Извержения вулканов – неотъемлемый процесс в геологической активности нашей планеты. В большинстве случаев они несут малую опасность для населения, однако некоторые вершины способны на колоссальные взрывы с глобальными последствиями для всего живого. Суперизвержения характеризуются большим объемом выбрасываемого материала и оставляют заметный след на поверхности Земли. В геологической временной шкале они происходят достаточно часто, но в рамках существования человеческой цивилизации их количество не превышает нескольких единиц.

Очень интересуюсь темой супервулканов которые "спят" на нашей Земле. Решил поделиться небольшой долей описания самых интересных и опасных супервулканов, живущих на нашей планете. Информация с сайта вулкания.ру, если кому то будет интересно — там много занимательного.

Итак, хочется начать с небольшой теории -

ЧТО ТАКОЕ СУПЕРИЗВЕРЖЕНИЕ

В истории человечества было немало крупных вулканических извержений. Только за последние несколько сотен лет такие вулканы, как Тамбора (1815 год), Кракатау (1883), Пинатубо (1991), вызвали значительные климатические аномалии и привели к снижению температуры воздуха на планете.

Суперизвержения в сотни раз больше, чем эти недавние события, а их глобальные последствия гораздо серьезнее и суровее. При колоссальных взрывах опустошение может охватить огромные территории (размером с Европу или Северную Америку). Газы и вулканический пепел способны привести к гибели мирового сельского хозяйства, нарушить поставки продуктов питания, вызвать массовый голод.

Для оценки силы вулканических извержений учеными был разработан Индекс вулканической эксплозивности (VEI), согласно которому всем взрывам присваиваются баллы от 0 до 8. Поскольку термин «суперизвержение» попал в наш лексикон относительно недавно, существуют разные мнения относительно силы подобных взрывов. Некоторые вулканологи полагают, что к суперизвержениям можно отнести только ту деятельность вулканов, которая получила индекс VEI-8. Другие специалисты относят к мегаизвержениям также взрывы с индексом VEI-7.

Если говорить о VEI-8, то в период от ордовика до плейстоцена было идентифицировано 47 мегаизвержений. Из них 42 произошли в последние 36 миллионов лет. Ниже представлена таблица с самыми известными взрывами.

В эпоху голоцена на Земле не было ни одного суперизвержения, а за все время существования человеческой цивилизации взрывов такого масштаба известно всего два. Около 74 000 лет назад на территории современной Индонезии дымом и пеплом разразился вулкан Тоба. Выбросив в атмосферу 2800 куб. км материалов, он привел к снижению температуры воздуха на 3–5 градусов Цельсия и практически уничтожил все человечество. По разным оценкам, в тот период на земном шаре оставалось от 2 до 10 тысяч людей. Последним из супервулканов в нашей истории извергался Таупо в Новой Зеландии, который выбросил около 1170 куб. км тефры.

Что касается извержений с индексом VEI-7, то таковых известно значительно больше, причем некоторые произошли уже в голоцене (за последние 12 000 лет). В частности, с такой силой извергались Тамбора (1815 год), Пэктусан (около 1000 лет назад), Таупо (232 год нашей эры). Среди более ранних суперизвержений отличились кальдеры Кампи-Флегрей, Валлес, Лонг-Велли, Айра, Карымшина на Камчатке.

ПОЧЕМУ ПРОИСХОДЯТ СУПЕРИЗВЕРЖЕНИЯ

Долгое время считалось, что для взрыва супервулкана необходимо внешнее воздействие, например землетрясение. Однако не так давно швейцарская команда ученых в Гренобле пришла к выводу, что для суперизвержения достаточно большого объема жидкой магмы в резервуаре. Иными словами, гигант может вспыхнуть только благодаря своим огромным размерам.

