Три из пяти самых разрушительных извержений XX и XXI веков случились за последние 10 лет. При этом каждый десятый житель планеты живет в непосредственной близости от действующего вулкана. Действительно ли бедствия учащаются, и чем новейшие космические технологии могут помочь в схватке со стихией?
Космическое агентство NASA отправило на орбиту наноспутник NACHOS, который будет следить, не собирается ли какой-нибудь вулкан проснуться. Миниатюрный аппарат по качеству наблюдений может поспорить с большими и дорогими спутниками.
Человечество ежегодно тратит сотни миллионов долларов на защиту своей планеты от внешних угроз — вроде столкновений с астероидами и метеоритами. В октябре 2022 года в Землю должен врезаться астероид Диморф, но этого не произойдет благодаря проекту НАСА DART (Double Asteroid Redirection Test — испытания перенаправления двойного астероида), который изменит траекторию объекта. На это событие было выделено более 300 миллионов долларов. Однако человечество, задавшись целью обезопасить себя от космических угроз, уделяет слишком мало внимания тому, что происходит на Земле. Согласно расчетам ученых, вероятность крупномасштабных извержений вулканов в сотни раз выше, чем риск столкновения с любыми космическими телами, вместе взятыми. Причем климатические последствия тех и других событий сопоставимы, но уровень подготовки к ним сильно отличается. «Лента.ру» рассказывает о вулканической опасности, о которой люди пока недостаточно серьезно задумываются.
За последние несколько дней на Камчатке активизировались вулканы, ученые говорят о возросшей вероятности извержений. Первые признаки извержения вулкана Шивелуч, который не «дремлет» с 2019 года, уже зафиксированы 20 ноября. Вулканические бомбы начала выбрасывать и Ключевская Сопка.
Действующие вулканы Камчатки
Всего в России более 170 вулканов, из которых лишь 17 извергались за последние 22 года. Пики вулканической активности отмечаются на Камчатке, Курильских островах и на острове Сахалин.
На Камчатке действующими очагами являются Шивелуч, Ключевская Сопка, Толбачик, Карымский, Жупановский, Корякский, Горелый, Мутновский, Камбальный и Безымянный вулканы. Ключевская Сопка последний раз извергалась в 2020 году, а за 270 лет таких природных катаклизмов было более 50.
Извержение Толбачика в 2013 году было знаменательно выбросом ценных минералов, которые впоследствии назвали Толбачинскими алмазами. В том же году извергался и Горелый.
Необычными были и последствия извержения вулкана Мутновский в 2000 году. Вокруг вулкана образовалось ледяное озеро.
Карымский вулкан непрерывно извергается с 2019 года. Находящийся вблизи Петропавловска-Камчатского вулкан Жупановский последний раз проявлял активность в 2017 году, как и Камбальный.
Извержение Корякского было зафиксировано в 2008 году, тогда же он был внесен в список самых опасных — вулканов десятилетия.
Вулкан Безымянный на Камчатке извергался в 2022 году и дал название новому виду извержения — «тип Безымянного», известный как «направленный взрыв».
Действующие вулканы Курильских островов
На Курилах действующих вулканов семь: Алаид, Эбеко, Чикурачки, Чирпой, Чиринкотан, Райкоке и Пик Сарычева.
Самый высокий вулкан Алаид находится на острове Атласова и последний раз проявлял активность в 2016 году. На острове Парамушир самым крупным является Чикурачки. И он, и Эбеко извергались в последний раз в 2005 году и были признаны опасными для авиасообщения.
Извержения Чирпоя и Чиринкотана последний раз фиксировались в 2013 году. Пик Сарычева известен как один из самых активных вулканов, последнее извержение происходило в 2009 году.
Райкоке в последний раз выбрасывал лаву в 2019 году.
Когда последний раз извергались самые активные вулканы России
За последние 22 года в России извергались 17 вулканов
В минувшие выходные на Камчатке началось мощное извержение двух вулканов: Шивелуч и Ключевская сопка. Последний из них начал стрелять «бомбами».
Минувшие выходные в России ознаменовались пробуждением сразу двух вулканов, расположенных на Камчатке: Шивелуч и Ключевская сопка. Последний из них начал стрелять «бомбами». Вероятно, пепел затронет ближайшие населенные пункты, а лава дойдет до ближайшей трассы. Сколько всего в России вулканов и когда последний раз они извергались?
Всего в России более 170 вулканов, но за последние 22 года извергались только 17: на Камчатке, на Сахалине, на Курильских островах.
