«Половину территории США накроет пеплом. Но когда?»

3 октября, 2015, суббота
7
НАУКА
«Половину территории США
накроет пеплом. Но когда?»
Петербургский учёный Владимир Кирьянов рассказывает о том, насколько людям угрожает вулканическая активность,
и советует опасаться не столько Йеллоустоуна, сколько Везувия
ФОТО CARLOS F. GUTIERRES / ТАСС
Ещё в 2014 году некоторые СМИ грозили миру
скорым извержением древнего супервулкана в
Йеллоустоунском национальном парке в США и
предрекали, что это станет концом света. Так ли
всё страшно и, вообще, чего ждать от вулканов?
Об этом рассказывает доцент Института наук о
Земле Санкт-Петербургского госуниверситета,
кандидат геолого-минералогических наук Владимир Кирьянов.
– Ну вот, 2015 год уже почти на исходе, а в Йеллоустоуне по-прежнему тихо. Может, вся эта история с
извержением супервулкана – очередная выдумка
любителей сенсаций?
– Извержение Йеллоустоунского вулкана когданибудь произойдёт – это правда. Но когда это случится – в 2014, 2016 или 2074-м, как сообщали СМИ,
– неизвестно. Я написал письмо директору вулканологической обсерватории Йеллоустоуна Джекобу
Ливенштерну и задал вопрос об этих датах. Он мне
ответил, что они никому не давали информацию о
том, когда произойдёт извержение, тем более в ближайшие годы. По мнению американцев, извержение
состоится не раньше чем через… 90 тысяч лет. Джекоб Ливенштерн получил такие данные, измерив временной интервал трёх последних извержений – одно
было 2 миллиона 100 тысяч лет назад, другое – 1 миллион 200 тысяч лет назад, то есть c интервалом 900
тысяч лет, а последнее 640 тысяч лет назад – интервал был 560 тысяч лет. Учёные сложили два интервала, поделили число пополам и получили среднюю
дату. Но проблема в том, что всего три извержения
для вулкана – это слишком маленький статистический ряд, чтобы делать на его основе точный прогноз.
Под Йеллоустоунской кальдерой находится одна
из «горячих точек» Земли, где горячая расплавленная магма движется в сторону поверхности. По данным сотрудников обсерватории Йеллоустоуна, магма сейчас находится на глубине 5–8 километров. Это
достаточно близко от поверхности, но причин для паники нет. Геологическая служба США ведёт тщательный сейсмический мониторинг и следит за деформациями поверхности в Йеллоустоуне. Ежемесячно
публикуется доклад о положении дел на вулкане. Я
читал доклады за июль, август, сентябрь этого года
– там были отмечены небольшие землетрясения, которые, возможно, происходят из-за перестройки геотермальной системы, но всё это в пределах нормы.
– А каковы могут быть последствия извержения,
когда оно всё же произойдёт, пусть и в далёком будущем?
– Чтобы ответить на этот вопрос, я рассмотрел
модель извержения супервулкана. При этом взял
за основу извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году. Тогда из вулканического кратера
было выброшено около 100 кубокилометров породы и в атмосферу попало огромное количество диоксида серы. В радиусе 160 километров от Тамборы
выпал пепел толщиной более метра. При извержении сразу погибли 12 тысяч человек, позднее ещё
37 тысяч погибли от голода и холеры. Температура
воздуха в Северном полушарии понизилась на 2–3
градуса. В Англии, Венгрии и других странах Европы летом выпал снег и не вызрел урожай. В США
летом замёрзли от холода 1800 человек. На основании этих данных можно предположить, каковы
будут последствия извержения Йеллоустоуна, которое, возможно, окажется в десять раз сильнее.
Учёные подсчитали, что почти половину территории США накроет пеплом. Но надо учитывать,
что по мере удаления от вулкана слой пепла будет
уменьшаться. В 3 тысячах километров, где находится Вашингтон, он будет составлять всего 2–3
мм. Но даже там, где покров пепла достигнет 5–10
сантиметров, растения не погибнут. Гибельный порог – более 30 сантиметров.
Однако, как сказал американский вулканолог Дэн
Дзуризин, «история изучения Йеллоустона стала
ещё более запутанной с появлением новых технологий исследований». Иными словами, чем больше новых методов мы используем, тем зачастую сложнее
представить всю картину в целом.
