Павел Плечов - профессор магматической петрологии и вулканологии кафедры петрологии Геологического факультета МГУ, доктор геолого-минералогических наук, руководитель Интернет-группы "Все о Геологии" рассказал Борису Долгину, Дмитрию Ицковичу и Анатолию Кузичеву в программе «Наука 2.0» - совместном проекте портала «Полит.ру» и «Вести.FM» о количестве вулканов на планете, кто и как занимается предсказанием землетрясений и почему от извержения Йеллоустоуна пострадает не только Америка. Перед вами краткое содержание беседы.
Полную версию радиопередачи можно послушать здесь. Первая часть http://radiovesti.ru/articles/2010-05-15/science/3091 и вторая часть http://radiovesti.ru/articles/2011-03-19/science/3113.
В последние десятилетия количество извержений и землетрясений ежегодно возрастает. За последние 10 лет извержений в год выросло с 55 до 70. Относительная четкость данных связанна с тем, что появилась возможность лучше их фиксировать благодаря космической программе, которая отслеживает изменения атмосферы. То же самое с фиксацией землетрясений: стали фиксировать мелкие землетрясения, чего раньше просто не умели делать.
Существуют вариации вулканической активности на Земле. Сто лет назад были очень сильные извержения вулканов на Камчатке, а сейчас их нет, но зато непрерывно действуют четыре вулкана. Это называют оранжевым кодом опасности.
Есть службы, которые следят за отдельными вулканами, группами вулканов и сообщают об этом в международные службы, в частности, в службы полетов. Поскольку российские вулканы находятся на востоке, это касается преимущественно американских и японских авиалиний. Поэтому принято использовать американские коды. Зеленый – все хорошо, желтый – есть опасность извержения или слабая активность, оранжевый – вулкан извергается, и красный – вулкан извергается с возможными серьезными последствиями.
Наблюдается существенная зависимость между количеством людей, живущих в зоне активности, и деньгами, выделяемыми на вулканологию. В Исландии очень мощная вулканология, в Японии это направление активно развивается. Там практически на каждом вулкане есть своя вулканологическая обсерватория. Очень многое делается для предсказания и минимизации последствий.
Когда вулкан извергается, даже если жертв нет, остается поверхность, засыпанная пеплом и камнями. Японцы научились засаживать вулканические поля, восстанавливая растительность. Вулканический пепел – это потрясающее удобрение, именно поэтому вулканы издавна заселены (5 миллионов человек живут сейчас в районе Везувия). Если пепел выпадает слоем меньше трех сантиметров, все начинает очень бурно расти, а если больше тридцати – все гибнет.
Как предсказать извержение вулкана?
Общее количество вулканов оценивается примерно в 1 000 000, но основная их часть находится под водой. На настоящий момент известно порядка 10 000 вулканов; действующих или активных – около 1500. Это вулканы, которые извергались за последние 10 000 лет.
Сейчас исландские вулканологи очень опасаются извержения вулкана Катла – это большой вулкан, который находится в стадии подготовки к извержению. Катла – самый активный вулкан в Исландии, он извергается в среднем раз в 48 лет. В последний раз он извергался в 1918-м году. То извержение было достаточно сильным, было наводнение. С 1999-го года у него нарастает активность. Сила извержения измеряется либо энергией, либо объемом выброшенных продуктов.
Человечество очень хорошо предсказывает извержения. Во-первых, это наблюдения за небольшими землетрясениями, происходящими в теле самого вулкана или рядом с ним. Можно даже отслеживать постепенный подъем магмы. Классический пример – вулкан в Японии, где в течение пяти лет отслеживали, как магма постепенно поднимается к поверхности, причем по каналу, наклоненному на 45 градусов. Неизвестно было, дойдет ли магма до поверхности или останется где-то еще, но было видно, что центры землетрясений все ближе и ближе к поверхности.
"Сейсмико" – это очень хороший метод, но он не всегда работает. Часть извержений не предсказывается с помощью сейсмических наблюдений. Для этого применяют целый комплекс. Американцы развивают технологию ground deformation по слежению за изменением поверхности. Перед извержением вулкана магма изменяет объем внутри вулкана. Это похоже на воздушный шарик - он надувается и раздувается, потом лопается и сдувается. Примерно так же происходит и в вулкане.
