Йеллоустоунский супервулкан. Мифы и реальность

К тому же геофизики уверенно утверждают, что в случае "подготовки" суперизвержения они получат "предупреждения" об этом за годы или даже десятилетия до его начала. В качестве таковых "предупреждений", например, следует обращать внимание на обширные подъемы и опускания грунта в непосредственной близости к району горячей точки и усиление местных магматических землетрясений. Так, в настоящее время в Йеллоустоне есть два участка, где наблюдается подъем до 3 сантиметров в год (и тот прекратился с 2018 года), но это не тревожит специалистов. Вот если речь пойдет о подъеме на метр за год или больше за более короткий промежуток времени, то все станет куда более серьезным. К примеру, на горе Сент-Хеленс наблюдался подъем в 1 метр в день в течение двух месяцев, прежде чем она начала извергаться в 1980 году, а это куда меньший вулкан, чем Йеллоустоун. Ведь промежуток времени между началом смещения магмы, связанного с этим усиления интенсивности землетрясений, обширного подъема почвы — и самим извержением будет тем больше, чем масштабнее ожидаемое событие.

Что же касается любых "сенсационных" утверждений о том, что именно сейчас "приближается срок" нового суперизвержения, то все они научно необоснованны. То, что после последнего взрывного суперизвержения прошло около 630 тысяч лет, нисколько не значит, что оно должно повториться именно в нашу эпоху, ведь, к примеру, между самим этим суперизвержением и предыдущим прошло на сорок тысяч лет больше. Никаких признаков или закономерностей, которые позволяли бы подтвердить такие утверждения, на самом деле не обнаружено.

Что нас ждет, если извержение все-таки произойдет?

В случае, если это будет "простое" извержение, вероятность чего намного превышает вероятность взрывного суперизвержения, то США ждет что-то вроде повторения того, что происходило после извержения горы Сент-Хеленс. О приближении этого извержения специалисты узнают за достаточный срок, парк будет закрыт для публики, а близлежащие города эвакуированы. Могут произойти внезапные наводнения, вулканический пепел выпадет в штатах Вайоминг, Айдахо и Монтана. Ущерб экономике будет в миллионы, а возможно, в миллиарды долларов. Но ничего по-настоящему страшного не случится.

Другое дело, если произойдет суперизвержение.

По прогнозам, такое извержение, образующее кальдеру, продлится около одной недели, хотя, возможно, и целый месяц. Потоки лавы распространятся более, чем на 60 километров от основания вулкана. Города вокруг национального парка будут разрушены. Вулканический пепел выпадет по всей западной части США и, возможно, частично по восточной части, губя сельское хозяйство, повреждая дома, нанося вред здоровью людей. Регион Скалистых гор и Великие Равнины будут опустошены. Такие города, как Солт-Лейк-Сити и Денвер подвергнутся риску масштабного пеплового оползня. Нарушатся связь и снабжение электричеством, произойдет загрязнение воды. Авиаперелеты через США и Канаду будут прекращены. Такое извержение нанесет ущерб уже не в миллионы, а в сотни миллиардов долларов.

БОльшая часть Канады и Мексики поначалу будет справляться с последствиями, а остальной мир "почти" их не почувствует. Однако затем в северном полушарии планеты начнется изменение климата: выброс в стратосферу диоксида серы и твердых частиц, отражающих солнечный свет обратно в космос, может охладить планету на 5-10 градусов цельсия на несколько лет. Столь долго в воздухе могут оставаться аэрозоли, в отличие от большей части пепла, которая вскоре выпадет на поверхность. Менее же сильное охлаждение может затянуться и на столетие.

Беженцы с замерзшего севера, с Аляски и Канады, будут искать убежища на юге, так же, как и северные европейцы и азиаты. Продовольствие и медикаменты, помимо запасов, придется закупать или получать у стран Южного полушария, которых изменение климата не затронет столь значительно.

Но затем наступит восстановление, хотя и затрудненное вулканической зимой. Это не будет концом света. Сельское хозяйство, здравоохранение, технологии, социальные и политические механизмы постепенно восстановятся. Хорошей новостью является то, что такое суперизвержение, опять же, не может произойти просто так, без предупреждающих сигналов за годы или даже десятилетия. За это время человечество сможет подготовиться. И как уже говорилось, шансы на то, что подобное суперизвержение действительно произойдет в обозримой перспективе — чрезвычайно малы.