- Ключевская сопка — более 50 извержений за 270 лет, последнее в 2020 году;
- Шивелуч — непрерывно извергается с 2019 года;
- Толбачик — найденные в лаве минералы названы «Толбачинскими алмазами», последнее извержение в 2013 году;
- Карымский — непрерывно извергается с 2019 года;
- Жупановский — находится рядом с Петропавловском-Камчатским. Последнее изверждение в 2017-м;
- Корякский — внесен в список Вулканов Десятилетия, извергался в 2008-м;
- Безымянный — по нему назван новый тип извержения, «тип Безымянного», «направленный взрыв». Извергался в 2022-м;
- Горелый — последнее извержение в 2013-м;
- Мутновский — последнее извержение в 2000, вокруг возникло ледяное озеро;
- Камбальный — последнее извержение в 2017-м;
- Алаид — остров Атласова. Самый высокий вулкан на Курилах. Извергался в 2016 году;
- Эбеко — последнее извержение в 2005 году, признан опасным для авиасообщения;
- Чикурачки — самый высокий вулкан Парамушира, извергался в 2005, опасен для авиасообщения;
- Чиринкотан — последнее извержение в 2013 году;
- Райкоке — последнее извержение в 2019 году;
- Пик Сарычева — один из самых активных вулканов на Курилах, извергался в 2009 году;
- Чирпой — последнее извержение в 2013 году;
Ранее 5-tv.ru рассказывал, что врезался в склон действующего вулкана Этна.
Вулкан Ньирагонго, Демократическая Республика Конго
Гигантские извержения вулканов, произошедшие во время последнего ледникового периода, выявили ученые с помощью ледяных кернов, пробуренных в Антарктиде и Гренландии, 16 марта сообщает Phys.org.
Шестьдесят девять из них были крупнее любого извержения в современной истории. По мнению физиков Копенгагенского университета, проводивших исследования, эти извержения могут рассказать о чувствительности нашей планеты к изменению климата.
«Мы не пережили ни одного из крупнейших извержений вулканов в истории. Теперь мы это видим. Эйяфьеллайекудль, который парализовал воздушное сообщение в Европе в 2010 году, бледнеет по сравнению с извержениями, которые мы выявили в более далеком прошлом. Многие из них были больше, чем любое извержение за последние 2500 лет», — сказал доцент Андерс Свенссон из Копенгагенского университета.
Сравнивая ледяные керны, пробуренные в Антарктиде и Гренландии, ученые смогли оценить количество и интенсивность извержений вулканов за последние 60 000 лет.
85 извержений вулканов, выявленных исследователями, были крупными глобальными извержениями. 69 из них, по оценкам, были больше, чем извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году, которое считается крупнейшим извержением вулкана в истории человечества.
В результате извержения вулкана Тамбора в стратосферу было выброшено так много серной кислоты, что она заблокировала солнечный свет и вызвала глобальное похолодание в последующие годы. Извержение также вызвало цунами, засуху, голод и по меньшей мере 80 000 смертей.
«Для реконструкции древних извержений вулканов ледяные керны дают несколько преимуществ по сравнению с другими методами. Всякий раз, когда происходит действительно крупное извержение, серная кислота выбрасывается в верхние слои атмосферы, которая затем распространяется по всему миру, включая Гренландию и Антарктиду. Мы можем оценить размер извержения, посмотрев на количество выпавшей серной кислоты», — объяснил Свенссон.
В предыдущем исследовании ученым удалось синхронизировать ледяные керны из Антарктиды и Гренландии, то есть датировать соответствующие слои ядра в одном и том же временном масштабе. Таким образом, они смогли сравнить остатки серы во льду и определить, когда серная кислота распространилась на оба полюса после глобальных извержений.
«Новая 60 000-летняя хронология извержений вулканов предоставляет нам лучшую статистику, чем когда-либо прежде. Теперь мы можем видеть, что гораздо больше этих великих извержений произошло во время доисторического ледникового периода, чем в наше время. Поскольку крупные извержения относительно редки, необходима длительная временная шкала, чтобы знать, когда они происходят. Это то, что мы сейчас имеем», — отметил Свенссон.
В России около двух сотен разнообразных вулканов. Большая часть располагается на территории Камчатки и Курильских островов, причём в их число входит 8,3% общего числа действующих вулканов планеты. Вот десять из них, которые извергались за последние десять лет.
Вулкан Берга (Последнее извержение: 2005 год).
Это действующий вулкан, расположенный на острове Уруп, посреди Большой гряды островов Курильского архипелага. Входит в состав горной группы Колокола. Абсолютная высота 1040 м. В истории известны и зафиксированы извержения Берга в 1946, 1951, 1952, 1970, 1973 и 2005 годах. В настоящее время на нем фиксируется термальная и фумарольная активность. Флора и фауна вулкана довольно скудны, на его склонах произрастают кустарники ольхи, а также гнездятся бакланы и чайки.
Чикурачки (Последнее извержение: 2008 год).
Сложный стратовулкан с вершинным кратером, образовавшийся от 40 до 50 тысяч лет назад. Расположен на северной оконечности хребта Карпинского. Абсолютная высота 1816 м. Один из наиболее активных вулканов Курильских островов. Извержения 1853 и 1986 гг. были наиболее сильными (плинианский тип). Между извержениями вулкан находится в состоянии слабой фумарольной активности.
Вулкан Сарычева (Последнее извержение: 2009 год).
Стратовулкан типа сомма-везувий на острове Матуа Большой Курильской гряды; один из наиболее активных вулканов Курильских островов. Абсолютная высота 1446 м. Наиболее сильная вулканическая деятельность происходила с 12 по 15 июня 2009 года. Она проявлялась в сходе пирокластических потоков, пирокластических волнах, истечении лавовых потоков. Пирокластические потоки достигли моря и в некоторых местах его берег отступил на 400 метров. Эти потоки накрыли снежники в юго-восточной части вулкана, что вызвало интенсивное таяние снега и, как результат, сход лахаров. В результате этого извержения площадь острова увеличилась на 1,5 кв. км, а поверхность вулкана опустилась на 40 мм и сдвинулась на север примерно на 30 мм. На площади до 30 кв. км погибла растительность.
