเซียล ซีเมานท์” (Axial Seamount) ซึ่งอยู่ห่างจากชายฝั่งโอเรกอน สหรัฐฯ ออกไปประมาณ 400 กิโลเมตร โดยตำแหน่งของภูเขาไฟนั้นอยู่ใต้น้ำลึกลงไป 1,500 เมตร และเพิ่งปะทุขึ้นเมื่อวันที่ 6 เม.ย.2011
       
       บิล ชาดวิก (Bill Chadwick) นักวิจัยและนักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยโอเรกอนสเตท (Oregon State University) ในนิวพอร์ท สหรัฐฯ กล่าวว่า ภูเขาไฟดังกล่าวค่อนข้างพิเศษ เพราะเป็นสถานที่เพียงไม่กี่แห่งในโลกที่มีบันทึกการเฝ้าระวังภูเขาไฟใต้น้ำมาเป็นเวลายาวนาน ซึ่งตอนนี้นักวิจัยเข้าใจถึงรูปแบบกิจกรรมของภูเขาไฟ
       
       ทีมวิจัยใช้เซนเซอร์ความดันที่ติดตั้งอยู่ก้นทะเลเพื่อจับตาความเคลื่อนไหวในแนวตั้ง โดยพวกเขาสังเกตเห็นว่าพื้นทะเลค่อยๆ ยกตัวสูงขึ้นทีละน้อยอย่างคงที่ แล้วก็พองตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากการเคลื่อนตัวของแมกมาประมาณ 4-5 เดือนก่อนการปะทุ โดยขยายตัวเร็วขึ้นในอัตรา 3 เท่าตัว ซึ่งเป็นสิ่งที่ชี้วัดถึงการปะทุที่กำลังจะเกิดขึ้น
       
       ก่อนการปะทุไม่ถึงชั่วโมง พื้นทะเลยกตัวขึ้นฉับพลัน 7 เซนติเมตร และหลังจากปะทุแล้วพื้นทะเลก็ยุบตัวลงไปมากกว่า 2 เมตร เนื่องจากแมกมาไหลออกสู่เปลือกมหาสมุทร และปะทุออกเป็นลาวา ซึ่ง นีล มิทเชลล์ (Neil Mitchell) นักธรณีวิทยาทางทะเลจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (University of Manchester) ในอังกฤษ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยกล่าวว่า พบการเคลื่อนไหวลักษณะนี้บริเวณรอบๆ ภูเขาไฟบนบก แต่ยังไม่เคยพบในมหาสมุทรมาก่อน
       
       นอกจากนี้ไฮโดนโฟน (hydrophone) หรือไมโครโฟนที่ติดตั้งอยู่ใต้น้ำยังให้ข้อมูลการสั่นสะเทือนซึ่งเป็นเบาะแสความเคลื่อนไหวของภูเขาไฟ แสดงถึงการค่อยๆ พองตัวด้วยระดับแผ่นดินไหวขนาดเล็กๆ ประมาณ 2 ริกเตอร์อยู่ 4 ปีก่อนเกิดการปะทุในปี 2011 จากนั้นนักวิจัยก็ตรวจพบพลังงานแผนดินไหวที่พุ่งสูงขึ้น 2.6 ชั่วโมงก่อนการปะทุ
       
       อย่างไรก็ดี บ็อบ ดีเซียค (Bob Dziak) นักธรณีวิทยาทางทะเลจากมหาวิทยาลัยโอเรกอนสเตทกล่าวว่า ลักษณะของการปลดปล่อยพลังงานแผ่นดินไหวดังกล่าวนี้เป็นลักษณะเฉพาะของภูเขาไฟแอกเซียล หรือเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับภูเขาไฟอื่นๆ ด้วยหรือไม่นั้น ยังไม่เป็นที่แน่ชัด แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ก็มีพื้นฐานที่ดีในการเริ่มต้นศึกษาเรื่องนี้ ขณะที่มิเชลล์กล่าวว่า หากพวกเขาสามารถแยกการสั่นสะเทือนระหว่างภูเขาไฟกับแผ่นดินไหวเนื่องจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกได้ พวกเขาก็มีอีกหนึ่งวิธีที่จะจับตากิจกรรมของภูเขาไฟใต้น้ำได้
       
       เดวิด คาเรสส์ (David Caress) วิศวกรจากสถาบันวิจัยการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำมอนเทรีย์เบย์ (Monterey Bay Aquarium Research Institute) ในมอสส์ แลนดิง แคลิฟอร์เนีย สหรัฐฯ กล่าวว่า ทีมวิจัยยังใช้หุ่นยนต์ใต้น้ำเพื่อกราดสำรวจพื้นทะเลโดยใช้คลื่นเสียง ทำแผนที่ภูมิประเทศของภูเขาไฟที่ระดับ 50 เมตรเหนือยอดภูเขาไฟ ทั้งก่อนและหลังการปะทุในปี 2011
       
       การสำรวจดังกล่าวช่วยให้นักธรณีวิทยาแยกได้อย่างชัดเจนว่าส่วนใดคือลาวาที่ไหลจากการปะทุในปี 2011 และส่วนใดคือลาวาที่ไหลก่อนหน้านี้ และหารอยแยกจากการไหลของลาวาเหล่านั้น ซึ่งภาพที่ได้เผยให้เห็นการไหลของลาวา โดยมีช่วงที่ลาวาหนาถึง 137 เมตร และบางช่วงบางแค่ 20 เซนติเมตร และพวกเขายังได้เห็นการเปลี่ยนแปลงเชิงชีววิทยาจากปล่องน้ำร้อนที่เกิดขึ้นใหม่ด้วย
       
       ทั้งนี้ ทีมวิจัยพยากรณ์ว่าภูเขาไฟแอกเซียลซีเมานท์จะปะทุได้อีก ซึ่งอาจจะเกิดขึ้นในปี 2018 นี้ โดยวิเคราะห์จากรูปแบบวัฏจักรการเปลี่ยนแปลงของพื้นมหาสมุทรที่พวกเขาสังเกตเห็น และสิ่งที่พวกเขาศึกษานี้ได้ตีพิมพ์เผยแพร่รายละเอียดลงวารสารเนเจอร์จีโอไซน์ (Nature Geoscience)