Научные сценарии мировых катастроф
Шрифт:
Землетрясение спровоцирует извержения нескольких десятков, а возможно, и сотен обычных вулканов во всех концах света, которые начнутся спустя 3–4 часа после Йеллоустонской катастрофы. Определить, какие именно вулканы рванут, не представляется возможным, поэтому может статься, что человеческие потери от этих «второстепенных» извержений превысят потери от извержения «основного», к которому мы будем готовы. Извержения океанских вулканов породят множество цунами, которые просто смоют все тихоокеанские и атлантические прибрежные города.
Уже через день на всем континенте начнут лить кислотные дожди, которые уничтожат бо`льшую часть растительности. Озоновая дыра над материком вырастет до невообразимых размеров, и все, кого не уничтожили пепел и кислота, падут жертвой солнечной радиации.
На то, чтобы пересечь Атлантику и Тихий океан, тучам пепла и золы потребуется 2–3 недели, а спустя месяц они закроют от Солнца всю Землю. Температура атмосферы упадет в среднем на 11 градусов. Северные страны (такие, как Финляндия или Швеция) просто перестанут существовать. Резкое похолодание и землетрясения выведут из строя большую часть трубопроводов, линий электропередачи и железных дорог. Жизнь остановится.
Больше всего пострадают Индия и Китай. Здесь от голода уже в ближайшие месяцы скончаются до 1,5 миллиарда человек. Всего в результате катаклизма погибнет более 2 миллиардов человек. Меньше всего пострадают сейсмически устойчивые и находящиеся в глубине континента Сибирь и восточно-европейская часть России. Продолжительность «зимы», если люди не будут вмешиваться в процесс, составит 4 года. В течение столетия человечество деградирует и начнет жизнь по-новому. Если вообще выживет.
В самом начале 2006 года Европейское космическое агентство (ЕКА) опубликовало данные, полученные во время радарных наблюдений за Йеллоустонской кальдерой со спутника ERS-2. С 1995 по 2003 год уровень земли здесь поднялся весьма значительно. В основном по северной оконечности. Ее даже окрестили «северной подъемной аномалией» (NUA). Судя по трещинам на поверхности, магма образовала несколько подземных расходящихся коридоров. После 2003 года в кальдере забили новые гейзеры, бывшие ранее просто горячими источниками. Ну а когда земля в районе бассейна гейзеров Норриса за короткий период поднялась
– Мы наблюдаем за Йеллоустоном еще слишком мало времени, чтобы говорить что-то точно, – заявил в феврале 2006 года американский геофизик, исследователь супервулкана Чарлз Викс. – Может, для него такие периодические явления характерны. И возможно, он пока еще и не рванет.
Из интервью Елены Фирсовой для электронного журнала Вестник Отделения Наук о Земле (ОНЗ) РАН с членом-корреспондентом РАН Олегом Эдуардовичем Мельником и профессором Геологического факультета МГУ Павлом Юрьевичем Плечовым.
Некоторое время назад в СМИ появились сообщения о заявлении некоего американского исследователя по имени Хэнк Хесслер о том, что наблюдаются признаки активизации Йеллоустоунской вулканической кальдеры. Что вы думаете об этом, существует ли опасность суперизвержения?
О. М.: Безусловно, опасность суперизвержения на этом вулкане существует, потому что этот супервулкан уже неоднократно производил суперизвержения в своей истории, существует некоторая периодичность этих извержений. Ну и досужие журналисты, конечно, начинают вычислять и говорят, что вулкан уже тридцать тысяч лет тому назад должен был взорваться и т. п. На самом деле, во-первых, никакой четкой заданной периодичности с точностью до года у этого вулкана нет, так что извержение может произойти и в относительно ближайшее время, скажем, в течение тысячи лет, или десятков тысяч лет. Но очевидно, что сейчас признаков активизации Йеллоустоуна нет. Это большая геотермальная система, которая живет своей жизнью. В позапрошлом году я был в Йеллоустоуне, и действительно впечатляет то огромное количество тепла, которое там выходит из недр Земли, но известно, что такие геотермальные системы подвержены различным циклам. Эти циклы могут быть совершенно не связанными с магмой. Точно так же в Италии, в районе вулкана Везувий, существует кальдера Кампле Ферре, там происходит деформация земной поверхности, достигающая нескольких метров, и в прошлом веке были гигантские поднятия, все ожидали какого-то извержения, но все прекратилось. Сейчас очевидно, что магматические сигналы там были очень сложными, и очень может быть, что поднятия магмы и не было. Так же и с Йеллоустоуном.