Эбеко (Последнее извержение: 2010 год).
Сложный стратовулкан с несколькими вершинными кратерами. Расположен на севере острова; в северной части хребта Вернадского. Абсолютная высота 1156 м. Один из самых активных вулканов Курильских островов. Во время извержения в сентябре 1859, густые серные пары закрывали соседний остров Шумшу, вызывая у жителей тошноту и головную боль.
Плоский Толбачик (Последнее извержение: 2012 год).
Толбачикский — вулканический массив на востоке Камчатки, в юго-западной части Ключевской группы вулканов. В его состав входят Острый Толбачик (3682 м) и Плоский Толбачик (3140 м), расположенные на пьедестале древнего щитового вулкана. Новое трещинное извержение началось 27 ноября 2012 года с открытия трещины длиной около 5 км в нескольких километрах южнее кальдеры. Лавовый поток Южного центра залил находящийся у подножья вулкана стационар ИВиС ДВО РАН (бывшая база «Ленинградская»), а также здание базы природного парка «Вулканы Камчатки».
Безымянный (Последнее извержение: 2013 год).
Вулкан на Камчатке, близ Ключевской сопки, примерно в 40 км от посёлка Ключи Усть-Камчатского района. Абсолютная высота этого вулкана — 2882 м. Самое знаменитое извержение Безымянного произошло в 1955-1956 года. Высота облака извержения достигла высоты около 35 км. В результате извержения образовался подковообразный кратер диаметром 1,3 км, открытый на восток. У восточного подножья вулкана на площади 500 кв. км деревья и кустарники были сломаны и повалены в направлении от вулкана.
Ключевская Сопка (Последнее извержение: 2013 год).
Стратовулкан на востоке Камчатки. Является самым высоким активным вулканом на Евразийском материке. Возраст вулкана приблизительно 7000 лет, а его высота меняется от 4750 до 4850 м и больше над уровнем моря. Последнее извержение началось 15 августа 2013 г. 26 августа был отмечен первый лавовый поток на юго-западном склоне вулкана, в дальнейшем изливалось 4 лавовых потока. 15-20 октября наблюдалась кульминационная фаза извержения вулкана с подъемом пеплового столба до 10-12 км. Пепловый шлейф протянулся к юго-западу от Ключевского вулкана. В селах Лазо и Атласово прошел пеплопад, толщина выпавшего пепла составляет около двух миллиметров.
Карымская Сопка (Последнее извержение: 2014 год).
Вулкан находится на Камчатке, в пределах Восточного хребта. Относится к стратовулканам. Абсолютная высота 1468 м. Очень активный вулкан, с 1852 года зафиксировано более 20 извержений. Близ Карымской Сопки, в кальдере соседнего древнего вулкана находится Карымское озеро. При мощном подводном взрыве в 1996 году в озере погибло почти всё живое.
Шивелуч (Последнее извержение: март 2015 года).
Вулкан на полуострове Камчатка в пределах Восточного хребта. Самый северный из действующих вулканов Камчатки. Абсолютная высота 3307 м. 27 июня 2013 года рано утром Шивелуч выбросил столб пепла до 10 км над уровнем моря, в поселке Ключи расположенном в 47 км от вулкана, прошел пеплопад, улицы поселка припорошило слоем рыжего пепла толщиной до миллиметра. 18 октября вслед за вулканом Ключевская сопка Шивелуч выбросил столб пепла высотой 7600 метров. 7 февраля 2014 выбросил столб пепла высотой более 11000 метров. 13 мая 2014 вулкан выбросил три столба пепла на высоту от 7 до 10 км.
20 впечатляющих фотографий извержения вулкана Кальбуко в Чили9 фактов о Земле, в которые сложно поверитьКак выглядит супертайфун «Майсак» из космосаИзвергающийся на Камчатке вулкан Шивелуч выбросил 10-километровый столб пепла
Вот уже неделю на Камчатке проявляют активность сразу два вулкана: Шивелуч несколько раз выбросил пепел на высоту до пяти километров, а Ключевская сопка продолжает выбрасывать так называемые вулканические бомбы. На Юге России тоже есть вулканы, которые считаются действующими — Эльбрус и Казбек.
Чего ждать от этих притаившихся на пару миллионов лет огнедышащих каменных исполинов, рассказывает кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры физической географии, экологии и охраны природы Института наук о Земле ЮФУ Борис Талпа.
Для Камчатки извержения вулканов — обычное дело. Последний раз Ключевская сопка извергалась с октября 2020 по февраль 2021 года. А активность Шивелуча усилилась еще в 2009 году, и с тех пор вулкан периодически выбрасывает мощные столбы пепла. Извержения обычно длятся несколько недель, реже — месяцев. Упомянутые вулканы находятся в 500 километров от Петропавловска-Камчатского, поэтому не представляют опасности для жителей города. А до ближайшего населенного пункта — поселка Ключи — около 50 километров, там люди временами страдают от выпадения пепла на машины и объекты энергетики, но и это не катастрофично.
