http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=a1418960-4efd-4790-a93c-c0d4ec27bcb1&print=1© 2024 Российская академия наук
Геофизик Алексей Собисевич о вулканах и супервулканах
Как «работает» вулкан и всё ли мы об этом знаем, как наука о вулканах помогает ученым предотвращать катастрофы и есть ли в нашей стране супервулканы, способные разнести все в пепел, скоро ли они проснутся и что тогда будет, рассказывает Алексей Собисевич, заместитель директора по научной работе Института физики Земли РАН, член-корреспондент РАН.
— Алексей Леонидович, вы занимаетесь вопросами изучения вулканов и вулканизма. Что важного здесь удалось выяснить?
— Несмотря на значительные успехи наук о Земле в изучении вулканических процессов, активные вулканы продолжают оставаться в числе наиболее интересных объектов фундаментальных научных исследований, которые все еще способны нас удивить. Сказать, что мы полностью понимаем этот природный феномен, будет неправдой. Однако многие аспекты вулканической деятельности мы способны сегодня наблюдать и отчасти контролировать в планетарном масштабе. Благодаря развитию космических исследований мы применяем технологии дистанционного зондирования, наблюдаем за вулканами с орбиты различными группировками спутников в различных частотных диапазонах, в режиме, близком к реальному времени, видим температурные, магнитные и гравитационные аномалии, вертикальные перемещения земной поверхности в вулканических центрах. Все эти данные дают нам возможность понять, как прямо сейчас происходят вулканические процессы в различных регионах планеты, где они наиболее активны и где можем их ожидать в будущем.
— Можем ли мы сказать, что все вулканы на планете находятся у нас под контролем и мы точно знаем, чего от них можно ожидать?
— Так сказать нельзя.
Большая часть действующих и активных вулканов находится на морском дне.
Некоторые из них действительно наблюдаются инструментально, в том числе системами сейсмологических наблюдений, как, например, вулканы Гавайских островов, где на дне океана расположена уникальная научная установка — группа подводных сейсмометров. В свое время мы использовали данные этой сети станций для уточнения представлений о глубинном строении магматической питающей системы гавайского вулкана.
— Существует точка зрения, что именно вулканы являются главными поставщиками парниковых газов, изменяющих климат на нашей планете. Академик Юрий Израэль даже предлагал в свое время распылять микроскопические частицы серы, чтобы остудить климат. Вы с этим согласны?
— Здесь мы вторгаемся в тематику так называемого геоинжениринга — искусственного внесения изменений в тепловой баланс планеты. За всю планету и ее климат в целом говорить не буду, но что касается вулканов, то да, они действительно способны внести изменения в состав атмосферы, конечно же, мы говорим о крупных катастрофических извержениях с производительностью в сотни кубических километров.
— Насколько велико их влияние по сравнению с антропогенной деятельностью?
— Думаю, что в периоды крупных извержений оно на порядки превосходит любые антропогенные воздействия, скажем так, гражданского назначения. Однако глобальный эффект от вулканических катастроф непродолжителен и связан, в основном, с выбросом значительных объемов аэрозолей и частиц вулканического пепла до стратосферных высот, что приводит к так называемому эффекту вулканической зимы, которую нередко и справедливо сравнивают с «ядерной зимой», ожидаемой после массированного применения стратегического ядерного оружия. Сценарии «ядерной зимы» были просчитаны еще во времена СССР, благодаря чему мы сегодня имеем представление о глобальных последствиях в том числе и крупных вулканических извержений.
— Технологии геоинжениринга где-то пытались опробовать?
— Мне об этом неизвестно.
Однако и история хранит немало свидетельств аномально холодных, неурожайных лет, которые следовали за колоссальными извержениями, например вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году.
Есть в летописи человечества и другие, более впечатляющие вулканические катастрофы планетарного масштаба. Посмотрите, какие последствия для планеты вызвало одно из крупнейших извержений вулкана Тоба в той же Индонезии около 70 тыс. лет назад!
ЖИЗНЬ НА ВУЛКАНЕ
— Какие новые знания о вулканах у нас сейчас появились?