– Нередко последствия извержений супервулканов сравнивают с ядерной зимой, когда наступает
долгое и сильное похолодание.
– Подобные эффекты после извержения таких
вулканов, как, например, Тамбора, длятся 2–3 года,
потом, как правило, температура стабилизируется. Полагают, что после извержения супервулкана
Тоба, которое произошло в Индонезии примерно
74 тысячи лет назад, на планете наступило сильное
похолодание, длившееся несколько лет. Все извержения современных действующих вулканов могут
понизить температуру максимум на полградуса или
градус. И заметьте: если вулкан извергается в районе экватора, эффект распространяется на Северное
и Южное полушарие, а если в Северном полушарие
– температура снижается только в этом полушарии.
Самые активные и опасные вулканы – в Индонезии и Центральной Америке. На Камчатке сейчас
извергаются вулканы Карымский и Шивелуч, который периодически выбрасывает пепел на высоту
до 10 километров. В целом же на Земле происходит
от 60 до 80 извержений в год.
– Это больше, чем в прежние века?
– Такой статистики нет. Просто учёные стали получать больше информации.
– И о чём свидетельствует эта информация?
– В частности, о том, что не все вулканы выбрасывают много диоксида серы, который загрязняет атмосферу. Например, наши американские коллеги полагают, что при будущем Йеллоустоунском извержении
сильного запыления воздуха сернистым аэрозолем не
будет. Поэтому климатический эффект от этого извержения может оказаться слабее ожидаемого.
В наши дни на планете существует свыше 10 тысяч подводных вулканов. Но точных данных нет.
Например, сейчас возле Гавайских островов растёт подводный вулкан. Но до тех пор пока такие
вулканы не достигнут водной поверхности, они не
Каждый вулкан имеет свои особенности, свой нрав, поэтому
универсального метода предсказаний не существует. Тем не
менее в отличие от землетрясений примерно семь извержений
из десяти учёные предсказывают. Краткосрочный прогноз даётся от месяца до двух недель.
опасны. И вообще, в ряду природных катаклизмов
вулканы занимают одно из последних мест по числу жертв – вулканы менее опасны, чем землетрясения, наводнения или цунами.
– И всё-таки есть ли вероятность, что извержение
какого-то крупного ву лкана случится в ближайшее
время?
– Сейчас особое внимание нужно обратить на Везувий. У него были сильные извержения в 1822, 1872,
а также в 1906 и 1944 годах. «График» за последние
два века – два извержения за 100 лет. Последние 70
лет Везувий молчал, а значит, накопил много энергии и тем сильнее будет следующее извержение. Это
по-настоящему опасно, ведь вокруг Везувия живут
около 3 миллионов человек.
Вообще-то не все вулканические извержения одинаковы. Часто бывает большой выброс пепла, но без
лавового потока. Бывает и наоборот: на склоне вулкана открываются трещины, и оттуда вытекает лава,
которую очень трудно остановить. Так вот, извержение Везувия несёт все виды опасностей – пеплопад,
лавовый поток, грязевый поток, пирокластический
поток раскалённой пемзы. В 1805 году во время слабого извержения вулкана лава добралась до Неаполя
и разрушила окраину города, погибли 27 тысяч человек. Неизвестно, какой характер будет иметь следующее извержение. Оно может оказаться таким, как в
79 году до н. э., когда Везувий извергал пирокластические и грязевые потоки и выбрасывал пепел. Самое опасное – пирокластические потоки. Представьте: раскалённая пемза с температурой 700 градусов
несётся по склону вулкана со скоростью больше 100
километров в час, сжигая всё на своём пути!
Кстати, Везувий – единственный континентальный вулкан в Европе. Все остальные – островные.
Чаще всех извергается Этна на острове Сицилия.
Самая серьёзная опасность её извержения – лавовые потоки, которые растекаются на десятки километров. Но местные жители уже привыкли к этому,
они годами живут среди лавы и выращивают отличный виноград, из которого готовят прекрасное
вино. Склоны вулканов издавна привлекали людей
своими плодородными почвами.