Как пример - Магматический резервуар Йеллоустоуна

В процессе «жизни» супервулкана в его магматической камере возникает избыточное давление, порожденное различиями в плотности расплавленной магмы и окружающих горных пород. Эксперименты, проведенные в лабораторных условиях, показали, что при переходе магмы из твердого в жидкое состояние возникает такое давление, из-за которого над резервуаром может треснуть земная кора толщиной более 10 км. Проникая в образовавшиеся трещины, магма поднимается ближе к поверхности и в конечном итоге бурно расширяется, вызывая взрыв.

Исследование проводилось в 2014 году. На тот момент ученые полагали, что в резервуаре супервулкана Йеллоустоун содержится от 10 до 30 % жидкой магмы, а для его взрыва достаточно, чтобы эти показатели составили 50 %. Насколько быстро он сумеет достичь критической отметки, достоверно не установлено.

ПОСЛЕДСТВИЯ СУПЕРИЗВЕРЖЕНИЙ

Как и в случае с обычными вулканами, все суперизвержения происходят на разломах тектонических плит или в местах поднятия к поверхности мантийных плюмов. На основании компьютерных моделей ученым удалось установить, что колоссальный взрыв на любом участке земного шара может привести к катастрофическим последствиям для всей планеты. При выбросе в атмосферу более 1000 куб. км тефры прогнозируется снижение температуры на 3–5 градусов Цельсия в планетарных масштабах и до 15 градусов в регионах рядом с супервулканом.

В процессе «жизни» супервулкана в его магматической камере возникает избыточное давление, порожденное различиями в плотности расплавленной магмы и окружающих горных пород. Эксперименты, проведенные в лабораторных условиях, показали, что при переходе магмы из твердого в жидкое состояние возникает такое давление, из-за которого над резервуаром может треснуть земная кора толщиной более 10 км. Проникая в образовавшиеся трещины, магма поднимается ближе к поверхности и в конечном итоге бурно расширяется, вызывая взрыв.

Исследование проводилось в 2014 году. На тот момент ученые полагали, что в резервуаре супервулкана Йеллоустоун содержится от 10 до 30 % жидкой магмы, а для его взрыва достаточно, чтобы эти показатели составили 50 %. Насколько быстро он сумеет достичь критической отметки, достоверно не установлено.

При таком изменении климата в период вегетации погибнет вся наземная тропическая растительность и около 50 % лесов. Прежде чем наступит похолодание, супервулкан уничтожит всё живое на площади от тысячи до десятков тысяч квадратных километров. Виной тому станут пирокластические потоки, а также большие объемы газов и пепла.

Выпадение пепла толщиной в 1 см будет достаточно, чтобы привести к гибели полевых культур и полному исчезновению некоторых отраслей сельского хозяйства. К примеру, урожай азиатского риса будет уничтожен всего за одну ночь.

Учитывая расположение супервулканов, суперизвержениям наиболее подвержены Азия, Северная и Южная Америка. В Европе к стихийному бедствию глобальных масштабов способен привести только один гигант – кальдера Кампи-Флегрей, хотя не исключается, что серьезной катастрофой грозит и Санторини в Эгейском море, который уничтожил минойскую цивилизацию.

При мегаизвержении гигантские объемы пыли и газов попадают в стратосферу и отражают солнечное излучение обратно в космос. Срок пребывания частиц пепла в воздушной оболочке обычно не превышает нескольких месяцев, а вот диоксид серы способен оставаться в стратосфере до нескольких лет.

Измерения диоксида серы, выброшенного вулканом Пинутабо в 1991 году, показали, что после извержения аэрозольный шлейф за 3 недели облетел земной шар, а затем покрывал большую часть планеты на протяжении 2 лет.

Соотношение выбросов пепла разных вулканов

Даже если бы суперизвержение с индексом VEI-8 можно было предсказать и своевременно эвакуировать население, его региональные и глобальные последствия станут серьезным вызовом для современной цивилизации. Гибель сельскохозяйственных культур повлечет за собой голод, распространение инфекционных заболеваний, социальные и политические волнения и конфликты.