Обстановку на вулканах Шивелуч и Ключевская сопка держит на контроле Центр управления в кризисных ситуациях Камчатского края. Ведется мониторинг вулканической активности во взаимодействии с геофизиками, вулканологами, синоптиками и другими службами.
«Насколько мне известно из средств массовой информации, вероятен излив лавовых потоков из Ключевского вулкана и образование грязевых потоков, которые пройдут по руслам рек у его подножия. Пирокластические потоки могут распространиться до 25 километров от вулкана — населённые пункты в зону возможного воздействия лавы не попадают. Однако опасность для населения могут представлять пеплопады, для авиации они точно опасны. В вулканическом дыме содержатся микроскопические частички стекла — нельзя позволять им попасть в человеческие лёгкие и в двигатель самолёта. Даже когда дым развевается эта стеклянная взвесь ещё находится в воздухе и служба, которая берет пробы воздуха в аэропорту, может неделями не давать добро на полёты авиации», — прокомментировал Борис Талпа.
В собранном им музее «Кирпичная библиотека» хранится богатая коллекция вулканических песков: чёрный пепловый базальтовый песок вулкана Этна в Италии, титаномагнетитовый песок с острова Ява в Индонезии, пепловый пляжный базальт-магнетитовый песок острова Вулкана из группы Липарских островов, и многие другие редкие вулканические пески. Все вулканы от Кракатау в Зондском проливе Индонезии до Тейде на острове Тенерифе канарского архипелага для пополнения своей богатой коллекции Борис Талпа посетил лично.
Есть в коллекции Бориса Васильевича и отечественные экземпляры: базальтовый гравий заполярного острова Диксон, титаномагнетитовый песок вулканов Авачинского залива на Камчатке и перлитовый песок вулкана Эльбрус. По словам Бориса Талпы пески островных вулканов, которые извергались в морях и океанах — тёмные, а у наших кавказских вулканов — светлые.
«Эльбрус и Казбек извергались совсем недавно по геологическим меркам —миллион лет назад. Около 1700 лет назад произошло последнее извержение, сопровождаемое выбросом лавы. Ну а примерно 500 лет назад Эльбрус в последний раз напомнил о себе, выбросив порцию пепла. И в «Географии» Страбона, и в средневековой «Космографии» Себастиана Мюнстера Эльбрус показан действующим вулканом», — рассказал Борис Талпа.
Эльбрус возвышается на 5642 метров над уровнем моря и значительно превосходит Монблан — самую высокую гору Альп. Как и положено вулканам, Эльбрус расположен около крупного разлома в земной коре, по которому с больших глубин выбрасывалась на поверхность раскаленная магма. У кавказских народов издавна существовали легенды о неприступности Эльбруса, подступы к которому окружены непроходимыми болотами и охраняются злыми духами.
«Вулканы — разрушители и созидатели! Всё, что вулкан отнял, он возвращает многократно. В вулканическом пепле есть вся таблица Менделеева — некоторые минералы, которые люди добывают под землёй с огромным трудом, во время извержений буквально падают с неба. Поэтому люди, живущие подле вулканов, в каком-то роде боготворят их, связывают с ними свои труды — земледелие и продажа вулканических удобрений, производство сорбентов и стройматериалов, научные исследования и туризм. А то, что случаются извержения — успевай убегать! Индонезийцы, собирающие вулканический пепел, делают это вручную и босяком. Я спросил, почему — оказывается, боятся, что экскаватор в случае извержения не успеет уехать, а сами они быстро сядут на свои мотоциклы и эвакуируются — приближающееся извержения «пятками чувствуют». На Бали по периметру кальдеры — воронки, оставшейся от старого, рухнувшего при извержении вулкана Гунунг-Батур — стоят кафе и рестораны, и во всех них столики расположены таким образом, что ты не можешь сесть спиной к новой молодой сопке вулкана — ты всегда будешь смотреть прямо на него. И так во всех странах, где я был — люди уважают вулканы, слагают о них легенды», — поделился Борис Талпа.
Легенды о неприступности Эльбруса были развеяны лишь в первой половине XIX века — в 1829 году на вулкан поднимается кабардинец Киллар Хаширов, житель Баксанского ущелья и проводник экспедиции генерала Эмануэля. Первым геологом, поднявшимся на вершины Эльбруса, был профессор Дубянский из Варшавского политехнического института. Его сопровождали казак Петр Лысенков, осетин Хаджумар Хаблиев и «горский татарин» Бачай Урусбиев. Сделанные ими в 1907–1913 годах фотографии вершин вулкана уникальны и до сих пор являются одними из лучших.
С тех пор благодаря работе многих поколений геологов удалось установить, что центры молодого наземного вулканизма, крупнейшими из которых явились Эльбрусский, Верхне-Чегемский и Казбекский возникли в неоген-четвертичный период (2–3 миллиона лет назад) вдоль древних продольных разломов земной коры и на их пересечении с молодыми поперечными сдвигами, а значит это один из самых современных потенциальных выходов для магмы на поверхность. Современные тектонические движения Приэльбрусья нередко сопровождаются сейсмическими явлениями. Согласно обширным литературным данным и новейшей сводке слабые землетрясения происходят здесь почти повсеместно.