П. П.: Я хотел бы две вещи отметить. Первое – это сам информационный повод. Дело в том, что вулканологи – это редчайшая специальность на Земле. Даже по социологическим рейтингам она вошла в пятерку самых редких специальностей, и вулканологов в мире меньше, чем космонавтов. И следствие из этого очень простое: все вулканологи знают друг друга. Владимир Кирьянов, вулканолог из Санкт-Петербурга, много лет проработавший на Камчатке, очень удивился, что не знает этого Хэнка Хесслера. И я тоже его не знаю, но не обратил внимания, а Кирьянов написал письмо в Йеллоустоунский парк и выяснил, что такого человека не существует. Не существует персонажа по имени Хэнк Хесслер. Существует ученый Генри Хисслер, он был одним из консультантов фильма «Супервулкан», и он много лет занимался изучением горячих источников в Йеллоустоунской кальдере. Кирьянов написал ему и получил ответ, что никогда ничего подобного Генри Хисслер не говорил. Когда я услышал эту новость ровно две недели назад, прочитав в ленте новостей, что скоро Йеллоустоун будет взрываться, я первым делом пошел в Гугл и набрал в News «Йеллоустоунcкий парк». Как выяснилось, эта новость появилась в результате трудностей перевода. Кто-то что-то прочитал, и вся эта паника возникла в результате русского перевода. Как и зачем, не знаю. В прошлом году была опубликована первоапрельская шутка вулканологов о бегстве бизонов и других животных из Йеллоустоунского парка. Это очень красиво было сделано и было принято очень близко к сердцу почему-то именно в России. Россиян очень беспокоит здоровье американцев и все какие-то ужасы, хотя американцы при этом совершенно спокойно спят и даже не знают, что им что-то угрожает. Это классический пример стопроцентной газетной утки. Можно даже и проследить, когда, в какой день она появилась. На прошлой неделе мне много раз звонили, первым позвонил телеканал «Звезда», но они позвонили уже через пять или шесть дней после появления этой новости. В принципе, дедлайн должен быть завтра, если верить тому, что я прочитал.
Цепочка такая: Йеллоустоун опубликовал стандартный годовой отчет, где показал количество сейсмических событий, которое то уменьшается, то увеличивается, т. е. стандартную мониторинговую информацию. Результат этого отчета: в этом году никаких катаклизмов не предвидится. По поводу этого у разных людей брали интервью, и одному из авторов этого отчета корреспондент задал вопрос: а вообще-то будет извергаться Йеллоустоун? В ответ на это человек сказал: я верю, что извержение будет, но только не сейчас. Из этого и была сделана эта газетная утка.
В 2004 году были гораздо более серьезные поводы думать, что будет извержение. Были очень большие деформации дна кальдеры. В 2007–2008 гг. было внедрение роя даек, сейчас это интерпретируется как внедрение магмы в верхние слои, но до извержения дело не дошло. Что можно сказать по поводу самого Йеллоустоуна и всех этих больших извержений? Йеллоустоун – это действительно супервулкан, в его истории было три очень крупных извержения. Но между этими очень крупными, катастрофическими извержениями, гигантскими суперизвержениями было и много мелких. Если мы говорим о том, что это суперизвержение, извержение супергигантского типа, как его называют, было примерно 640 тысяч лет назад, то последние извержения Йеллоустоуна произошли около 80–100 тысяч лет назад, и это были рядовые извержения, которые сейчас происходят на Камчатке, где в данный момент извергаются шесть вулканов. Но об этом почему-то не говорят, а говорят о гипотетическом извержении Йеллоустоунского вулкана.
