Супервулкан — действующий вулкан, извержение которого может разбросать вулканические вещества в виде расплавленных камней, раскаленного газа и пепла в радиусе 1000 км³. Это в тысячу раз больше, чем самое огромное извержение вулкана, зарегистрированное в современной истории. Супервулканы формируются, когда значительная масса сильно-раскаленной магмы поднимается из недр земли, но не пробивает кору, и под землей создается огромный резервуар под высоким давлением, простирающийся на несколько километров. Со временем давление повышается, большой резервуар с магмой растет, пока не начнется суперизвержение.
Такие извержения уже происходили и скоро повторятся вновь. По данным, такое извержение происходит на планете примерно через 50 000-60 000 лет, последнее такое было в Индонезии 74 000 лет назад. В наши дни открыто 40 супервулканов, семь из них до сих пор активны. Даже с современными технологиями мы не можем остановить ни один из этих вулканов от извержения, лучшее, что мы можем сделать — это исследовать их, изучать настолько, насколько сможем и готовиться к последствиям. Обратите внимание на статью 10 крупнейших природных катастроф в истории Земли.
Апокалиптическое извержение супервулкана
Сразу необходимо отметить несколько правильных деталей. Для начала, мы знаем относительно мало о формировании вулканов и еще меньше о том, почему они извергаются. Однако, последние геологические исследования показали, что супервулканы не похожи на обычные вулканы, тем более, если говорить об извержении. Если обычный вулкан срабатывает по внутреннему механизму, при котором давление магмы растет до определенного времени и, в конце концов, пробивается через поверхность, то супервулкан срабатывает от земной коры, которая становится зыбкой из-за огромной полости с магмой, появляются трещины и разломы. Через эти разломы лава может образовать необратимую цепную реакцию, приводящую к сокрушительному и неизбежному взрыву, который может уничтожить большую часть живого на планете. Из-за этого еще сложнее предсказать, когда будет извержение супервулкана.
В древности одно такое извержение случилось примерно во времена исчезновения динозавров. Извержение совпало с другим катаклизмом (метеор, прилетевший на полуостров Юкатан 65 млн. лет назад), место которого сейчас известно, как Ловушки Декана в центральной Индии, было и местом грандиозного извержения. Одно из самых больших вулканических образований появилось почти за 30 000 лет до того, как Индия «врезалась» в Азию. Сейчас вулкан состоит больше, чем из 1980 метров прямых базальтовых течений лавы, покрывающих площадь примерно в 320 тысяч. Установлено, что первоначальная площадь была в три раза больше, но она сократилась из-за эрозии тектонических плит. Сейчас объем вулканического вещества примерно 512 кубических километров, по сравнению с извержением Святой Елены 1980 года, которое разбросало лаву примерно в один кубический километр.
Даже большее и более разрушительное происшествие случилось 235 млн. лет назад на месте нынешней Сибири, что вызвало «великое» вымирание, когда 75% обитателей земли и 95% морских обитателей исчезли. Но самое большое извержение вулкана последних 300 млн. лет началось под водой 125 млн. лет назад. Образовалось плато толщиной 30,6 километров и шириной 1 942 500 квадратных километров (1% от поверхности Земли), называемое Онтонг-Ява, оно находится в Тихом океане на севере Соломоновых островов. Во время извержения было выделено около 100 млн. км³ магмы и было в 100 раз мощнее, чем извержение Святой Елены. Возможно, вас заинтересует статья 10 печальных фактов о будущем Земли.
Адские пирокластические потоки, которые последуют вскоре
Сразу же после извержения начинается такое же, если даже не более, разрушительное явление. Это пирокластический поток, мгновенно уничтоживший огромное количество людей в Помпеи в 79 году, при извержении Везувия. Когда вулкан извергается, помимо столба извержения, который формируется над кратером, другое, более опасное облако из пепла вздымается и стекает по склонам во всех направлениях с невероятно высокой скоростью (до 724 километров в час). Эта кипящая субстанция из твердых и полутвердых пород, пепла и жутко раскаленных расширяющихся газов, которая срабатывает подобно снежной лавине. Все, что попадает в поток будет убито мгновенно, так как температура внутри достигает 982 градусов Цельсия. Если оказаться в центре одного из этих пирокластических потоков, то совершенно некуда бежать и нигде не спрятаться. Газы ядовиты настолько, что разрушают легкие почти мгновенно, а жидкость в тканях просто выкипает.