«На Эльбрусе есть и сейсмостанции, ведущие непрерывный мониторинг, и прямо вглубь горы на четыре километра уходит тоннель Баксанской нейтринной обсерватории — там учёные наблюдают за тем, что происходит в мантии вулкана. Сейчас наибольшую опасность представляют ледники на вершине Эльбруса — они тают, образуя горные озёра, и в сезон дождей эти озёра выходят из берегов, смывая всё на своём пути. Такие сели уничтожили несколько деревень в Кабардино-Балкарии, и сейчас в долинах Эльбруса запрещено возводить капитальные постройки», — рассказал Борис Талпа.
Начало картированию ледников Эльбруса положил Константин Паффенгольц, ученик Александра Герасимова. За составление карты ледников ему была присуждена золотая медаль Русского географического общества. Во Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте хранится крупномасштабная рельефная геологическая карта Эльбруса и его подножий. Эту карту Паффенгольц составил во время блокады Ленинграда, собственноручно вырезав из картона многочисленные шаблоны для макета рельефа.
«Таким образом, Эльбрус не столько потухший, сколько на время уснувший вулкан. В нем еще теплится жизнь! На всей громадной территории нашей страны — вплоть до Камчатки — нет другой горы с такими явными признаками недавней вулканической деятельности. Они проявляются в выходах сернистых газов на восточной вершине, в наличии теплых минеральных источников у подножия горы. На картах аномалий гравитационного поля Эльбрусу соответствует отрицательная аномалия, что свидетельствует о наличии на глубине около 10 километров под вулканическим конусом камеры, заполненной неостывшим магматическим расплавом», — поделился Борис Талпа.
Новейшие исследования показали, что история формирования вулкана изобиловала мощными взрывами, катастрофическими грязекаменными потоками, землетрясениями, региональными пожарами. Эльбрус остается потенциально опасным и сейчас: взрывные извержения неизбежно вызовут таяние ледников и снежников, что приведет к резкому повышению уровня воды в реках. От катастрофических наводнений могут пострадать города Карачаевск, Черкесск, Армавир, Краснодар, Тырныауз, Прохладный, Моздок и многие мелкие населенные пункты.
Пока же почти две тысячи лет вулкан мирно дремлет под ледяным панцирем. Ему принадлежит десятая часть всех ледников Кавказа, питающих наиболее крупные реки — Кубань и Терек. Замечено, что талые снеговые и ледниковые воды обладают особыми биологически активными свойствами. В это легко поверить, когда любуешься поливными плантациями Предкавказья.
«Когда в океане возникает новый вулканический остров, на нем даже нет почвы, а он уже через год весь зеленый: воткни в вулканический пепел палку — и она зацветёт. Люди в таких местах готовы жить в палатках практически в жерле вулкана в ежесекундной готовности эвакуироваться, потому что там они снимают по четыре урожая овощей и фруктов в год. Человек с вулканическим огородом в пару соток обеспечен едой на весь год. Почему Италия славится своим виноградом и вином — благодаря Везувию! А почему в Армении такие вкусные помидоры и персики — благодаря Арарату! Вулканы наполняют почву микроэлементами, которые в других местах растения давным-давно израсходовали. На Камчатке, с которой мы начали разговор о вулканах, картошка размером с дыню. Нам же кажется, что Камчатка — это дальний север, значит вся еда привозная с юга. А я сколько раз был в экспедициях, и сейчас там работают мои ученики — районы Камчатского края полностью обеспечивают себя овощами, а их капусте и огурцам Кубань позавидует. Вот она — сила вулканов», — подытожил Борис Талпа.
Учёный добавил, что пепел, который сейчас летит из извергающихся Шивелуча и Ключевской сопки, оседает в Тихом океане, и его минералами активно будет питаться морской планктон, которому крайне необходим углерод или кремний, чтобы строить раковины. Поэтому через некоторое время после извержения, стоит ждать скачкообразное увеличение количества рыбы в Тихом океане, ведь станет больше планктона — главной пищи рыб и китов — и он будет питательным и вкусным как клубника на склонах Эльбруса.
Жизнь на вулкане
Вулкан, извергавшийся в историческое время, считается действующим. В этом есть смысл: вулканы живут так долго, что многие века для них могут быть лишь кратким отдыхом от трудов праведных. По данным на 2017 год, в радиусе 100 км от того или иного действующего вулкана живут 800 млн человек, или более 10% населения планеты. При этом вулканическое пламя регулярно озаряет новостные сводки. В базе данных EM-DAT упоминаются 35 извержений, случившихся за последние семь лет — по пять в год. Это при том, что в базу попадают только события, в которых погибло не менее 10 человек или пострадало не менее 100.
Некоторые из этих катастроф потрясают своим размахом. Так, прошлогоднее извержение канарского вулкана Кумбре-Вьеха обошлось в $1 млрд. С тех пор, как эксперты стали подсчитывать ущерб от таких бедствий, было лишь одно столь же дорогостоящее извержение. Оно случилось с вулканом Невадо-дель-Руис (Колумбия) в 1985 году. На второй ступени этого скорбного пьедестала — вулкан Сент-Хеленс (США), в 1980 году нанесший $860 млн ущерба. Третье и четвертое места занимают недавние катастрофы: извержение Кальбуко в Чили в 2015 году ($600 млн) и Килауэа на Гавайях в 2018-м ($500 млн).