Те модели, которые сейчас есть, говорят о том, что активизация вулканической деятельности Йеллоустоуна, даже если и произойдет, то не начнется сразу с катастрофического извержения. Скорее всего, сначала начнут расти один-два, может быть, три небольших вулканчика, и потом, может быть, это дозреет и до супер-извержения, а может быть, успокоится или будет продолжаться в таком режиме. У нашего общего знакомого, Ильи Биндемана, был проект по Йеллоустоуну. Он изучал способность к магмогенерации этой части континента. Его проект был опубликован. Он сделал вывод о том, что в одном месте этой части континента было три гигантских извержения. В результате магма, которая могла быть сгенерирована в таком объеме, уже была сгенерирована, и ресурсов для следующего гигантского извержения нет. То есть могут происходить обычные извержения или больше, чем обычные, но для того, чтобы образовалась суперкальдера, сверхизвержение, надо, чтобы североамериканская плита сместилась и сдвинула ту горячую точку, которая находится под Йеллоустоуном и питает его, придавая энергию всем этим процессам. Даже если она уже сместилась, если эти процессы происходят мгновенно, все равно нужно какое-то время, чтобы в новом месте снова образовался гигантский очаг, и тогда уже возможно извержение. Илья Биндеман оценивает это время примерно в два, два с половиной миллиона лет. Его последняя работа говорит о том, что суперизвержения в этом месте не будет, а в другом месте оно может произойти минимум через полтора миллиона лет.
С другой стороны, мне, например, обидно, потому что практически в каждом интервью меня спрашивают про Йеллоустоун. Это самый изученный вулкан на Земле, самое изученное геологическое место, напичканное аппаратурой, датчиками мониторинга. Десятки, если не сотни статей в год, огромное финансирование и т. д. С другой стороны, на Земле есть масса мест тоже потенциально опасных, которые либо гораздо хуже изучены, либо практически не изучены. Кальдеры, суперизвержения производит не только Йеллоустоун. Например, кальдера Тоба, которая гораздо ближе к нам, 75 тысяч лет назад произвела гораздо большее извержение, чем Йеллоустоун. И никто не знает, каков прогноз, будет ли она извергаться снова. А мы почему-то обсуждаем Йеллоустоун. На Камчатке есть несколько кальдер.
Тоже таких же больших?
П. П.: Поменьше, но сейчас, кажется, исследователи начинают нащупывать края очень большой кальдеры. Но поскольку у нас совершенно другие ресурсы и другие возможности для изучения, к сожалению, думаю, что пройдут годы, десятки лет, прежде чем мы получим первые нормальные результаты хотя бы для того, чтобы понять, жива эта кальдера или нет. Мы недавно с Олегом Эдуардовичем были в Японии, там каждые пять тысяч лет образуются кальдеры, происходят гораздо более интенсивные процессы, чем Йеллоустоун. Таких мест на Земле десятки, если не сотни. Я не уверен, что мы даже знаем все такие места. На мой взгляд, сейчас внимание вулканологов и тех, кто заинтересован в сохранении цивилизации, должно быть направлено на выявление этих потенциально опасных мест. С Йеллоустоуном все в порядке, он под контролем. Если что-нибудь произойдет, мы об этом узнаем не из желтой прессы, а заранее, из нормальных официальных источников. Обычно внутренний прогноз производится за месяцы до события.
О. М.: Думаю, прогноз суперизвержения будет сделан за годы до него.
