Volcano-tectonic Seismicity at Villarrica Volcano: A Decade of Evidence (2014–2023) to Understand Its Internal Dynamics
यह अध्ययन विलारिका ज्वालामुखी के एक दशक की ज्वालामुखीय-विवर्तनिक भूकंपीयता का विश्लेषण करता है ताकि विशिष्ट झुंड विकास पैटर्न और स्थानिक तनाव विविधताओं को प्रकट किया जा सके जो उथले मैग्मैटिक दबाव को विलंबित विस्फोटक गतिविधि से जोड़ते हैं, जिससे इस ज्वालामुखी की आंतरिक गतिशीलता को समझने और संकट मूल्यांकन में सुधार करने के लिए एक बहु-पैरामीट्रिक ढांचा प्रदान किया जा सके।
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ज्वालामुखी को अक्सर सोए हुए दैत्यों के रूप में देखा जाता है जो एक एकल, हिंसक गर्जना के साथ जाग जाते हैं, लेकिन वे वास्तव में कैसे व्यवहार करते हैं, इसकी वास्तविकता कहीं अधिक सूक्ष्म और जटिल है। एक सक्रिय ज्वालामुखी की सतह के नीचे, जमीन लगातार हिलती, टूटती और खुद को पुनर्गठित करती रहती है क्योंकि मैग्मा और गर्म तरल पदार्थ चट्टानों के माध्यम से चलते हैं। जब यह हलचल होती है, तो यह भूकंप उत्पन्न करती है। ज्वालामुखीय परिवेश में, वैज्ञानिक इन झटकों के दो मुख्य प्रकारों के बीच अंतर करते हैं। एक प्रकार, जिसे 'लॉन्ग-पीरियड इवेंट्स' (long-period events) के रूप में जाना जाता है, एक गहरी, लयबद्ध धमक की तरह सुनाई देता है और आमतौर पर यह संकेत देता है कि ज्वालामुखी के मुख्य पाइप के भीतर गैस या मैग्मा उथल-पुथल कर रहा है। दूसरा प्रकार, जिसे 'ज्वालामुखी-विवर्तनिक भूकंप' (volcano-tectonic earthquakes) कहा जाता है, एक टूटी हुई टहनी के चटकने जैसी तीखी आवाज जैसा लगता है। ये तब होते हैं जब ठोस चट्टान तनाव के कारण टूट जाती है, जो अक्सर नीचे से बढ़ते दबाव के कारण होता है जो मैग्मा जलाशय की संरचना की दीवारों को धकेल रहा होता है। इन तीखी चटकनों को सुनकर और वे कहाँ होती हैं इसका मानचित्रण करके, शोधकर्ता उन अदृश्य बलों का चित्र बना सकते हैं जो ज्वालामुखी को अंदर से बाहर की ओर नया आकार दे रहे हैं। इन पैटर्न को समझना सक्रिय ज्वालामुखियों की छाया में रहने वाले समुदायों के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि जमीन के टूटने का तरीका कभी-कभी, लेकिन हमेशा नहीं, यह संकेत दे सकता है कि विस्फोट होने वाला है।
एक दशक तक, 2014 से 2023 तक, शोधकर्ताओं की एक टीम ने चिली के विल्लारिका ज्वालामुखी (Villarrica Volcano) की बारीकी से निगरानी की, जो दक्षिण अमेरिका के सबसे सक्रिय और खतरनाक ज्वालामुखियों में से एक है। उन्होंने यह समझने के लिए विशेष रूप से तीखी, चट्टान तोड़ने वाली भूकंपीय घटनाओं पर ध्यान केंद्रित किया कि ज्वालामुखी का आंतरिक इंजन कैसे काम करता है। इन 2,364 घटनाओं का विश्लेषण करके, वैज्ञानिकों ने तीव्र गतिविधि के नौ विशिष्ट कालखंडों की पहचान की, जिन्हें 'स्वार्म्स' (swarms) कहा जाता है, जहाँ भूकंपों की संख्या हफ्तों या महीनों तक अचानक बढ़ जाती है। उन्होंने पाया कि तनाव पर्वत के माध्यम से कैसे यात्रा करता है, इसकी एक उल्लेखनीय रूप से सुसंगत कहानी है। अधिकांश स्वार्म्स में, गतिविधि ज्वालामुखी के केंद्रीय कैल्डेरा (caldera) के गहरे हिस्से से शुरू हुई, जहाँ चट्टान पर सबसे अधिक दबाव था। जैसे-जैसे स्वार्म आगे बढ़ा, भूकंप बाहर की ओर प्रवास करने लगे, जो कैल्डेरा के केंद्र से किनारों की ओर और आसपास के परिदृश्य में चले गए। यह बाहरी गति बताती है कि एक बार जब कैल्डेरा के भीतर की चट्टान टूटने लगती है, तो तनाव मुक्त हो जाता है और जमीन में पहले से मौजूद दरारों के साथ यात्रा करता है, जिससे भूकंपीय गतिविधि ज्वालामुखी के परिधि तक फैल जाती है।
