В недрах Попокатепетля

На высоте 4300 метров группа ученых пробирается через меняющийся ландшафт, окружающий их. С течением времени густые леса, полные растительности, остаются позади, и на первый план выходит пейзаж, покрытый пеплом. Пейзаж ослепляет любого, но изменения в уровне кислорода не остаются незамеченными для организма. Как и около 15 км подъема с рюкзаками весом более 30 кг. Но цель важнее трудностей. «Это самая глубокая томография, которая когда-либо проводилась на вулкане Попокатепетль, и самая подробная из всех вулканических построений», — утверждает Марко Кало, руководитель исследования, из своего офиса в Институте геофизики Национального автономного университета Мексики (UNAM) в интервью EL PAÍS. Более пяти лет назад группа ученых из UNAM начала амбициозный проект, чтобы действительно узнать, что скрывает внутри себя этот величественный вулкан, также известный как Дон Гойо. Кало объясняет, что существовали два предыдущих исследования, которые давали подсказку по этому вопросу, благодаря которым несколько лет назад была отвергнута идея о том, что Попокатепетль «имел одну большую магматическую камеру, область, где магма накапливается на определенной глубине и питает современную активность». Но результаты обоих исследований были противоречивыми. «Не было четкого представления о том, что находится внутри вулкана. Один говорил «А», а другой — «Б», — утверждает он. Карина Бернал, докторант по наукам о Земле в УНАМ и одна из участников этой инициативы, утверждает, что полученная ими информация показывает, что у горы Гойо есть две области, в которых накапливается магма. «Она находится там так долго, что, вместо того чтобы думать о ней как о жидкости, мы можем думать о ней как о скале. Мы говорим, что магма кристаллизовалась». И добавляет: «Это немного похоже на то, когда у вас есть плавленый сыр. Он начинает остывать и снова становится твердым». Таким образом, проведенное ими исследование позволило получить рентгеновский снимок Попокатепетля, который выходит за рамки его содержания и местоположения. «Мы могли бы начать говорить о диапазонах давления и температуры [магмы]. В конце концов, все это — еще одна деталь пазла, которая позволяет нам получить гораздо более полное представление о том, что происходит внутри вулкана», — говорит он. Для этого доктор Кало и его команда более 10 раз поднимались на Попокатепетль, чтобы установить сейсмические датчики, которые собирали необходимую информацию. «Это оборудование, которое измеряет движение земли. Это те же приборы, которые измеряют сейсмическую активность в стране. Только мы разработали небольшие временные полевые установки, чтобы можно было перевозить их, например, в высокогорье», — описывает ученый. Два раза в год группа поднималась на Попокатепетль, что в переводе с науатль означает «дымящаяся гора», чтобы получить данные, собранные этими портативными станциями. Но это не всегда было легко. Сами природные условия окружающей среды играли против них, и иногда их восхождение приносило сюрпризы. «Риск этих станций, расположенных близко к кратеру, заключается в том, что [происходят] взрывы, [при которых] разлетаются камни. Иногда это могут быть небольшие камни, а иногда — очень большие», — рассказывает Бернал. Он вспоминает два случая, когда они столкнулись с двумя инцидентами, которые, хотя и задержали исследование, но не остановили его. «Один из этих баллистических объектов, как мы их называем, пробил одну из солнечных панелей, с помощью которых работала станция. Без этого источника энергии станция отключается. В конце концов батарея разрядилась, станция выключилась, и все данные были потеряны», — утверждает он. Другая ситуация произошла со станцией, расположенной на кладбище в деревне примерно в 15 км от кратера. «Вероятно, они использовали контролируемый пожар, чтобы сжечь траву и очистить территорию, и станция сгорела», — говорит он. После сбора данных, хранящихся на станциях, следующим шагом был их анализ. «Мы начали разрабатывать методы искусственного интеллекта, чтобы управлять всей информацией. Это методология, основанная на полностью автоматических методах, позволяющих проводить более детальные исследования», — объясняет Кало. Эта система, разработанная Берналом во время учебы, позволила им получить изображение внутренней части вулкана на глубине до 18 км. Ученый утверждает, что «искусственный интеллект — это не магия, он полностью основан на математике, линейной алгебре и дифференциальном исчислении». Она считает, что, хотя это полезный инструмент, он не является панацеей. «Можно проанализировать данные за год по Попокатепетлю за, я не знаю, час, два, три. Конечно, но за этим стоит работа не только моя, но и Марко и других студентов, которые провели шесть лет за компьютерами, в поле и т. д., что позволило получить эти результаты», — подчеркивает она. Несмотря на то, что официально этот проект завершился 31 декабря 2025 года, исследования будут продолжены. Кало сообщает, что результаты его работы будут опубликованы в ближайшее время, но благодаря полученному финансированию изучение вулкана Гойо будет продолжено. И не только это. Полученные знания также открывают новые направления исследований, такие как каталог сейсмических сигналов или повторение этой инициативы на других вулканах. «Наука движется вперед и ее нельзя остановить. Когда проект завершается, нельзя сказать, что вы закончили то, что изучаете. Наша задача [ученых] — умереть с большим количеством вопросов, чем мы задавали себе при рождении», — заключает он.