Стоит иметь в виду, что материальный ущерб не слишком коррелирует с количеством пострадавших. От «миллиардного» извержения на Канарах пострадало около 6900 человек, 6550 из которых попали в этот список потому, что лишились крова. А вот из-за вулкана Тааль на Филиппинах в 2020 году пострадало 737 000 человек, при том, что ущерба он причинил «всего» на $66 млн.
К счастью, лишь для восьми из 35 извержений последних лет сообщается о человеческих жертвах (но эта статистика может быть неполной). Особенно смертоносными оказались вулканы Анак-Кракатау в Индонезии и Фуэго в Гватемале. В 2018 году каждый из них унес более 450 жизней.
Огнедышащие горы бывают и куда более кровожадными. Уже упоминавшееся извержение Сент-Хеленс 1985 года стоило жизни 25 000 человек (большинство погибли при сходе порожденных извержением селей). Это сравнимо с количеством жертв знаменитого извержения Кракатау в 1883 году. Тогда погибло 36 000 человек, в основном от удара цунами.
Абсолютный рекорд по числу жертв — 92 000 — принадлежит вулкану Тамбора в Индонезии. В 1815 году он поднял в воздух такие тучи затмевавшего солнце пепла, что следующий, 1816 год и поныне остается самым холодным за всю историю метеонаблюдений. Он получил прозвище «год без лета». Большая часть жертв Тамборы умерла от голода из-за неурожаев.
Всего же за последние пять веков извержения прямо или косвенно погубили примерно 280 000 жизней. В среднем это около 550 человек в год. Не много по сравнению с ДТП, войнами или пандемиями, но вряд ли это соображение утешило бы семьи погибших.
Постоянная угроза
С начала XXI века в мире произошло более 50 извержений вулканов с индексом вулканической взрывоопасности (VEI) от четырех и выше, а также взрывов меньшей силы, которые привели к гибели людей, существенному ущербу и разрушениям. Вероятность извержения с магнитудой семь и более в этом столетии составляет один к шести.
В январе 2022 года в Тонге произошло мощное извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай, которое длилось 11 часов. Это был самый крупный магматический выброс с 1991 года, когда произошло извержение Пинатубо на Филиппинах, и самый мощный из когда-либо зарегистрированных приборами. Пепел выпал на территории сотен километров, повредив работу инфраструктуры и сельского хозяйства. Кроме того, были испорчены подводные кабели, что нарушило связь государства с внешним миром на несколько дней. В некоторых регионах сформировалась ударная волна, вызвавшая цунами, которое достигло берегов Японии, Северной и Южной Америки. Общий ущерб эксперты оценили в 18,5 процента ВВП Тонги. В случае более длительного извержения последствия были бы еще более катастрофическими для всей планеты.
Извержение случается из-за повышения давления газов: когда оно превышает прочность пород — происходит взрыв, подобно тому, как открывается бутылка шампанского
В июне 2011 года произошел внезапный взрыв чилийского вулкана Пойяуеу в Андах. На высоту более десяти километров непрерывно извергались массы пепла, который покрыл все близлежащие села. Из-за ветра пострадали многие населенные пункты к востоку от вулкана и местная экосистема. В столице Аргентины Буэнос-Айресе были вынуждены приостановить авиасообщение и отменить рейсы. В реках и озерах температура воды повысилась до 45 градусов, что привело к гибели почти всей рыбы.
Еще одним известным вулканическим взрывом за последние десятилетия стало извержение вулкана Эйяфьятлайокудль в Исландии весной 2010 года. Авиасообщение во всей Северной Европе было прервано, в аэропортах отменили тысячи рейсов. Высота столба пепла достигла 13 километров, а при попадании пепла в стратосферу (на высоту свыше 11 километров) он может перемещаться на значительные расстояния. Согласно статистике Международной ассоциации воздушного транспорта, ежедневные потери авиакомпаний от отмены рейсов составили не менее 200 миллионов долларов.
ежедневно теряли авиакомпании от отмены рейсов из-за извержения вулкана Эйяфьятлайокудль
На территории России расположено 200 вулканов, из них 56 — действующие. По большей части они находятся на Камчатке и на Курильских островах, однако есть и более древние вулканы — на территории Кавказа, в Краснодарском крае, на Байкале. Некоторые из них последний раз извергались до нашей эры, однако есть и те, в которых магматические процессы достаточно активны и в наши дни. Одним из таких является двухконусный стратовулкан Эльбрус. Сейчас там располагаются исследовательские геологические станции, которые фиксируют на глубине от 7 до 13 километров жидкую магму в камерах. На южном склоне находятся фумарольные поля, из которых на поверхность вырываются струи вулканического пара, а в долине реки Малка есть термальные источники. На основе полученных данных Эльбрус рассматривают как потенциально активный вулкан. В случае его извержения, помимо разрушительного воздействия пепла и магмы, массивная ледяная шапка начнет плавиться и образует вулканогенные сели, которые будут нести разрушение на расстояние до 100 километров.
Что необходимо предпринять?