— Мы сейчас точно знаем, где расположены вулканы на нашей планете, открытия новых вулканических центров сегодня возможны разве что на дне океанов. Тем не менее база данных активных вулканов постоянно пополняется как историческими данными по результатам геолого-геофизических исследований, так и новыми материалами, поскольку вулканы Земли продолжают извергаться.
— То есть мы сейчас с вами разговариваем, а где-то происходят извержения?
— Безусловно. Существуют мобильные приложения для отслеживания вулканической и сейсмической активности нашей планеты.
Прямо сейчас, открываем приложение на телефоне и видим: сегодня 24 вулкана в состоянии беспокойства, обнаружено четыре облака пепла, одному вулкану присвоен «оранжевый код» авиационной безопасности.
Это означает, что самолетам рекомендовано держаться на безопасном расстоянии от района извержения. Приложение позволит всем желающим в реальном времени оценить состояние нескольких действующих вулканов, виртуально «подержать руку на пульсе» нашей планеты.
— Случаются ли сейчас катастрофические извержения, в результате которых люди вынуждены покидать свои жилища, менять привычный образ жизни?
— Вулканические события, в отличие от землетрясений, сегодня научились неплохо прогнозировать, а значит — есть возможность заблаговременного реагирования и минимизации негативных последствий. Но это все работает только для тех вулканов, на которых установлены системы геофизических инструментальных наблюдений, например на вулкане Этна в Италии, куда туристы едут нередко лишь для того, чтобы стать свидетелями очередного извержения. Есть даже специальные туристические маршруты, в ходе которых можно подняться в кратер активного вулкана, получить искомую дозу адреналина и запечатлеть все это для последующего распространения в социальных сетях.
— Но ведь это опасно!
— Да, это смертельно опасно, и страховка в такие поездки, скорее всего, стоит немало, если вообще оформляется. Определенно в «зоне поражения» вулкана недвижимость не страхуется. К счастью, в нашей стране опасных вулканов не так и много, хотя недавняя трагедия на Ключевской сопке, где на восхождении погибла группа туристов, напомнила в очередной раз о том, что горы — это всегда смертельный риск.
Если же говорить о природных опасностях, непосредственно исходящих от вулканической деятельности, то наиболее уязвимыми являются в первую очередь густонаселенные страны Тихоокеанского огненного кольца, первое место среди которых уверенно держит Индонезия.
Здесь на почти 300 млн населения приходится около сотни активных вулканов, из них 35 особо опасны, поскольку в непосредственной близости от каждого их этих вулканов — можно сказать, в зоне поражения в случае катастрофического извержения — проживает более миллиона человек.
— А Япония?
— В Японии районов с подобной концентрацией населения вблизи действующих вулканов значительно меньше, постоянное соседство с вулканом Сакурадзима, например, принесло близлежащему городу Кагошима известность самого пыльного города в мире, там практически постоянно с неба падает пепел. Также отметим, что для Страны восходящего солнца характерна хорошо развитая сеть геофизических инструментальных наблюдений практически на всей территории. Многие вулканы укомплектованы геофизическими обсерваториями, включая самые современные сейсмостанции и системы связи. При этом даже столь комплексная система контроля эндогенной активности не позволяет пока приблизиться к решению проблемы краткосрочного прогноза землетрясений, это, безусловно, вызов для наук о Земле и одна из наиболее актуальных задач фундаментальных научных исследований в данной области знания.
ЧТО, ГДЕ, КОГДА, С КАКОЙ СИЛОЙ
— Почему землетрясения прогнозировать труднее?
— Что значит сделать прогноз? Это значит указать по возможности наиболее точно время, место и силу сейсмического события. Как уже мы говорили ранее, на сегодня краткосрочный прогноз землетрясений — это проблема, все еще ожидающая своего решения, предмет фундаментальных исследований по многим дисциплинам в науках о Земле.