В 1842 году на высоте 600 метров на склоне Везувия построили вулканологическую обсерваторию,
где учёные постоянно ведут наблюдение за вулканом. Итальянцы очень осторожны в отношении
прогнозов, чтобы не создавать панику, потому что
не исключено, что извержение может произойти в
течение ближайших десяти лет. В настоящее время
признаков готовящегося извержения нет, но в любом случае оно не будет внезапным, вулканологи
смогут заранее предупредить население и власти.
– Значит, извержение вулкана всё же можно прогнозировать?
– Прогноз – вещь неблагодарная. В 2009 году
итальянских сейсмологов привлекли к суду, потому что они не предупредили о возможности
землетрясения. В XIX веке итальянский учёный
Пальмиери более 20 лет изучал Везувий, пытаясь
прогнозировать его активность. Однажды вечером
он отправился спать, решив, что этой ночью извержения точно не будет. И как раз в эту ночь оно и
произошло.
Каждый вулкан имеет свои особенности, свой
Извержение вулкана – это красиво. Но только со стороны. Когда в апреле этого года началось
извержение вулкана Кальбуко (Чили), власти эвакуировали из опасной зоны 5 тысяч человек
и благодаря этому никто не пострадал
нрав, поэтому универсального метода предсказаний не существует. Тем не менее в отличие от землетрясений примерно семь извержений из десяти
учёные предсказывают. Краткосрочный прогноз
даётся от месяца до двух недель. О готовящемся извержении вулкана в Исландии, который несколько
лет назад нарушил авиасообщение в Европе, исландские учёные предупредили за месяц. В 1964
году российский сейсмолог Павел Токарев за две
недели до извержения вулкана Шивелуч предсказал его по сейсмическим данным. Два последних
извержения вулкана Толбачик тоже были предсказаны. А вот в 1991-м там же на Камчатке извержение Авачинского вулкана учёные не предсказали,
потому что там не было сейсмических событий.
Лава неожиданно быстро поднялась, заполнила
кратер и перелилась через него на склон вулкана,
как поднимается кипящее молоко в кастрюле.
– А нет ли возможности воздействовать на вулканы с помощью современных технологий?
– Процессы вулканизма настолько мощные, что человек не может на них каких-либо повлиять. Можно
только пытаться предсказывать и спасать людей. И
тут человечество кое-чему научилось. Лучшая служба мониторинга вулканов – в США. Есть такие службы в Италии, во Франции и других странах, включая
Россию. У нас в стране этим занимается Институт
вулканологии и сейсмологии РАН, который находится на Камчатке. В этом институте я проработал
более 20 лет. В Японии, где природные катаклизмы
происходят часто, разработана прекрасная аварийноспасательная система. Я был свидетелем того, как на
острове Хонсю японцы провели учебную эвакуацию
населения небольшого города всего за четверть часа.
Но в Индонезии, где есть постоянная опасность
извержений, нет хорошо организованного вулканического мониторинга. А значит, риск гибели
людей там намного выше. Для сравнения скажу: на
острове Ява в Индонезии 30 действующих вулканов, сколько и на Камчатке. Но на Камчатке живёт
300 тысяч человек, а на острове Ява – 140 миллионов. Поэтому любое извержение там будет более
опасным, чем на Камчатке.
Беседовала Наталья Григорьева
стихи
Ведь все мы существуем на вулкане
Вам странным кажется наш дом,
Лишь скалы голые кругом,
И солнце, что всплывает в океане,
Но не твердите нам о том,
Что на вулкане мы живём,
Ведь все мы существуем на вулкане.
Ещё в квартире тишина,
Ещё верна тебе жена,
И чай сияет в утреннем стакане,
Но зря надеешься, чудак,
Что и назавтра будет так, –
Ведь все мы существуем на вулкане.
Ещё послушна и слепа
Кружит по улицам толпа,
Но держит враг за пазухою камень,
И кто сумеет предсказать,
Когда прольётся кровь опять,
Ведь все мы существуем на вулкане.
Земля старей иных планет,
Но кто сегодня даст ответ,
Когда она во тьму Вселенной канет.
Уронят бомбу, и привет,
И мира не было, как нет, –
Ведь все мы существуем на вулкане.