हालाँकि, शोधकर्ता इस बात पर ध्यान देने में सावधानी बरतते हैं कि यह एक मजबूत प्रवृत्ति है, कोई सख्त नियम नहीं। जबकि अधिकांश स्वार्म्स ने केंद्र से बाहर की ओर इस पथ का अनुसरण किया, नौ समूहों में से दो अलग व्यवहार करते थे। एक स्वार्म केंद्र में ही सक्रिय रहा, भले ही बाहर नई भूकंपीय घटनाएं दिखाई दें, जबकि एक अन्य पूरी तरह से कैल्डेरा के बाहर हुआ, जिसने केंद्रीय क्षेत्र को कभी छुआ तक नहीं। यह भिन्नता वैज्ञानिकों को बताती है कि हालांकि ज्वालामुखी के पास तनाव मुक्त करने का एक पसंदीदा तरीका है, लेकिन यह कोई ऐसी मशीन नहीं है जो एक ही, अपरिवर्तनीय पटकथा पर चलती है। इन घटनाओं का स्थान और समय उस क्षण चट्टान और उसमें बहने वाले तरल पदार्थों की विशिष्ट स्थितियों पर निर्भर करता है। अध्ययन ने प्रत्येक स्वार्म के भीतर भूकंपों के आकार को भी देखा। उन्होंने पाया कि एक स्वार्म में सबसे बड़ा, सबसे ऊर्जावान भूकंप आमतौर पर घटना के मध्य में होता है, न कि शुरुआत में। यह बड़ा भूकंप एक मोड़ (turning point) का प्रतीक है: इससे पहले, कैल्डेरा के भीतर गतिविधि जमा होती है; इसके बाद, भूकंपीयता कैल्डेरा के बाहर फैलती है और फिर धीरे-धीरे कम होने लगती है।
टीम ने यह भी जांचा कि क्या इन भूमिगत दरारों से दृश्य विस्फोट हुए। उन्होंने कुछ मामलों में एक विलंबित संबंध पाया। नौ में से चार स्वार्म्स में, सबसे बड़े भूकंप के लगभग एक से दो महीने बाद, ज्वालामुखी ने सतह पर बढ़ी हुई गतिविधि के संकेत दिखाए, जैसे कि अधिक बार होने वाले विस्फोट या उपग्रहों द्वारा पता लगाए गए उच्च तापमान। यह विलंब यह सुझाव देता है कि पहाड़ के भीतर चट्टान के टूटने से गर्मी और गैस के ऊपर जाने के लिए नए मार्ग बन जाते हैं, लेकिन इन तरल पदार्थों को सतह तक पहुँचने में समय लगता है। फिर भी, यह संबंध गारंटीकृत नहीं है। अन्य पांच स्वार्म्स में, जमीन हिली और तनाव का पुनर्वितरण ठीक उसी तरह हुआ जैसे सक्रिय वाले में हुआ था, लेकिन विस्फोट या गर्मी में कोई वृद्धि नहीं देखी गई। यह निष्कर्ष जोखिम मूल्यांकन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है: इसका अर्थ है कि जबकि भूकंप का एक समूह सक्रियता और तनाव का संकेत है, इसका मतलब यह स्वतः ही नहीं है कि इसके बाद विस्फोट होगा। ज्वालामुखी का आंतरिक पुनर्गठन बिना सतह तक पहुँचे भी हो सकता है।
भूकंपों के स्थानों को चट्टान के टूटने के माप के साथ जोड़कर, वैज्ञानिकों ने ज्वालामुखी के भीतर विभिन्न क्षेत्रों का मानचित्र तैयार किया। कैल्डेरा के ठीक नीचे का क्षेत्र उच्च तनाव और केंद्रित चट्टान विफलता के संकेत दिखाता था, जबकि कैल्डेरा के ठीक बाहर के क्षेत्र में एक अलग प्रकार का फ्रैक्चरिंग (fracturing) देखा गया, जो संभवतः गर्म तरल पदार्थों की उपस्थिति से प्रभावित था। और अधिक दूर, भूकंप क्षेत्रीय प्रमुख फॉल्ट लाइनों (fault lines) के साथ संरेखित थे, जो दिखाते हैं कि ज्वालामुखी का आंतरिक दबाव पृथ्वी के व्यापक विवर्तनिक बलों के साथ कैसे परस्पर क्रिया करता है। अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि विल्लारिका ज्वालामुखी एक गतिशील प्रणाली है जहाँ उथला मैग्मा और तरल पदार्थ चट्टान पर दबाव डालते हैं, जिससे वह एक अनुमानित क्रम में टूटती है जो आमतौर पर केंद्र से बाहर की ओर बढ़ता है। हालाँकि, क्योंकि इन गहरी दरारों और सतह के विस्फोटों के बीच का संबंध निश्चित होने के बजाय सशर्त है, इसलिए ज्वालामुखी की निगरानी के लिए केवल एक चेतावनी संकेत पर निर्भर रहने के बजाय—भूकंप का स्थान, चट्टान के टूटने का प्रकार और सतह के संकेतों—पूरी तस्वीर को देखना आवश्यक है। यह विस्तृत समझ वैज्ञानिकों को ज्वालामुखी के व्यवहार की बेहतर व्याख्या करने में मदद करती है, जिससे आसपास के समुदायों के लिए जोखिमों का अधिक स्पष्ट और सूक्ष्म दृष्टिकोण प्राप्त होता है।
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