Предотвратить извержения вулкана, в отличие от его последствий, невозможно. В последние годы все страшные извержения фактически не приводили к жертвам. Прогнозы были даны заранее. Катастрофических последствий не было и после извержения в Исландии. Энергию вулкана можно направить в мирное русло, и Исландия – страна №1 по использованию вулканической энергии. Последние годы ее экономика была построена на энергоемких производствах, на даровой энергии.
Землетрясения и цунами
Вулканы и землетрясения могут быть в совершенно разных местах. Камчатка, Курилы, Япония - островодужные системы, места, где чаще всего случаются извержения вулканов, землетрясения и цунами.
Это связано с тем, что океаны устроены не так, как континенты. В океанах есть срединные океанические хребты, в которых рождаются океанические плиты, океаническая литосфера. В срединных океанических хребтах каждый год изливаются кубометры лавы, но этого никто не видит, потому что это происходит на глубине 2,5 – 3,5 километра. Эти плиты двигаются от срединно-океанических хребтов, мигрируют, причём с достаточно большими скоростями, это может быть сантиметр в год, а может быть и 16 см. - максимальная скорость движения океанической коры в зоне спрединга.
Плиты, подходя близко до края океана, толкают континенты друг относительно друга. Например, Атлантический океан сейчас разъезжается и расталкивает Европу с Америкой в разные стороны. Но они стареют по мере своего движения, становятся тяжелее, и в какой-то момент начинают погружаться под континент. Это называется субдукция - место вулканизма, землетрясения, и прочих катастроф.
Землетрясение продуцирует цунами, однако бывают сильные землетрясения без цунами, и не очень сильные землетрясения, которые также продуцируют цунами. В XVIII веке было извержение вулкана Унзен. Сходили пирокластические потоки - лава, которая настолько вязкая, что раскалывается на куски, на подобии обвала сели, но только очень высокотемпературного.
В результате это извержение спродуцировало очень слабое землетрясение, которое вызвало обвал соседнего вулкана, уже потухшего. После чего половина этого вулкана, половина этой горы обвалилась в залив около полуострова Шимобара, что вызвало цунами. Тогда от извержения погибло несколько десятков людей, а от цунами погибло около14 тысяч человек. Но такие случаи уникальны.
Йеллоустоун
Йеллоустоун - один из вулканов (находится в штате Вайоминг), за которым очень пристально следят все учёные на протяжении 60 лет. В 2005 году вышел совместный документально-художественный фильм BBC и Голливуда об этом вулкане, под названием Supervoulcano. В фильме показаны последствия извержения, очень похожие на ядерную зиму.
По данным изучения, вулкан извергается примерно один раз в 100 тысяч лет. Последний раз он извергался 100 тысяч лет назад – это было обычное извержение. Но каждые 600 тысяч лет он даёт так называемый катастрофический эффект. На основе этих данных стали изучать вулкан более тщательно, отрисовали магматический очаг - тысячи кубических километров магмы.
В науке действует принцип аналогии. Нельзя сказать достоверно, как происходит извержение супервулкана, пока не будет изучено и задокументировано хотя бы одно подобное извержение. За всю историю человечества не было ни одного извержения супервулкана. Есть только баллы силы извержения. Например, Эйяфьятлайокудль тянет на троечку. Самые крупные извержения, которые мы видели – это семёрки.
Тамбора в 1815 году - это семерка. Курильское озеро – тоже семерка. Правда, его никто не видел, это было 7600 лет назад, но оно изучено. К восьмёркам относится как раз Йеллоустоун и кальдера Тоба - подобное извержение ни разу не было задокументировано.
Все конспирологические версии, распространенные в интернете о том, что Америка накроется, неправильные, потому что эффект будет на всю планету. Когда извергался вулкан Тамбора, 1816 год в Европе был без лета. Это описано в художественной литературе. Существует интересная версия по поводу 1604 – 1606 гг. в России. Был голод, погибло примерно два миллиона человек. Очень холодная зима, в августе выпал снег - по летописям установлено, что был ужас в течение двух лет, два года без урожая. Сейчас это пытаются связать с извержением чилийского вулкана. То есть вулкан в одном полушарии может повилять на климат в другой части планеты.
Если будет извергаться Йеллоустоун или кальдера Тоба, то климатические последствия будут распространены на всю планету: очень резкие изменения температур, дожди и ураганы.