Пепел в пирокластических потоках супервулкана настолько горячий, что как только коснется земли, превратится в лаву. Это приведет к тому, что потоки магмы разольются на сотни километров от самого вулкана. Из-за сверхвысоких скоростей такой лавины, как эта, начнется такое явление, как вязкое нагревание. По сути, сила движения твердых вулканических пород в воздухе, добавляется к их общей температуре, делая их даже горячее и превращая в воздухе в лаву. Все живое, находящееся по близости, что не попалось в этот раскаленный ураган, несущийся в стороне от них, погибнет от ядовитых газов, произведенных остановившимся пирокластическим потоком. Охваченная потоком площадь будет покрыта развалинами высотой до 213 метров.
Вулканическая зима наступает!
Теперь, возможно, вы склонны верить, что даже при том, что супервулканы огромные и смертоносные, они нанесут хаос на локальном уровне. Но это далеко от истины. В современном представлении, разрушение вулканом — это расплавленные камни, поглощающие все на своем пути, более мощное разрушение происходит в воздухе. Столб извержения супервулкана может подняться до высоты в 24 километра, и, разносимый ветром пепел может покрыть небо на долгие годы. Реакция токсичных газов происходит в стратосфере, защищающей нижние слои атмосферы от солнечного излучения и резкого охлаждения. Результатом является вулканическая зима вместе с другими явлениями, такими как кислотный дождь, который может грозить всей планете, разрушая круговорот природы и уничтожая растительный мир, от которых зависят другие виды, например, человек.
По прошествии всего лишь нескольких дней после извержения небо будет темным и смертельным с радиоактивными осадками, выпадающими на расстоянии 2 816 километров от вулкана. В радиусе 800 километров пепел может осесть на глубине 1 метра. В пределах этой зоны будет невозможно передвижение, дороги будут невидимы, будет остановлено воздушное сообщение, и люди на улице не смогут видеть, куда идти и, вероятнее всего, задохнутся. Сырой пепел разрушит крыши, короткое замыкание обесточит линии, засорит двигатели автомобилей и приведет в негодность водохранилища. Атомным электростанциям придется закрыться, и может начаться беззаконие.
Тем, кто проживает на территории облака из пепла понадобятся маски и противогазы. Это потому что пепел вулкана — это скала, разорвавшаяся на крошечные кусочки и в минуту превратившаяся в стеклянные осколки с зазубренными краями. В форме мелкой пыли пепел легко проникает в легкие, и люди и животные могут мучаться от медленной и болезненной смерти из-за редкой болезни акромегалия. Из-за неправильной работы легких костная система выходит из-под контроля, поверх старых костей быстро появляются новые. Этот эффект будет влиять на людей, живущих даже за тысячи километров и уже по прошествии месяца после извержения.
Имитация последнего извержения Йеллоустоуна 640 000 лет назад показала, что облако из мельчайшего пепла и пыли покрыло северное полушарие на 18 месяцев, и температура на всей планете понизилась на 10 градусов Цельсия. В итоге, в Арктике быстро намерзали льды, отражая еще больше солнечного тепла. Это привело к сильному сокращению дождей, и в океанах, и в почве сохранилось больше углекислого газа. Все эти факторы приводят к спаду биологической продуктивности, продовольственных запасов в некоторых районах хватит всего на несколько недель. По данным анализа, понадобилось более 20 лет, чтобы планета восстановилась до состояния, в котором она была до момента происшествия. Если извержение и пирокластический поток могут убить миллионы людей (зависит от места), то наступающая вулканическая зима, скорее всего, убьет миллиарды по всей планете.