П. П.: Да, но когда я рассказываю журналистам про Эйяфьятлайокудль, про другие извержения, которые были недавно, я говорю им, что все нормально, был заранее сделан прогноз, все под контролем, никаких сложностей не возникало, то они меня спрашивают: а почему мы не знаем? Потому что не знаете. Внутренний прогноз обычно начинается за полгода. Он показывает, что тот или иной вулкан готовится к извержению. И не просто готовится, а уже подходит к стадии, когда вот-вот начнется извержение. Население оповещают примерно за две недели. Если за полгода до этого начать поднимать панику, то, естественно, могут быть плохие последствия, потому что там очень много процессов с этим связано – и хозяйство, и все остальное. Как правило, за две недели уже можно примерно сказать, до дня, будет или не будет извержение. И дальше местные службы решают, как проводить эвакуацию, кого эвакуировать, кого нет, потому что для каждого изученного вулкана существует карта вулканоопасности, которая показывает, куда надо отойти в случае извержения обычного типа, чтобы не пострадали люди, что разрушится, как пойдет пирокластический или лавовый поток, что под угрозой, что нет. В случае непосредственной опасности решение об эвакуации принимают местные службы. А журналисты, естественно, узнают об этом по факту. Проблема опять же не
Мы не знаем реально, только ли на Камчатке вулканы представляют опасность. Я могу точно сказать, что не только. Во-первых, все забывают про Курилы. Есть много маленьких вулканических центров на юге Сибири. Это и Алтай, и Саяны, и Прибайкалье.
О. М.: И Кавказ.
П. П.: На самом деле, мы не знаем, это недавние извержения, в пределах тысячи лет, по международной классификации это активные вулканы. Ничего, что маленькие, это сейчас они маленькие, а взорвутся – мало не покажется. Есть Кавказ, как Олег Эдуардович говорит, и конечно, были работы и по Эльбрусу, и по Казбеку, но, скажем так, большинство этих работ было в прошлом тысячелетии. Ведется мониторинг, но, не думаю, что он достаточен.
С точки зрения непосредственной опасности для Московской области, большую опасность представляют вулканы Рейнского грабена, расположенные между Германией, Францией и Голландией. Там есть вулканы!
Не в Альпах, а севернее?
П. П.: Да, севернее. И убедить кого-то из наших властных структур уделить хотя бы минимальное внимание этим проблемам очень сложно, практически нереально. Люди считают, что вулканы – это что-то очень далекое, что нам не угрожает. В конце ХIX века профессор Докучаев собирал пепел от Этны на территории России. То есть пепел от Этны долетал до России. И если Флегрейские поля взорвутся, для нас это может стать значительно серьезнее Йеллоустоуна.
В чем отличие супервулкана от обычного вулкана, – только размеры и особенности формирования?
П. П.: Масштабы последствий. В основном понятно, что эта классификация имеет утилитарные цели. Извержение супервулкана влечет за собой последствия планетарного масштаба. Не любое извержение, а суперизвержение супервулкана. Супервулкан – это некая область земной коры, которая способна на суперизвержение.
Как правило, они расположены в местах стыка литосферных плит?
П. П.: Нет, как правило, они расположены в сложных зонах, которые на самом деле даже трудно точно определить, что это, – горячие точки под континентом, как в случае Италии, это очень сложная геодинамическая обстановка. Там есть бывшая зона субдукции, которая поменяла свое направление, там реликтовые толщи образуются, и поэтому там большие объемы магмы. На пальцах я точно не расскажу, какая там обстановка, и даже мало кто из специалистов может это доступно объяснить. Например, южные индонезийские острова – это блоки уже консолидированной коры, попадающей в субдукционную обстановку, и т. д.
Если говорить о последствиях, если где-нибудь произойдет суперизвержение, это непременно означает катастрофические последствия для всего человечества, как ядерная зима, похолодание климата и т. п.?
П. П.: Насколько я понимаю, модели этого очень сложны, ядерная зима – это самая простая модель, которая разработана нашими физиками, там было много ошибок. Это самая простая модель.
О. М.: По сути верная.