Из книги Александра Городницкого
«В поисках истины»
история вопроса
Шесть самых смертоносных
извержений вулканов
1. Везувий (Римская империя),
79 год нашей эры, погибли до 16 тысяч человек.
Об этом извержении историкам стало известно из писем очевидца, поэта Плиния Младшего к древнеримскому историку Тациту. Во время извержения Везувий выбросил смертельное облако пепла и дыма на высоту 20,5
км, а также каждую секунду извергал около 1,5 млн тонн
расплавленной породы и измельчённой пемзы.
2. Ундзэн (Япония),
1792 год, погибли около 15 тысяч человек.
Вулкан является частью полуострова Симабара. После извержения последовало землетрясение, из-за которого начал рушиться край вулканического купола, создав оползень. В свою очередь оползень спровоцировал
цунами, во время которого волны достигали 100 метров
в высоту.
3. Тамбора (Индонезия),
1815 год, погибли не менее 92 тысяч человек.
Извержение сопровождалось грохотом, который был
слышен даже в 1400 км от острова. Утром следующего дня
с неба начал падать вулканический пепел и раздавались
звуки, напоминающие шум палящих вдалеке пушек. Ещё
через несколько дней извержение усилилось: начала вытекать лава, полностью покрывая вулкан, и пошёл «дождь»
из пемзы диаметром до 20 см. Всё это сопровождалось
стеканием пирокластических потоков с вулкана к морю,
которые уничтожали все деревни на своём пути. Во время
извержения взрывы были слышны за 2600 км от острова, а
пепел долетал, по меньшей мере, на расстояние 1300 км.
Извержение Тамборы спровоцировало цунами, во
время которого волны достигали 4 метров в высоту.
После катастрофы десятки тысяч жителей и животных
острова погибли, а вся растительность была уничтожена.
4. Кракатау (Индонезия),
1883 год, погибли около 36 тысяч человек.
Перед извержением вулкан начал выпускать большое
количество дыма и пепла. Это продлилось до конца лета,
когда серия из четырёх взрывов полностью разрушила
остров. Взрывы были настолько сильны, что их слышали
в 4800 км от вулкана на острове Родригес (Маврикий).
По словам исследователей, ударная волна от последнего взрыва разнеслась по всему миру 7 раз. Пепел поднимался на высоту до 80 км, а звук извержения был настолько громким, что, если бы кто-то оказался в 16 км от
вулкана, он бы непременно оглох.
Пирокластические потоки и цунами имели катастрофические последствия как в регионе, так и во всём мире.
Средняя глобальная температура в течение года после извержения Кракатау снизилась на 1,2 °C. К прежним величинам температура вернулась лишь в 1888 году.
5. Мон-Пеле (остров Мартиника, Франция),
1902 год, погибли около 33 тысяч человек.
Вечером внезапно началось извержение. Из трещины у подножия Мон-Пеле начало подниматься газовопепловое облако. Вскоре ураган раскалённых газов и
пепла достиг находящегося в 8 км города Сен-Пьер и за
несколько минут уничтожил его и 17 пароходов, стоящих
в гавани. Стоявший в городе монумент весом несколько тонн отбросило на несколько метров. Почти всё население и животные погибли во время извержения. Чудом уцелели лишь два человека: заключённый местной
тюрьмы, который сидел в подземной одиночной камере,
и живший на окраине города сапожник.
6. Невадо-дель-Руис (Колумбия),
1985 год, погибли свыше 23 тысяч человек.
Геологи с ноября 1984-го наблюдали повышение уровня
сейсмической активности вблизи вулкана. Через год вулкан начал извергаться, выбрасывая в атмосферу пепел на
высоту более 30 км. Вулкан производил пирокластические
потоки, под которыми таяли лёд и снег в горах, возникали
крупные грязевые потоки. Они спускались вниз по склонам
вулкана, размывая почву и уничтожая растительность, и в
итоге впадали в шесть речных долин, ведущих от вулкана.
Один из этих потоков смыл маленький город Армеро, лежавший в долине реки Лагунилья. Лишь четверть его жителей выжила. Второй поток, спустившийся по долине реки
Чинчина, погубил около 1800 человек и разрушил приблизительно 400 домов в одноимённом городе.