Кальдера Айра, Кюсю, Япония
Теперь, когда у вас есть представление о том, что такое супервулкан и о его разрушительной способности, поговорим о семи таких действующих вулканах, известных в современности. Первый — это Кальдера Айра, находящийся на острове Кюсю в южной Японии. На первый взгляд кажется, что вулкан Сакурадзима в северной части залива Кагосима выглядит, как любой обычный вулкан. Хотя он почти беспрерывно извергается с 1955 года и угрожает соседнему городу Кагосима (население 500 тысяч человек), Сакурадзима, в реальности, не выделяется из многих вулканов, входящих в Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо.
Это впечатление достаточно обманчиво, поскольку Сакурадзима — лишь малая часть более крупного и очень опасного вулкана. То, что он находится на острове в середине залива, это первая улика. Потому что залив Кагосима, в действительности, Кальдера Айра, известная своей печальной историей. Кальдера отличается от кратера вулкана, она является огромной впадиной в земле, которая образовалась после предыдущего извержения супервулкана. Как только бассейн с магмой опустел, земля выше, осела и частично заполнила оставшуюся дыру.
Эта кальдера, в первую очередь, сформировалась после большого извержения, которое произошло 22 000 лет назад, Сакурадзима начал расти спустя 9 000 лет. Сейчас вулкан работает просто, как вентиляция большей кальдеры площадью 388 квадратных километров, на которой располагается. При последнем извержении вулкан изверг около 58 км³ вулканической субстанции.
Ученые в Японии полагают, что есть 1% вероятности, что в течение следующих 100 лет может случиться достаточно большое извержение вулкана, которое способно уничтожить страну полностью. Если учесть ежедневные подземные толчки, происходящие вокруг залива Кагосима, то Кальдера Айра в числе первых в этом списке. Если бы извержение случилось сегодня, то магма и пирокластические потоки также, как и облака пепла могли бы охватить площадь, население которой 5 миллионов. Остальные 120 миллионов человек, что является большей частью населения всей Японии, серьезно пострадают от выпадения пепла.
Кальдера Таупо, Северный Остров, Новая Зеландия
Супервулкан Таупо находится под одной из самых красивейших местностей земли. Находящаяся на Северном острове в Новой Зеландии, кальдера покрыта крупнейшим озером страны Таупо. Этот вулкан начал создаваться 300 000 лет назад, а кальдера начала свое существование примерно в 25 году до н. э., после извержения Оруануи. Во время него на поверхность было выброшено примерно 1200 км³ вулканического вещества. В данный момент магматическая полость находится в 8 километрах под землей и отвечает за самые огромные извержения последних 5000 лет.
Прошлое масштабное извержение на озере Таупо случилось приблизительно в 200 году н.э. из отверстий рядом с рифами Хороматанги (сейчас затоплены). Шлейф от извержения достиг высоты в 48 километров, точно в стратосферу. Начавшиеся пирокластические потоки поглотили окрестности в радиусе 88 километров. Когда горы Кайманава выросли на 1,6 километра за какие-то минуты, это стало самым масштабным из подобных явлений, отмеченных в истории человечества. Озеро было заблокировано в устье, а уровень воды увеличился на 34 метра. Эта естественная дамба, в конце концов, разразилась огромным наводнением, последствия которого глыбы и затопленные леса, можно было увидеть более, чем на 200 километров. Вероятно, извержение явилось причиной красных закатов, упоминающихся древними римлянами и китайцами.
Кальдера Тоба, Суматра, Индонезия
Кальдера Тоба в Индонезии виновна в самом большом извержении вулкана прошлых 2 млн. лет. Она также является самой большой, 29 на 97 километров, общей площадью более 2 590 км². Эта кальдера, скорее всего, формировалась поэтапно после извержений, произошедших около 840 700 и 75 000 лет назад. Прошлое было крупнейшим, выбросив колоссальные 2 800 кубических километров вулканической субстанции. Пирокластические потоки поглотили площадь 20 000 км², а остров Самосир покрылся толстым слоем вулканического туфа (пирокластические обломки) в 550 метров. В результате, пепел от извержения накрыл собой площадь не меньше 4 млн. квадратных километров, достигнув расстояния 7 000 километров от вулкана.
