הר אתנה באיטליה היווה מוקד למחקרים רבים, שבהם נעשה שימוש בטומוגרפיה סיסמית, בניסיון להבין את הקשר בין טקטוניקה לנתיבי מאגמה מתחת להר הגעש הגבוה (כ-3,300 מטר) והפעיל ביותר באירופה. הר הגעש התפרץ בתחילת החודש וגרם להשבתת המרחב האווירי של נמל התעופה של קטניה בסיציליה באופן זמני.
התפרצות הר הגעש החודש
(צילום: רויטרס )
הר אתנה נמצא באזור הפחתה של לוחות טקטוניים, שבו שוקע הלוח האפריקני הנע צפונה מתחת ללוח האירואסייתי, כשהמאגמה שלו מגיעה מהמסה במעטפת שמעל לוחות טקטוניים שוקעים.
יחד עם זאת, הר הגעש שידוע כאחד מהרי הגעש הפעילים ביותר בעולם, ממוקם בתוך סביבה גיאולוגית ייחודית של רכסי הרים, מערכות העתק (סדק שנוצר בסלעים של קרום כדור הארץ עקב לחצים הגורמים בין היתר לתזוזה בגושי הסלע שמשני צידי הסדק) וטקטוניקה פעילה.
הסביבה הטקטונית המיוחדת הזו הותירה חוקרים בחוסר ודאות לגבי המיקום המדויק ממנו מגיעה המאגמה של הר אתנה. לשם הפשטות, רבים ממחקרי הטומוגרפיה הסיסמית מניחים שגלים סיסמיים ינועו דרך הקרום והמעטפת באותה מהירות ללא קשר לכיוון שהם נעים בו - כלומר, הם מניחים שהחומרים הללו הם "שוליים". טכניקה זו הינה חסרה דיוק, במה שעלול להוביל לפרשנות מוטעית לגבי הרכב כדור הארץ או תכונותיו התרמיות.
לשם כך, קיימת טכניקת טומוגרפיה אניזוטרופית, אשר לוקחת בחשבון את התלות הכיוונית של מהירות הגלים הסיסמיים, ומספקת מידע מבני מפורט יותר לחוקרים. צוות מחקר, בהובלתה של ד"ר רוזליה לו בואה מהמחלקה למדעי כדור הארץ של אוניברסיטת פדובה, היה לראשון שהשתמש בטומוגרפיה אנזוטרופית של גלי פי (P) כדי לקבל תובנות על מעמקי השטח מתחת להר אתנה (הגלים הראשונים שמגיעים ממוקד הרעידה).
הודות לטכניקה זו קיבלו החוקרים תובנות חדשות, ששפכו אור על מה שנותר עד כה בגדר תעלומה בכל הנוגע להר הגעש האיטלקי. החוקרים בחנו את שיא רעידות האדמה באזור הר אתנה בין השנים 2006 ל-2016, שתועדו מרשת של 30 סיסמוגרפים.
מערך הנתונים כלל רעידות אדמה בעוצמה של 0.5 עד 4.3 עם תיעוד ברור של גלי פי. בזכות השימוש בטכניקה החדשה והשונה מזו שהשימוש בה היה נפוץ עד כה, זיהו החוקרים מאגמה נוזלית בקרום ותיארו את המסלולים הפוטנציאליים שהיא עשויה לנוע בהם אל פני השטח, כשאת ממצאי מחקרם פרסמו בכתב העת Geophysical Research Letters.
בראייה עתידית, סוג זה של ניתוח עשוי להיות כלי שימושי לשיפור הניטור של הרי געש אחרים, תוך חשיפת מידע חיוני על תנועת המאגמה והנתיבים בהם היא זורמת אל עבר פני השטח. מחברי המחקר שבים ומדגישים כי טומוגרפיה אניזוטרופית מסייעת בחשיפת מאפיינים גיאולוגיים המספקים תובנות חשובות על יחסי הגומלין בין דפורמציה טקטונית ופעילות געשית.