На данный момент системы вулканологического мониторинга развиты на нашей планете неравномерно. Они позволяют регистрировать характерные параметры изменений за некоторое время до крупного извержения. Точный прогноз сложно сформировать, но по мере приближения взрыва происходят геологические процессы, по которым их сроки можно конкретизировать. В местах частых извержений — например, в Исландии — иногда получается составить прогноз с точностью до часа, однако в большинстве случаев у ученых не так много времени для оповещения людей, на которых эта катастрофа может повлиять. Более того, в случае спящих вулканов понять точное время извержения еще сложнее, поскольку у специалистов может быть слишком мало данных об объекте.
были зарегистрированы сейсмометром с 1950-х годов
Вулканологи из Бирмингемского и Кембриджского университетов предложили свои методики по улучшению мониторинга и предотвращению последствий. В первую очередь необходимо выделить регионы повышенной угрозы, что потребует новых междисциплинарных исследований. В случае активизации вулканических процессов в некоторых областях — например, в Малаккском проливе — могут быть перекрыты торговые пути.
По подсчетам ученых, только 27 процентов извержений с середины прошлого века отслеживались сейсмометром. Улучшение существующей глобальной базы данных о магматических выбросах (включая информацию о сейсмичности, выделении газов, деформации грунта), а также применение в этой области искусственного интеллекта позволило бы разработать более подробные прогнозы будущих извержений. Кроме того, ученым не хватает технических возможностей для своевременной объективной оценки. После извержения вулкана Тонга прошло 12 часов, прежде чем были получены снимки зонда ЕС Sentinel-1A. Эксперты настаивают на запуске специального спутника с инфракрасными камерами, однако внедрить эту технологию повсеместно до сих пор не удалось.
Также требуется разработать программу оповещения населения и создать центры экстренной помощи по всему миру. Осведомленность и предварительное обучение позволили эвакуировать 20 тысяч человек во время извержений в 2021 году. Укрепление критически важных объектов инфраструктуры и новые гуманитарные соглашения между странами помогут уменьшить последствия в регионах катастрофы и на торговых сетях.
Эксперты считают, что необходимо принять меры по разработке прямого влияния на вулканические процессы. Технически проникновение в магматические камеры уже возможно. К 2024 году вулканологи планируют пробурить такую камеру в Исландии для создания магматической обсерватории, чтобы протестировать сенсорное оборудование для более точных прогнозов. Там же хотят провести исследования для оценки возможности манипуляций магмой или породами ради снижения взрывоопасности извержений.
Мал золотник, да зорок
Аббревиатура NACHOS расшифровывается как Nanosat Atmospheric Chemistry Hyperspectral Observation System, то есть «Наноспутниковая система для гиперспектральных атмосферных наблюдений». NACHOS миниатюрен, его масса — всего 6 кг. Говоря более точно, это кубсат, то есть наноспутник из стандартных кубических блоков объемом 1 л каждый. Эта технология пользуется большой популярностью: на начало 2022 года запущено уже 1663 кубсата.
Но если кубсаты давно стали обыденностью, то прибор на борту NACHOS — настоящая новинка. Он способен сканировать атмосферу Земли с высоты 480 км с разрешением всего 0,4 км2. Другими словами, инструмент может отличить друг от друга по составу воздуха соседние площадки размером 1 км × 400 м. Раньше такое разрешение было достижимо только на больших и дорогих спутниках. Еще одно ноу-хау — алгоритмы, способные обработать солидный объем данных на миниатюрном бортовом компьютере.
Цель орбитального стража — сернистый газ (SO2) и диоксид азота (NO2). Первый — повсеместный продукт вулканических выбросов. Вообще-то вулканические газы по большей части состоят из банального водяного пара, а на втором месте углекислый газ, но столь распространенные вещества никак не могут быть маркерами «дыхания магмы». А вот сернистый газ достаточно специфичен для этого. Диоксид азота тоже встречается в вулканических газах, но присутствует он и в промышленных выбросах. Так что NACHOS станет еще и контролером качества воздуха.
Уже в конце 2022 года в космос должен отправиться второй точно такой же аппарат. Если пробные миссии пройдут удачно, то, учитывая дешевизну кубсатов, «небесный дозор» может стать регулярным и массовым. И тогда можно будет надеяться, что грозное дыхание Земли больше никого не застанет врасплох.
Пламя потепления
Учащаются ли извержения вулканов со временем? В целом по планете — нет, но в некоторых регионах — да. Согласно некоторым исследованиям, жителям Исландии предстоит все чаще сталкиваться с «файер-шоу». И виной тому глобальное потепление. Склоны огнедышащих гор северного острова пребывают в хрупком равновесии между давлением раскаленных газов снизу и давлением ледников сверху. Но лед в последние десятилетия усиленно тает, так что исландские вулканы буквально распирает изнутри. Тем, кто думает, что Исландия далеко и ее дела никого не касаются, стоит вспомнить 2010 год, когда весь мир был вынужден выучить название Эйяфьядлайёкюдль.
В теплых гаванях тропических морей тоже не все благополучно. Извержение Килауэа на Гавайях в 2018 году (обошедшееся, напомним, в $500 млн) могло быть вызвано обильными дождями. Так, во всяком случае, утверждается в статье в Nature. Подземный жар испарял просочившуюся влагу, и пар увеличивал давление в недрах вулкана. Это в конце концов и привело к катастрофе, полагают исследователи.