Вулканические процессы прогнозировать можно, поскольку мы точно знаем местоположение большинства активных вулканических центров Земли. Остается узнать время и силу, что также возможно как на основе анализа истории извержений, так и путем выявления известных признаков подготовки вулкана к извержению.
Например, перед извержением вулканическая постройка, как правило, воздымается, геофизические приборы на земле и в космосе при этом регистрируют вертикальные перемещения земной поверхности. Это очень небольшие, незаметные глазу смещения, от миллиметров до первых сантиметров, но приборы это видят. Когда магма движется к земной поверхности, она вызывает разрывы в горной породе, которая при этом трещит, происходят очень слабые землетрясения, а сейсмометры вокруг вулкана это фиксируют. Газоанализаторы улавливают изменения в составе вулканических газов непосредственно в кратере. Очень помогают и беспилотные летательные аппараты, оборудованные помимо средств визуального контроля также и тепловизорами, наши камчатские вулканологи такие системы активно используют.
— Все мы знаем картину Карла Брюллова «Последний день Помпеи», где изображено катастрофическое извержение Везувия. Повторение такой трагедии нам больше не угрожает?
— Повторение возможно, оно случалось, и не раз, в той же Индонезии при извержениях вулканов погибали и продолжают погибать люди. Да, там есть системы мониторинга и раннего оповещения, но и ситуация там специфическая: многие жители непосредственно прилегающих к вулканам территорий занимаются сельским хозяйством на плодородных землях, на вулканических отложениях отлично снимают по три урожая в год. Многие, презрев нешуточную опасность, устраивают свои приусадебные хозяйства прямо на склонах вулкана. При этом многие, судя по трагическим последствиям, игнорируют ранние оповещения об угрозе извержения, эвакуируясь уже по факту его начала, поскольку нередко бывают и ложные тревоги. Не всякое вулканическое дрожание завершается взрывом в кратере, это правда. Люди привыкают к постоянным слабым землетрясениям и сигналам тревоги. Конечно, жертв вулканической активности сейчас несоизмеримо меньше, чем в Помпеях и Геркулануме, но тем не менее они есть.
— Прямо как наши рыбаки на льдинах… Ну а Везувий не собирается опять просыпаться?
— Везувий — активный вулкан и обязательно проснется в будущем, его эруптивная история еще не окончена.
Последний раз он извергался в 1944 году, во время Второй мировой войны, есть соответствующая кинохроника того времени — американцы, которые тогда были нашими союзниками, бомбили фашистов с «летающих крепостей», естественно, с фото- и кинофиксацией. На некоторых кадрах видно, как самолеты идут на задание на фоне столба пепла извергающегося Везувия. Впрочем, на фоне масштабных военных действий особого внимания это извержение не привлекло.
КОНЕЦ СВЕТА БУДЕТ, НО НЕ СКОРО
— Время от времени появляются слухи о скором извержении супервулкана, который уничтожит всю нашу цивилизацию. Что можете сказать на этот счет?
— Супервулканы, или крупные вулканы, действительно существуют, но в данном случае шумиха поднялась вокруг Йеллоустона в национальном парке на северо-западе США.
Сам термин «супервулкан» появился в 2005 году, когда телекомпания ВВС выпустила одноименный псевдодокументальный фильм о катастрофическом извержении Йеллоустонской кальдеры.
Показано, как в результате вулканической катастрофы рушатся социальные институты, инфраструктура страны и ее экономика в целом.
Следом пошли публикации, где нам сообщали, что вулкан может вызвать глобальную катастрофу и уничтожить полмира. На мой взгляд, все эти сценарии скорого конца света — не что иное, как информационные вбросы с целью взбудоражить общественное мнение, которые продолжались где-то с 2014-го и до 2019 года, после чего были вытеснены из информационного поля пандемией.
— Вы хотите сказать, что ничего подобного нам не грозит?