П. П.: По сути верная, но самое страшное, что может произойти не просто похолодание, а резкие колебания температуры. Потому что похолодание даже на полградуса в планетарном масштабе приводит к очень резкому перераспределению воздушных масс. Это ураганы, это катастрофические осадки – вот это наиболее тяжелые последствия, все эти вариации. Такое похолодание вызывает очень большие изменения вокруг. И даже сейчас глобальное потепление приводит к тому, что в Австралии начинаются удивительно жесткие засухи, которые сменяются катастрофическими атмосферными явлениями: торнадо, ураганами. И это последствия минимальных изменений климата.
То есть возникает разбалансированность климата?
О. М.: Да, разбалансированность. Но после извержения вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году было значительное похолодание, когда среднегодовая температура опустилась лишь на доли градуса, и оно продолжалось в течение года. А суперизвержение может вызвать понижение температуры на несколько градусов.
П. П.: Да, извержение вулкана Тамбора произошло в 1815 году, а 1816 год был описан в литературе как «год без лета». Вроде бы доли градуса – это немного. Но тогда были снегопады летом. Были тотальные неурожаи, жесткие наводнения в Китае. И все это вызвало похолодание лишь на доли градуса, именно разбалансировка климата. В 1991 году было извержение вулкана Пинатубо…
О. М.: Но там все-таки были более локальные последствия, поменьше, чем после извержения Тамбора. Где-то я читал – это, конечно, метафора, – что если бы не было вулкана Тоба, то мы уже давно бы летали в космос, потому что извержения такого масштаба влияют на развитие общества в глобальном масштабе.
П. П.: Скажем так: эти суперизвержения – это то, что происходило на памяти человечества. То есть человечество пережило эти суперизвержения. В истории Земли были вулканические события, которые не пережили многие виды. По-английски это называется mass extinction, «массовое вымирание». И самое большое вымирание, которым я сейчас занимаюсь, было очень интересным. Я не самим вымиранием занимаюсь, а связанным с ним вулканизмом. Эти очень интересные вулканические события происходили 251 млн лет назад. Это возникновение Сибирских траппов. Мы знаем, что у нас есть норильский никель – руды вулканитов, которые образовались вследствие этих вулканических событий. То, что менее известно: примерно 90 % всех видов всех живых существ на Земле в это время прекратили свое существование. Это пермско-триасовое вымирание. Закончился один период, и начался другой. Смена палеозоя мезозоем. Палеозойская фауна сменилась мезозойской. Конечно, такие события на Земле тоже случаются с периодичностью, и эта периодичность не такая уж и маленькая, примерно двадцать миллионов лет. Последние события такого рода происходили примерно 15 млн лет назад.
Интересно, что эти огромные события на порядок больше извержений супервулканов. Это длится очень долго, мы можем определить их возраст в пределах до одного миллиона лет.
О. М.: В любом случае это лавовые извержения, гигантские по сравнению с какими-нибудь Гавайями или Исландией, и длится это очень долго. Обычно эти извергающиеся магмы богаты углекислым газом и серой, и при этом очень сильно меняется состав атмосферы. Выбрасывается огромное количество магмы.
П. П.: Интересно, что образуются большие магматические провинции, по-английски они называются flood basalts, «затопляющие базальты». Если залить Францию базальтовой магмой из одного из таких мест, получится слой в 100 километров. Но при этом какие-то из них вызывают массовые вымирания, а какие-то не вызывают. Это тоже предмет для изучения, то, что интересно, что надо изучать, потому что нам надо понять: вулканические события, которые готовятся, которые происходят, грозят ли они полной катастрофой, или мы можем все же найти какой-то выход. Надо понять, что надо делать, чтобы адаптироваться к новым условиям. Прогноз масштаба событий – это дело будущего и требует очень больших усилий и исследований.
Большой бульк
В конце 2004 года 10-метровая волна погубила около четверти миллиона человек. Но 10 метров – далеко не предел. Волна может иметь высоту в 50 раз больше. Доктор Саймон Дэй из центра Бенфилда Грега по изучению рисков при Лондонском университетском колледже утверждает, что именно такая волна уже в этом столетии может уничтожить все восточное побережье США.