ЧАСТОТА СУПЕРИЗВЕРЖЕНИЙ

Существующих исследований супервулканов недостаточно, чтобы установить динамику суперизвержений. Тем не менее, оценка частоты масштабных взрывов с индексом VEI-8 предполагает, что они должны происходить в среднем каждые 50 000 лет. То есть в 2 раза чаще, чем столкновение Земли с кометой или астероидом, который способен привести к охлаждению планеты аналогичной силы тяжести. Ряд исследований позволил установить цикличность суперизвержений в последние несколько миллионов лет. Считается, что импульсы вулканической активности коррелируются с изменением климата, уровня моря, наступлением и отступлением ледников.

Предсказать или предупредить вулканическую катастрофу гораздо сложнее, нежели отследить космическое тело. В связи с этим можно предположить, что суперизвержения представляют реальную угрозу цивилизации, поэтому требуют дополнительных мер по прогнозированию и смягчению их последствий.

Терепь, примеры известных и не очень вулканов, начнем с:

Вулкан Эльбрус… и все-таки он проснется

Эльбрусу уделяется не так много внимания, как его европейским или американским собратьям, но это вовсе не означает, что он менее опасен и разрушителен. Возможно, невысокий интерес к вулкану связан с его длительным периодом покоя, ведь последний раз он извергался около 900 лет назад.

Тем не менее, опасения по поводу его возможной активации высказывают всё больше ученых. Ничего удивительного – ледники Эльбруса тают быстрее обычного, в отдельных местах наблюдаются выбросы фумарольных газов, а время от времени на склонах появляются столбы свечения.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Эльбрус относится к молодым вулканам. Начало его эруптивной деятельности восходит к концу позднего плейстоцена (около 2,5 миллиона лет назад). Примерно 800 тысяч лет назад гигант обрушился под своим весом и образовал кальдеру, которая сегодня практически полностью закрыта основанием купола.

Эльбрусу уделяется не так много внимания, как его европейским или американским собратьям, но это вовсе не означает, что он менее опасен и разрушителен. Возможно, невысокий интерес к вулкану связан с его длительным периодом покоя, ведь последний раз он извергался около 900 лет назад. Тем не менее, опасения по поводу его возможной активации высказывают всё больше ученых. Ничего удивительного – ледники Эльбруса тают быстрее обычного, в отдельных местах наблюдаются выбросы фумарольных газов, а время от времени на склонах появляются столбы свечения.

История вершины характеризуется периодами активности и продолжительного спокойствия. На основании исследований ученые сделали выводы, что с течением времени промежутки между активными периодами значительно сократились, а частота повторяемости извержений увеличилась. Последняя крупная деятельность гиганта произошла приблизительно в 50 году нашей эры, более слабая (как говорилось выше) – около 900 лет назад.

Считается, что извержения в современную эпоху Эльбруса были самыми интенсивными в его истории. За минувшие 12 000 лет вулкан выбросил в атмосферу около 30 куб. км тефры, всего же за весь эруптивный период объем извергнутых вулканических материалов составил порядка 190 куб. км.

«Подбрюшье» Эльбруса плохо изучено, но исследования позволяют предположить, что под основанием вершины находятся два магматических очага. Верхний (меньший) располагается на глубине 4,5–5 км, нижний (больший) – на глубине 30–45 км. Между ними проходит магматический канал, по которому постоянно циркулирует магма. По мнению вулканологов, сейчас Эльбрус пребывает в активной фазе и способен на новые извержения.

ПРЕДПОСЫЛКИ К ИЗВЕРЖЕНИЮ ЭЛЬБРУСА

В том, что гигант начнет извергаться в этом столетии, уже мало кто сомневается. Вполне возможно, что взрывную деятельность Эльбруса увидит ныне живущее поколение. И к этому есть все предпосылки. В 2006 году на его восточных флангах неожиданно обнажились скалы – лед растаял, а на открывшихся участках поверхности появился лишайник. Что интересно, таяние льда происходило на высоте порядка 5600 метров, где постоянно сохраняются низкие температуры воздуха (до -20 °C).