— Давайте посмотрим на объем такого супервулкана. Вполне уместно наглядное сравнение с супермаркетом. В результате упомянутого ранее извержения Тамборы было выдано на-гора более 100 кубических километров вулканических продуктов. В нашем сравнении это обычный городской супермаркет. Печально знаменитый исландский вулкан с труднопроизносимым названием Эйяфьядлайекюдль, «приземливший» всю Европу на несколько дней, по объему изверженных продуктов не доработал даже до 1 кубического километра, так что в нашем сравнении с супермаркетом это уже какой-то магазинчик шаговой доступности или ларек у метро.
А вот кальдера Йеллоустоун 640 тыс. лет назад произвела выброс продуктов в объеме 1 тыс. кубических километров, а ранее — 2 млн лет назад — и того больше. Вот вам и гипермаркет, но такие мега-магазины есть не во всех, пусть даже крупных городах. Так что, следуя нашей аналогии, суперизвержения на Земле, конечно же, случаются, но в обозримом будущем, думаю, ожидать их не стоит.
— На территории нашей страны есть супервулканы?
— На территории Камчатки у нас есть довольно крупная кальдера Карымшина, но к супервулканам она пока что не относится.
Отдельный интерес представляют подводные супервулканы, особенно те, которые на сегодня изучены недостаточно.
Пару лет назад в северной части Тихого океана был открыт вулканический массив, получивший название Таму, потенциал его соизмерим, если не превосходит, с тем же Йеллоустоуном.
— Что может произойти, если он проснется?
— Достоверно мы этого пока не знаем, поскольку событий такого масштаба в нашей истории еще не было, но, если обратиться к геологической истории Земли, смело можно говорить о глобальной катастрофе. Вспомним о той же Индонезии и супервулкане Тоба, который вполне поспорит с Йеллоустоуном в изверженных объемах. Около 75 тыс. лет назад мощнейшее извержение тысяч кубических километров вулканических продуктов вулкана Тоба привело, согласно одной из теорий, к катастрофическому сокращению популяции далеких предков человека, создав тем самым эффект «бутылочного горлышка» для нашего вида.
ЭЛЬБРУС ТОЖЕ МОЖЕТ ПРОСНУТЬСЯ
— У вас на столе вижу камень, который вы называете «кусочком Эльбруса". Выходит, Эльбрус — тоже действующий вулкан?
— Не действующий, но активный. Он также может продолжить свою деятельность. В среднем Эльбрус извергается каждые 2 тыс. лет, а в последний раз это было 1800 лет назад.
— То есть скоро?
—Надеюсь, в нашей жизни этого не произойдет. Был интересный случай, когда мы проводили геомагнитные исследования в Баксанском ущелье, и к нам подъехали местные ребята весьма грозного вида с вопросом: «Что тут делаете? Это наша земля». Объясняю, что изучаем вулкан Эльбрус, насколько он опасен, когда проснется и выжжет ли все ущелье палящей тучей. Надо сказать, повествование произвело впечатление. Несмотря на то, что вроде их и успокоил — дескать, лет 300 еще можно ничего не опасаться, ребята взволновались не на шутку: «Да вы что?! Тут же будут жить наши дети, внуки!» Радует, когда люди думают не только о себе, но и пытаются смотреть в будущее.
— И тем не менее — стоит ли нам бояться извержений вулканов? Можем ли мы отнести это к серьезным опасностям для человечества?
— Я бы не относил к таким опасностям вулканизм, который и далее будет существовать на Земле. Да, в результате вулканической деятельности, в случае катастрофических сценариев могут погибнуть сотни и даже тысячи людей, но сегодня это скорее исключение, вулкан уж точно нельзя назвать нашим «убийцей номер один».
Да и пресловутого Йеллоустоуна опасаться не стоит, до его «суперпробуждения» ждать придется сотни тысяч лет, а до этого нам еще предстоит пережить несколько ледниковых периодов как минимум.
Фатальных катастроф планетарного масштаба, которые в народе называют «концом света», разумно было бы ожидать примерно через миллиард лет. Это тоже, конечно, не будет буквальным концом света — скорее видимым изменением свечения Солнца, когда уже начнут происходить определенные процессы в его недрах в связи с истощением водородного топлива. Поэтому любителям апокалипсиса я бы рекомендовал запастись терпением.