Некоторые учёные полагают, что извержение Тоба оставило невероятный отпечаток на ранней человеческой популяции, которая до сих пор проживает в Восточной Африке. Оно было настолько сильным, что создался эффект бутылочного горлышка и выжили лишь несколько тысяч человек. Тогда исчезновение человечества почти произошло, последние открытия, кажется, указывают на то, что главной причиной не был Тоба. Археологические исследования свидетельствуют, что климат Восточной Африки пострадал не так серьезно от извержения и его последствий, чтобы уничтожить почти всё человечество. Из-за чего это произошло, до сих пор подлежит спорам. И все же, похоже, наступившая вулканическая зима снизила температуру на планете минимум на 5 градусов Цельсия и, может быть, спровоцировала новый ледниковый период.
Валлес-кальдера, Нью-Мексико, США
Несмотря на зелёные, тихие и привлекательные виды в Национальном заповеднике Валлес-кальдера в Нью-Мексико, присутствие горячих источников, течений газа и периодических толчков указывает на пугающее соседство, прячущееся под землёй. Вулканическая кальдера, располагающаяся там, достаточно маленькая по сравнению с другими из этого списка, её площадь 36 квадратных километров, далековато, чтобы прогуляться от одного края до другого. Она также не первая здесь, поскольку рухнула и погребла более древнюю кальдеру Толедо, которая находилась на месте прежней.
У этого вулкана были два мега извержения за последние 2 млн. лет: одно 1,7 и 1,2 млн. лет назад другое, выбросившие до 625 кубических километров обломков и пепел, доставший до Айовы. Последнее извержение случилось примерно 50 000-60 000 лет назад, но его ударная волна была значительно меньше в сравнении с теми.
Хотя не похоже, что Валлес-кальдера начнет извергаться в ближайшем будущем, она лежит поверх пересечения рифта Рио-Гранде и линии горы Джемец, и её вулканическая активность зависит от тектонического движения вдоль этого перекрёстка. Из-за этого этот особый вулкан очень непредсказуемым, и довольно сложно выявить его будущее извержение. В Соединенных штатах Валлес-кальдера — самый подробно изученный вулканический комплекс, включающий около 40 глубоких скважин.
Кальдера Кампи Флегрей, Неаполь, Италия
Известно, что жители Неаполя в Италии всегда жили с призраком Везувия, который стер Помпеи в 79 году н. э.. Но многие люди не знают, однако, что на другой стороне города лежит кальдера площадью 34 квадратных километра, известная как "Кампи Флегрей" (горящие поля). Эта кальдера является частью западной части города так же, как и залив Поццуоли. У вулкана в прошлом было два грандиозных извержения: 47 000 и 36 000 лет назад с более короткими отрезками активности при достаточно регулярных промежутках примерно каждые 4 тысячи лет.
Но недавно, в 2013 году, ряд землетрясений вселил в жителей Неаполя беспокойство. Снимки со спутника указали, что земля на вершине, на вид дремлющей кальдеры за месяц стала выше на 2,54 сантиметра, а в каких-то местах и на 10 сантиметров. Из-за того, что земля ещё не вернулась к своему исходному состоянию, учёные полагают, что полость под городом, объёмом примерно на 4,2 млн. м³, заполнилась магмой. Это недостаточный объём, чтобы стать ключевой проблемой, ведь для того, чтобы произошло мегаизвержение, требуется намного больше. Тем не менее, вулканологам необходимо очень внимательно наблюдать за кальдерой Кампи-Флегрей, ведь эти толчки могут стать причиной серьёзных повреждений по всему Неаполю. Но если кальдера когда-либо извергнет всю свою мощь, то Европа будет стерта.