Ранее фумарольная деятельность вулкана наблюдалась только в седловине, а также в верхней части восточных и западных склонов, однако в 2007 году недалеко от приюта «Бочки» (гораздо ниже обычного расположения фумарол) появилось маленькое незамерзающее озеро. Датчики, установленные рядом с водоемом, зафиксировали значительный и постоянный прогрев поверхности. Примерно в это же время на Кавказе был замечен рост сейсмической активности, а, как известно, землетрясения являются своего рода спусковым крючком в пробуждении вулканов.

Помимо сейсмичности, с 2007 года на Эльбрусе стали появляться столбы свечения. Поначалу ученые полагали, что это оптический эффект, но анализ образцов снега в местах появления света показал наличие минералов, выброшенных на поверхность. Простыми словами, причиной свечения была дегазация.

Водородная съемка светящихся столбов позволила обнаружить огромный выброс мантийного углерода, что указывает на рост давления газов в подземном резервуаре. Свечение наблюдалось на вершине и в последующие годы. Так, в 2012-м его заметили над ледником Азау, на высоте всего 2300 метров над уровнем моря.

В последние годы на вершине отмечается более быстрое таяние ледового покрова. В летнее время талые воды стекают по склонам, наводняя реки Терек и Кубань. Если во время исследований в 1990-х годах на вершине не было найдено свежих высыпок (обнажений горных пород), то в рамках последующих экспедиций ученые нашли целый ряд подобных образований, вызванных движением магмы в подземном резервуаре. Одним словом, Эльбрус просыпается.

ОПАСНОСТЬ ЭЛЬБРУСА

За годы своей истории вулкан пережил немало масштабных извержений. Одно из крупнейших произошло около 120 000 лет назад, когда Эльбрус раскидывал пепел на сотни километров от кратера. Частицы вулканических материалов от того взрыва были обнаружены на территории между Волгоградом и Астраханью – на расстоянии примерно 750 км.

Однако вулканический пепел – не самая большая опасность вулкана. Куда более серьезную угрозу несут ледники, способные привести к образованию селевых потоков. Смертоносные лавины из камней, льда и воды со скоростью свыше 70 км/час скатятся по склонам вершины и накроют собой близлежащие поселения.

Эльбрус накопил на своих флангах столько льда, что от оползней могут пострадать Абхазия, Грузия и другие районы, простирающиеся в речных долинах.

Территории в районе реки Кубань будут затоплены селью высотой до 40 метров. Разрушающие потоки могут уничтожить города, деревни и смести на своем пути всю растительность.

Когда будет извергаться вулкан? Сделать точный прогноз достаточно сложно, но некоторые ученые полагают, что это случится уже в XXI веке. Так, Иона Сергеевич Уткин из Института геофизики Земли РАН еще в докладе от 2009 года высказывал предположение, что Эльбрус, возможно, будет извергаться при нашей жизни. Вадим Милюков из Института им. П. К. Штернберга считает, что гигант проснется не ранее, чем через 50 лет. Как бы там ни было, но существующие предпосылки к активации Эльбруса требуют его дальнейшего изучения и тщательного мониторинга.

Поехали дальше, теперь о менее известном "спящем" монстре:

ОЗЕРО КИВУ – СМЕРТЕЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ 2 МИЛЛИОНОВ ЧЕЛОВЕК

На берегах африканского озера Киву проживает около 2 миллионов человек. Каждый день эти люди купаются в горячих источниках, ловят рыбу, катаются на лодках, словом, радуются жизни и даже не задумываются о том, что в любой момент их живописный водоем может превратиться в настоящего монстра и уничтожить все живое на расстоянии нескольких километров.

УГРОЗА ОЗЕРА КИВУ

Пресноводное озеро Киву находится в Центральной Африке, на границе Руанды и Республики Конго. Наряду с озерами Ньос и Манун, оно входит в тройку самых опасных африканских водоемов, способных производить масштабные озерные извержения. Согласно исследованиям, на его дне скрывается около 65 куб. км метана и 256 куб. км углекислого газа, которые в совокупности способны вызвать глобальную катастрофу.