Александр Волков - 100 великих тайн Земли

Анализ состава вулканических газов.Из недр вулкана вырываются клубы так называемых «фумарольных газов». Если их химический состав меняется, все может кончиться извержением. Когда вулкан спит, над ним поднимаются в основном серные пары. Если давление в недрах горы нарастает и приближается извержение, вулкан выбрасывает клубы углекислого газа и водяные пары. По изменениям концентрации диоксида серы и углекислого газа можно судить о процессах, происходящих в магматическом очаге.

Измерение температуры.Перед извержением нарастает температура вулканических газов. Подобные измерения можно проводить со спутников, используя инфракрасные камеры.

Экологический мониторинг.Иногда о грозящей беде успевают «шепнуть» растения, покрывающие склон вулкана. Ведь незадолго до извержения что-то необычное происходит в почве. Меняются ее температура, влажность и химический состав. Травы, кусты и деревья первыми принимают удар. Окраска их листьев и хвои становится иной. Читайте книгу, написанную Природой в ветвях и цветах, и вы узнаете, что произойдет в скором будущем.

Итак, методов прогнозирования много. Какой из них лучше выбрать? Этот выбор жизненно важен для множества жителей Земли. Ведь в окрестностях действующих вулканов постоянно проживает около полумиллиарда человек – почти 10 % всего населения нашей планеты.

Когда говорят о вулканах, в воображении возникают конические горы с кратером посредине, из которого раз в несколько десятилетий или столетий извергается лава. Но есть и другие вулканы. Во время их извержения может быть выброшено в тысячи раз больше пепла и лавы, чем обычно. Долгое время на них не обращали внимания, потому что в исторически обозримую эпоху извержения такого типа вроде бы не наблюдались. Мы знаем, как разрушительны эти катастрофы, лишь благодаря геологическим исследованиям, которые наводят на мрачные размышления.

Супервулканы – это самые большие известные нам вулканы. По шкале вулканических извержений ( Volcanic Explosivity Index, VEI ) индекс их извержений равняется 8. Последнее извержение супервулкана произошло около 26 тысяч лет назад в районе озера Таупо (Новая Зеландия), когда оледенение в Северном полушарии достигло своего максимума. Это извержение, очевидно, случайным образом (а если нет?) совпало с вымиранием неандертальцев. Современная человеческая цивилизация никогда не сталкивалась с таким бедствием. Но если бы оно произошло, мир пережил бы глобальный экономический кризис. Его захлестнули бы потоки беженцев, спасавшихся от голода и лишений.

По оценкам экспертов, дремлющий вулкан на территории Йеллоустонского парка взрывается раз в 600тысяч лет

Вообще говоря, супервулканы неприметны, хотя само это слово пробуждает в памяти голливудские катастрофы. Это – не гора, уходящая ввысь, это гигантский магматический очаг, в котором медленно прибывает лава и нагнетается давление. Чем больше подобная пороховая бочка – а в ином очаге уместился бы такой город, как Петербург, – тем реже она взрывается.

Так, магматический очаг супервулкана, расположенного под Йеллоустонским национальным парком, протянулся на 60 километров в длину и 40 – в ширину. В нем содержится около 15 тысяч кубических километров вязкой магмы. На протяжении многих тысячелетий она насыщается вулканическими газами. Ее объем возрастает. Когда содержание газов в магме достигнет критического значения, свод, перекрывающий ее, растрескивается, и она начинает изливаться на поверхность земли, а вся местность, располагавшаяся над очагом, проваливается туда. На этом месте образуется громадная кальдера. Сегодня многие из этих кальдер затоплены водой. Здесь возникли озера.

По оценкам экспертов, вулкан на территории Йеллоустонского парка взрывается раз в 600 тысяч лет. Последний раз подобный катаклизм произошел… 630 тысяч лет назад. Так что пришла пора постепенно просыпаться и этому гиганту. В самом деле, почва в окрестностях вулкана сейчас понемногу приподнимается – по сантиметру в год. Вопрос лишь в том, как долго еще будет распирать эту «пороховую бочку». Несколько тысяч лет? Несколько столетий? Или?..

Специалисты традиционно считали, что магматический очаг наполняется магмой тысячелетиями. Однако в 2012 году журнал Nature опубликовал результаты исследования, из которых явствует, что всё протекает гораздо быстрее. Магма не просачивается наверх, постепенно заполняя магматический очаг, а изливается туда потоками. Таким образом, большая его часть может быть заполнена ею всего за несколько десятилетий – и даже за несколько месяцев! Одновременный приток огромного количества магмы может, в конце концов, вызвать взрыв. Новое извержение! К такому выводу пришли французские исследователи из университета имени Блеза Паскаля в Клермон-Ферране, изучив вулканические материалы на острове Санторин, где около 3600 лет назад произошло мощнейшее извержение вулкана. (Строго говоря, это не было извержение супервулкана.) Как оказалось, значительная часть магмы, излившейся тогда, заполнила очаг лишь за последние 100 лет перед извержением. В ту пору ее приток увеличился в 50 раз. По всей видимости, заметно возросла и сейсмическая активность. То и другое – быстрый приток магмы и непрестанная череда слабых землетрясений – были предупредительными сигналами, после которых и произошла катастрофа.

После извержений подобного рода, как мы уже сказали, остается гигантский провал. Одна из крупнейших таких кальдер – озеро Тоба на острове Суматра – достигает размеров 75Ч45 километров. Она образовалась 74 тысячи лет назад, когда из расщелины протяженностью 100 километров было выброшено до 2800 кубических километров расплавленной породы. Для сравнения: объем выброса вулканических пород во время извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 году составил всего 0,2 кубического километра.

По расчетам экспертов Лондонского геологического общества, взрывы подобных масштабов происходят раз в полмиллиона лет. Каждые 10 тысяч лет во время извержения супервулкана в воздух может быть выброшено от 200 до 300 кубических километров породы, а раз в 3000 лет возможен взрыв вулкана с выбросом до 100 кубических километров породы. Американский геолог Майкл Рэмпино сравнил последнее – самое слабое (!) – извержение с падением на Землю метеорита диаметром 1,5 километра. Вот только вулканы взрываются чаще, чем прилетают космические бомбы.

Конечно, подобные цифры очень ненадежны. Супервулканы так долго дремлют, что ученые порой затрудняются определить их местоположение, уже не говоря о том, чтобы оценить объем выбрасываемых ими пород. Всего на нашей планете выявлено уже два десятка супервулканов. Больше всего их встречается там же, где и обычных вулканов – вдоль Тихоокеанского огненного кольца. Однако эти «бомбы с тысячелетним механизмом» притаились и в Индии, Южной Африке, Италии и на севере России.