Достаточно добавить к известному слову «цунами» приставку мега-, и представляется совершенно новое природное явление – мощность катаклизма увеличится в несколько десятков раз.
Цунами – морские волны очень большой длины и высоты, возникающие при сильных подводных и прибрежных землетрясениях, а также вследствие вулканических извержений. Считать, что цунами – это просто большая или гигантская волна, неверно. По отношению к этим волнам правильнее употреблять прилагательные «взрывная» и «ударная». Ветер может тоже нагнать волну до 20 метров высотой, однако силой и опасностью цунами она обладать не будет: намочит и смоет то, что плохо закреплено, но не снесет и не уничтожит. А вот 99 % всех цунами образуется при землетрясениях и извержениях подводных вулканов. И высота волны у берега может доходить до 40 метров (обычно 3–5 метров). В открытом океане она передвигается в виде низкой, около полуметра, но очень широкой, до 23 километров, волны. При выходе на мелководье ее передний край резко тормозится, в то время как остальная масса продолжает накатывать. Так рождается высокий вал.
Такие волны и были названы учеными мегацунами. Относительно часто они образуются в крупных горных и предгорных озерах. Высота волны – до нескольких сотен метров. Катастрофические океанские мегацунами происходят примерно раз в 100 тысяч лет. Оползни, в отличие от подводных землетрясений, воздействуют непосредственно на поверхность воды, нагнетая ее подобно поршню в шприце. Соответственно мощность и размер волны многократно увеличиваются.
Термин «мегацунами» ученые ввели еще в 1953 году. Тогда геологи, искавшие на Аляске нефть, заметили интересную вещь: в районе залива Литуйя (Lituya bay) прибрежные леса были будто разделены одной аккуратной линией. От самого берега и до этой линии росли только очень молодые деревья, а сразу за ней деревья оказались гораздо старше. Стволы многих деревьев, росших недалеко от этой линии, были сильно искорежены. Специалисты могли объяснить феномен только действием необычайно высокой (до нескольких сотен метров) волны, рожденной в заливе. Их догадка вскоре подтвердилась: 10 июля 1958 года, после землетрясения силой более чем 7 баллов, в залив сползла часть прибрежной скалы. В результате на побережье залива набежала волна высотой более 300 метров. Гигантское цунами зачистило прибрежные горные леса на высоте до 524 метров.
Еще два из известных нам мегацунами случились в 1963 и в 1980 годах. Первое произошло в Италии, недалеко от Венеции, и стоило жизни 2 тысячам человек; второе – в США, в районе горы Святой Елены (штат Вашингтон), но здесь, к счастью, обошлось без жертв. В обоих случаях волны достигли высоты в четверть километра. И обе они были вызваны горными оползнями.
Самое опасное из всех возможных – астероидное мегацунами – рождается при падении в воду крупных (от 100 метров в поперечнике) космических объектов. Высота волны теоретически может достигать 7 километров. Происходит такой катаклизм раз в несколько миллионов лет. Волна при астероидном мегацунами идет по океану высоким валом. При этом скорость ее передвижения может составлять до 943 км/ч. Такая «океанская гостья» способна зачистить берег на глубину до нескольких сотен километров. Гигантскую волну поднял 35,5 миллиона лет назад упавший в районе Чесапикского залива астероид. В Калифорнийском университете (Санта-Круз) определили, что будет, если наиболее опасный для нашей планеты астероид 1950DA упадет в Атлантический океан на расстоянии в 579 километров от восточного побережья США. Скорость «встречи» в этом случае составит 61 155 км/ч, мощность удара будет эквивалентна взрыву в 60 тысяч мегатонн тротила. Рожденная астероидом волна достигнет ближайшего берега через 2 часа, а ее высота при этом будет составлять примерно 120 метров. Произойдет это не ранее 2880 года. Вообще же астероиды, подобные 1950DA, прилетают на нашу планету примерно раз в 100 тысяч лет.
Конец ознакомительного фрагмента.