Стратегии реагирования

Международная группа специалистов во главе с Дианой Роман из Университета Карнеги – Меллона (США) пришла к выводу, что наиболее точным индикатором, предсказывающим извержение вулкана, является вязкость магмы. До этого вулканологи исследовали данный параметр только после извержения, что является ошибочным.

Сейчас по всему свету регистрируется рост вулканической деятельности. По мнению специалистов, хотя сфера действия каждого из вулканов привязана к конкретной географической точке, их одновременная активность чревата катастрофой глобального масштаба. Возможно, такое уже случалось и прежде.

Кирстин Крюгер и ее коллеги из Университета Осло (Норвегия) обнаружили в византийских хрониках за 536-540‑е годы упоминания о закрытии Солнца черным облаком. Это затемнение, если верить известному хронисту Прокопию Кесарийскому и летописцам из других стран мира, продолжалось не менее нескольких месяцев. Именно с данным небесным явлением связывали прочие катаклизмы того времени, такие как неурожаи и голод в Византии, политические и социальные волнения, а также эпидемию знаменитой чумы Юстиниана.

Ученые считают, что причиной солнечного затемнения стали извержения вулканов, следы которых были обнаружены во льдах Гренландии и Антарктики. Предположительно, вулканы выбросили в атмосферу большое количество пепла, что вызвало так называемую вулканическую зиму. Нечто похожее, только локального масштаба, приключилось в 1815 году после взрыва индонезийской горы Тамбора.

Команда Крюгер нашла подтверждение вулканической гипотезы, проанализировав летописи VI столетия и исследовав образцы гренландского и антарктического льда, сформировавшиеся в ту эпоху. Оказалось, что эти ледяные фрагменты содержат серу и другие соединения, которые в большом количестве входят в состав вулканических газов и пепла. Таким образом, ученым удалось построить климатическую модель, позволившую реконструировать события конца 530‑х годов.

Выяснилось, что последствия климатического катаклизма были куда более серьезными, чем ожидалось. Средняя температура на Земле на несколько лет понизилась на два градуса Цельсия, но больше всего изменения климата затронули северное полушарие. Были задеты Скандинавия, побережье Средиземного моря, Ближний Восток и Северная Африка… Для многих еще памятно извержение исландского вулкана Эйяфьядлайёкюдль в 2010 году, когда было серьезно нарушено авиасообщение и существовала опасность, что выбросы пепла дойдут до центральных районов России.

Вслед за Эйяфьядлайёкюдлем стали просыпаться и другие вулканы. Это соседний с ним вулкан Катла, вулкан Кизимен на Камчатке, Утурунку в Боливии, Симмоэ-дакэ на японском острове Кюсю…

Если вулканическая активность станет слишком интенсивной, то из-за плотного слоя пепла, который может достичь стратосферы, в атмосферу перестанут проникать солнечные лучи и на Земле начнется резкое похолодание. При извержении произойдут и выбросы газов, которые преобразуются в серную кислоту и выпадут на Землю вместе с осадками. Кроме того, токсичная дымовая завеса может убить все живое в радиусе нескольких километров.
То есть эффект будет примерно такой же, как от гипотетической ядерной зимы. Есть мнение, что такая массовая вулканическая активность вызвана сдвигами земной коры. Речь идет о глобальных сейсмических процессах, охватывающих всю планету. И панацеи от них, увы, пока не придумано… Можно только попытаться минимизировать последствия.

До недавних пор показатели вязкости магмы можно было количественно определить только после извержения, а не заранее. Диана Роман и ее коллеги Арианна Солдати и Дон Дингвелл из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, Брюс Хоутон из Гавайского университета в Маноа и Брайан Широ из Геологического института США недавно разработали методику, которая позволяет измерить этот параметр до извержения. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Тектоническая и вулканическая деятельность вызывает образование трещин и разломов в земной коре. Эти разломы могут перемещаться вследствие геологических нагрузок. Сдвиги земной коры можно отследить с помощью сейсмических инструментов. В 2018 году произошло извержение щитового вулкана Килауэа, расположенного на Гавайских островах. Всего открылось 24 трещины, первая из них «взорвалась» в начале мая, и извержение продолжалось в течение трех месяцев. Это предоставило исследователям уникальную возможность установить новые факторы, позволяющие определить тип грядущего извержения и спрогнозировать, насколько оно опасно. Так, команда Дианы Роман определила, что направление движения разломов до и во время извержения можно использовать для оценки вязкости поднимающейся магмы.

Выяснилось также, что чем более вязкой является магма, тем более мощным будет извержение. Объясняется это тем, что такая магма блокирует выход газа через «вентиляционные» отверстия в почве, что создает давление внутри вулкана и приводит к взрывам. С другой стороны, когда более вязкая магма вытесняется, то потоки лавы становятся более медленными.

«Нужно изменить общепринятые подходы, которых придерживаются вулканологи по всему миру, и тогда мы сможем гораздо точнее прогнозировать тип будущих извержений, – прокомментировала Диана Роман. – Ключом к эффективному прогнозированию являются индикаторы вязкости магмы». По мнению Дианы, новый подход должен произвести настоящую революцию в вулканологии. «Мы смогли показать, что с помощью надежного мониторинга мы можем связать давление и напряжение в водопроводной системе вулкана с подземным движением более вязкой магмы, – говорит она. – Это позволит экспертам по мониторингу ЧС лучше предвидеть извержение вулканов и заранее разработать стратегии реагирования».

Ида ШАХОВСКАЯ