המסת סלע, נוזלים וסדקים מתחת להר הגעש אבקו (איי קוריל) כפי שנחשפו על ידי טומוגרפיית דעיכת רעש סובבתי

מדוע מערכת הצנרת הוולקנית הנסתרת חשובה

הר הגעש אבקו, על אי מבודד בשרשרת קוריל שברוסיה, מתפרץ לעתים תכופות ונמצא רק כמה קילומטרים מעיר סברו-קורילסק. התושבים שם מתמודדים עם עננות אפר, זרמי בוץ ומעיינות חמים המבעבעים בנוף. במחקר זה משתמשים ברעידות דקות של כדור הארץ, במקום בקידוחים ישירים, כדי למפות את נתיבי הסלע החם, המים והגזים מתחת להר הגעש. הבנת ה'צנרת' התת-קרקעית הזאת מסבירה מדוע כמה кратורים משפריצים אפר מדי יום בעוד שמעיינות סמוכים זורמים שקטים, והיא יכולה להנחות הן תכנון סיכונים והן ניסיונות עתידיים לניצול אנרגיה גיאותרמית.

להאזין לרעש השקט של כדור הארץ

במקום להמתין לרעידות אדמה חזקות, החוקרים ניצלו רעידות רקע קבועות הנוצרות על ידי הים, הרוח והפעילות האנושית. ברשת זמנית של 21 סייסמומטרים רכשו שנה של רעש סובבתי ועיבדו אותו כדי ליצור אותות סייסמיים וירטואליים בין כל זוג תחנות. באמצעות בחינת האופן שבו גלים אלה נחלשים תוך כדי נסיעה, הם יכלו לאמוד עד כמה הסלעים מתחת לאי פאראמושיר סופגים אנרגיה סייסמית. אזורים ש"סופגים" יותר אנרגיה נוטים להיות חמים יותר, סדוקים יותר או מלאים בנוזלים, בעוד אזורים שמאפשרים לרעידות לעבור ביתר קלות קרים יותר, קשים יותר או פחות שבורים.

אזורים רדודים שבהם הנוזלים שרים שולט

אבדן האנרגיה החזק ביותר מופיע ממש מתחת לפני השטח מתחת לקראטרים הפעילים של אבקו ולמעלה ממעיינות יורייב הסמוכים, בעומק של בערך שני קילומטרים. השכבה הרדודה הזאת מפורשת כזון סלעים שבור מאוד המלא בנוזלים וחומרים גזיים חמים. פיצוצים חוזרים ומי תהום רותחים כנראה משמרים את הסלעים סדוקים ורוויים, מה שמפזר ומדהם גלים סייסמיים. אות חזק דומה נמתח מאזור הפסגה לעבר סברו-קורילסק, וכתב נתיב אקויפר רדוד ארוך שנראה כמוביל מים חמים ואדים לעבר העיר בעומקים של פחות מקילומטר. התבנית הזאת מסייעת להסביר מדוע כמה מעיינות נשארים חמים וכימית יציבים גם כאשר פעילות ההר משתנה.

ליבה עמוקה מוקפת בנתיבי נוזלים

לעומק גדול יותר, כארבעה עד שישה קילומטרים מתחת לאבקו, התמונה משתנה. שם הצוות מוצא ליבה קומפקטית שמדכאת גלים באופן חלש, מוקפת באזורים הסופגים אותם בחוזקה. בשילוב עם מחקרים קודמים של מהירות הגלים, הדפוס הזה מרמז על ליבה מאגמטית חמה אך מכנית-חזקה, אולי תערובת גבישית שבה המאגמה התקררה והתקשחה לאט אך נותרה חמה מאוד. סביב ליבה זו נראה הילה של סלעים סדוקים ועשירים בנוזלים המשמשים כנחלים טבעיים. נתיבים אלה כנראה מנווטים גזים מאגמטיים לעבר פני השטח, מזינים הן את הפתחים הפעילים בפסגה והן את מעיינות יורייב, שמראים כימיה מימית יציבה להפליא למרות התפרצויות מתמשכות.

רכס וולקני שמתבגר מדרום לצפון

המחקר אינו מכסה רק את אבקו אלא את כל רכס ורנאדסקי, קו הרי געש המשתרע בקירוב מצפון לדרום. תמונות הדעיכה חושפות מגמה ברורה: הרי געש דרומיים ותיקים מראים אובדן אנרגיה נמוך, בהתאמה לסלע קר וצפוף ולפעילות הידרותרמית דעיכה. ככל שמתקדמים צפונה לעבר אבקו, האותות נעשים חזקים יותר, מה שמעיד על סדיקה וניגול נוזלים נרחבים יותר. במרכז הרכס, מתחת להריים הנחשבים רדומים, רמות ביניים של דעיכה מציעות נוכחות של גז ונוזלים חמים מתחת לפני השטח, אף על פי שהפעילות על פני השטח מוגבלת להפרשות מדי פעם. המעבר ההדרגתי הזה מהמנגנונים הרגועים והמותשים אל מערכת פעילה בעוז מקפל את מחזור החיים של הרכס בצורת סייסמית.

מה משמעות הדבר עבור בני אדם ומשאבי חום

לקהל הרחב, המסקנה העיקרית היא שהאזנה לרעש הרקע של כדור הארץ יכולה להצביע היכן מרוכזים נוזלים חמים, סדקים ומאגמה מתחת להר הגעש. באבקו, הממצאים מראים כיסוי רדוד עשיר בנוזלים המזין פיצוצים ותופעות גופרית תכופות, נתיבי עומק שמחברים ליבה מאגמטית חמה למעיינות על המדרונות ומדרג צפון–דרום העוקב אחר התבגרות והשתתקות המערכות הוולקניות. תובנות אלה מסייעות לחדד הערכות סיכון, מסבירות מדוע קידוחים קודמים נתקלו בסלע חם אך יבש ומצביעות על היכן עשויים למצוא משאבים גיאותרמיים ניתנים לשימוש. באופן רחב יותר, השיטה מציעה דרך חזקה ולא פולשנית למיפוי המנגנונים הנסתרים של הרי געש חצי-איים דומים ברחבי העולם.

ציטוט: Cabrera-Pérez, I., Komzeleva, V., Berezhnev, Y. et al. Melt, fluids, and fractures beneath Ebeko Volcano (Kuril Islands) revealed by ambient noise attenuation tomography. Sci Rep 16, 15134 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43820-1

מילות מפתח: הר געש, מאגמה, הידרותרמי, הדמיה סייסמית, גיאותרמי