Кальдера Лонг-Велли, штат Калифорния, США
Рядом с границей штата Невада, в восточно-центральной части Калифорнии, южнее от озера Моно, простирается кальдера Лонг-Велли площадью 518 км². Самое крупное извержение, произошедшее здесь, было около 760 000 лет назад, произведя в 3 тысячи раз больше магмы и другого вулканического вещества, чем при извержении Сент-Хеленс в 1980 году. Возникший пепел достиг так далеко, до Небраски, а земля над магматическим бассейном снизилась примерно на 1 600 метров. Самое тревожное, это то, что в 1980 году, после череды землетрясений, около половины кальдеры выросла почти на 25 сантиметров. Спустя 10 лет углекислый газ и другие токсичные газы начали просачиваться из земли, убивая деревья и другую растительность Мамонтовой горы, части кальдеры.
Чем отличается кальдера Лонг-Велли от других, так это то, что, как любят выражаться вулканологи, у этого вулкана раздвоение личности. Они имеют в виду, что этот вулкан может одновременно порождать два различных вида извержений. Первый вид опасный, с не слишком взрывной базальтовой лавой, которая взорвется, когда произойдет соприкосновение с грунтовыми водами или снегом. Другой — насыщенный осколками, называется кремниевая магма, которая склонна к более сильным взрывам по своей природе. По официальным прогнозам, возможность извержения в любом отдельном году меньше 1%, что сопоставимо с разломом Сан-Андреас, позволяя случиться землетрясению в 8 баллов в любой день, как во время разрушившего Сан-Франциско в 1906 году.
Йеллоустонская кальдера, штат Вайоминг, США
Многим туристам, которые бывают в Йеллоустонском национальном парке в штате Вайоминг, неведом факт, что они на самом деле ходят по, вероятно, самой крупной естественной угрозе человеку. В нескольких километрах под ними лежит самый крупный очаг лавы из всех, о которых известно. Считается, что там достаточно магмы, чтобы заполнить Гранд-Каньон полностью 11 раз. Национальный парк и прилегающая территория формируют эту огромную кальдеру. Её площадь примерно 4 000 квадратных километров, а в её периметр может полностью вписаться город Токио.
Йеллоустон действовал очень длительное время и извергался в разных точках, поскольку Северная Америка сместилась над ним в своём тектоническом движении на запад. Прошлые три извержения случились 2,1 млн., 1,2 млн. и 640 000 лет назад и были в 6 тысяч, 700 и 2500 раз сильнее, чем извержение Сент-Хеленс. При последнем извержении вулкан произвел почти 2500 кубических километров лавы на континет, покрыв толстым слоем пепла большую часть современной Америки. Наблюдая за характером последних извержений, похоже, что сам Йеллоустон готовится к следующему. Но вулканологи полагают, что время еще не пришло. Тем не менее, земли кальдеры поднимаются и опускаются тысячами лет, что четко определяет, что вулкан ещё назревает. Если и когда он, наконец, решит взорваться, вполне возможно, что произойдёт упомянутая катастрофа. Больше половины страны будет погружена в 3 метровый слой пепла, опускающийся на землю в радиусе более 800 километров от вулкана.
Возможно, начнется вулканическая зима, и может продлиться в течение 20 или более лет, опуская температуру на Земле, не меньше, чем на 11 градусов Цельсия. Из-за с огромного количества отравляющих газов, таких как углекислый, планета начнёт повышать температуру в геометрической прогрессии, как во время «великого» вымирания, произошедшего 235 млн. лет назад. Пока планета и океаны будут нагреваться, большое количество гидрата метана (30 триллионов тонн), который сейчас лежит замороженным на дне океана, начнут подниматься на поверхность и увеличивать температуру планеты ещё на 5 градусов по закону обратной связи.
Наиболее страшное и более вероятное, нежели грядущее извержение супервулкана, это то, что мегаизвержение, которое может произойти в ближайшие 500 000 лет, при условии производства углекислоты и начавшегося потепления планеты, человечество может добиться намного раньше, и оно произойдет, вероятно, в ближайшие два столетия. Один из них уже миновал.
Короче: если супервулканы не истребят нас, то, возможно, мы это сделаем самостоятельно.
Рекомендуем посмотреть:
Интересные факты о супервулкане Йеллоустоун. С какой периодичностью извергается данный вулкан и какие последствия для планеты может повлечь за собой его извержение. Для каких районов земли извержение вулкана будет иметь минимальные последствия.