Многие климатологи считают, что по мере потепления климата будет расти число экстремальных погодных явлений, в том числе необычно обильных ливней. Это и само по себе чревато человеческими жертвами и огромным ущербом, а уж тем более, если к буйству воздушной и водной стихий присоединится подземная.
Разрушительный эффект
В результате извержения на поверхность вырываются раскаленные до тысячи градусов Цельсия потоки магмы. Они формируются из расплавленных пород. Этот процесс осуществляется из-за локального понижения давления, называемого декомпрессией и происходящего из-за тектонических разломов. Кроме того, на появление магмы влияет флюидный режим, то есть поток газов, который резко понижает температуру плавления.
Поскольку горные породы состоят из кристаллов различных минералов, процесс плавления происходит на их стыках, после чего объединяется и перемещается в сторону понижения давления, чаще всего вверх. Извержения случаются из-за повышения давления газов, и когда оно превышает прочность пород — происходит взрыв, подобно тому, как открывается бутылка шампанского. В случае, если скорость роста газовых пузырей превышает скорость их подъема в расплавленных породах, они разрывают магму и формируют пепел, который представляет собой обломки вулканического стекла.
Помимо очевидного физического воздействия извержений в виде схода магмы, селей и разрушительной силы самого взрыва, вулканы несут в себя неочевидные на первый взгляд последствия, которые затрагивают не только близлежащие населенные пункты, но и всю планету. При извержении выбрасываются тонны взвешенных частиц, которые при определенной силе взрыва достигают тропосферы и стратосферы, а оттуда разносятся ветрами на дальние расстояния. Это может способствовать поглощению части солнечного излучения, что приводит к глобальному охлаждению планеты. После извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году на высоту 24 километра выбросилось такое количество пепла, которое привело к среднему снижению солнечного излучения на 2,5 ватта на квадратный метр, что охладило Землю как минимум на 0,5-0,7 градусов Цельсия.
Материалы по теме
Все процессы на Земле синхронизированы, и климатические изменения в океанах и атмосфере могут зависеть от последствий извержения. Согласно выводам ученых, крупномасштабный взрыв вулкана способен вызвать на 60 процентов большее похолодание в тропиках в следующем веке по сравнению с современными показателями. Частота извержений также может увеличиться в результате изменений из-за таяния льда, повышения количества осадков и уровня моря.
Информация об охлаждении планеты в результате появления взвешенных частиц в атмосфере на первый взгляд может показаться положительной, ведь в последние годы климатологи только и говорят что о глобальном потеплении, вызванном деятельностью человеческой цивилизации. Однако этот противодействующий эффект будет слишком резким и мощным, что только усугубит воздействие на климат и приведет к неравномерной температуре и аномальному количеству осадков.
Извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай продолжалось 11 часов. Это был самый крупный магматический выброс с 1991 года
Современная мировая экономика взаимосвязана, и катастрофа в одной стране может вызвать кризис в других, что можно заметить в ходе войн и эпидемий. Эти проблемы затронут сферы транспорта, торговли, энергетики, финансов и сельского хозяйства. Статистика говорит, что экономические последствия от извержения вулкана с крупной магнитудой составят около восьми триллионов долларов. Своевременная подготовка обойдется гораздо дешевле, чем устранение внезапных стихийных разрушений.
Жар и трепет
Никто не в силах предотвратить или остановить извержение вулкана. Но ученые могут вовремя предупредить о нем, а власти — организовать эвакуацию. Рекордное по материальному ущербу извержение на Канарах, по данным EM-DAT, не стоило жизни вообще никому (другие источники сообщают об одном погибшем). Население попросту вовремя вывезли из опасного района.
Есть целый набор признаков, предвещающих извержение. Во-первых, это легкое изменение рельефа. Под давлением магмы земля буквально вспучивается, немного поднимаясь над обычным уровнем. Во-вторых, в воздух выбрасываются вулканические газы. Состав грунтовых вод тоже меняется. Наконец, катастрофе часто предшествуют небольшие землетрясения. Растет и температура грунта, причем исследования последних лет показали, что «подогрев» включается за несколько лет до извержения.
Все эти признаки можно заметить, если поставить на опасную гору датчики. Но на суше сотни действующих вулканов. Многие из них труднодоступны. Многие к тому же расположены в бедных странах, не всегда готовых оплачивать наблюдения. Наконец, автоматика автоматикой, но зачастую без участия человека не обойтись, а восхождения на вулканы небезопасны.
Иное дело — спутники. С орбиты можно измерить и температуру грунта, и «вспучивание» поверхности, и содержание вулканических газов в атмосфере. Кроме того, большое видится на расстоянии: орбитальный аппарат может зафиксировать явление, охватывающее десятки квадратных километров вокруг вулкана. Наконец, спутник может наблюдать любую точку, над которой пролегает его орбита, независимо от того, в какой стране она находится и легко ли до нее добраться.
Основная проблема орбитальной вулканологии в том, что это дорогое удовольствие. Во всяком случае, так было до появления NACHOS.