Имеющиеся утверждения любителей сенсаций о том, что суперизвержение приведет к гибели значительной части биосферы Земли, легко опровергаются давно известными данными палеонтологии. Ведь, как установлено, суперизвержения Йеллоустоуна происходили 2.08, 1.30, и 0.63 миллионов лет назад. Однако никаких признаков повсеместных вымираний живых организмов, связанных именно с этими датами, палеонтологи не обнаружили. На самом деле по палеонтологическим данным, заметные изменения облика земной биосферы позднего периода кайнозойской эры происходили примерно 5,3 млн. лет назад (переход от миоценовой эпохи к плиоценовой, вероятная причина — максимум средне-позднемиоценового похолодания и его смена кратковременным потеплением), 2, 6 млн. лет назад (переход от плиоцена к плейстоцену, вероятная причина — относительно быстрое наступление оледенения в значительной части северного полушария и постепенное понижение уровня моря более чем на 100), после 130 тыс. лет назад и 12 тыс. лет назад — настоящее время (последние два крупных вымирания вероятно связаны с деятельностью человека). С датами суперизвержений Йеллоустоуна все эти вымирания не совпадали, да и сами по себе являлись на порядок менее масштабными, чем, например, то, которое привело к вымиранию динозавров. Таким образом, угроза Йеллоустоуна всей земной биосфере сильно преувеличена, хотя локальные случаи массовой гибели живых организмов в пределах Северной Америки вполне вероятны, присутствие таких случаев в прошлом — было обнаружено палеонтологами.

Можно ли искусственно вызвать извержение Йеллоустоуна?

Очередной популярный среди обывателей миф заключается в том, что будто бы можно спровоцировать взрывное суперизвержение Йеллоустоуна, например, сильным ядерным взрывом.

Но дело в том, что на территории парка уже давно обнаружены следы невулканических взрывов, куда более сильных, чем любой из исторически известных ядерных или термоядерных зарядов.

Магма под Йеллоустоном постоянно нагревает окружающие породы. Этот поток тепла поднимается вверх по земной коре. По мере таяния снега и выпадения осадков они проникают глубоко в землю, где могут поглощать достаточно тепла, чтобы повысить температуру грунтовой воды до температуры кипения и выше. Гейзерные бассейны и другие термальные зоны в национальном парке Йеллоустоун — это именно места, где горячая грунтовая вода поднялась близко к поверхности. Исследовательское бурение в Йеллоустоне в 1960-х годах подтвердило, что грунтовые воды под многими термальными зонами парка очень горячие. К примеру, в бассейне Гейзера Норрис температура воды достигала 238 градусов Цельсия на глубине всего 332 метра.

Поскольку температура кипения воды увеличивается с увеличением давления, а давление увеличивается с глубиной, глубокая вода может быть горячее, чем кипящая вода у поверхности. Если давление, ограничивающее эту глубокую воду, быстро уменьшится, карманы с водой могут внезапно закипеть, что вызовет взрыв, так как вода превратится в пар. Такая активность и приводит к извержениям гейзеров, которые представляют собой повторяющиеся выбросы шлейфов пара и воды. Изредка паровые взрывы бывают более сильными и могут выбрасывать воду и камни на сотни метров. В геологическом прошлом Йеллоустоуна такие бурные события, называемые "гидротермальными взрывами", происходили множество раз, создавая новые ландшафты холмов и кратеров.

Со времени последнего ледникового периода (около 15 000 лет назад) произошло множество гидротермальных взрывов разной силы. Кратеры, оставленные ими, можно найти по всему парку, и неизвестно, где в пределах кальдеры или около неё может случиться следующий взрыв. Самый недавний гидротермальный взрыв в Йеллоустоуне случился в 1989 году на гейзере "Свиная отбивная" в гейзерном бассейне Норриса, и его следы можно найти до сих пор. Это кратер шириной в пять метров — немного, но если бы в тот момент рядом оказался кто-нибудь из посетителей парка, его судьба была бы печальной...

Утиное озеро — с виду это безобидный водоем шириной в пару сотен метров, но он тоже является кратером какого-то давнего гидротермального взрыва. Тогда несколько десятков миллионов тонн почвы, горных пород и перегретой воды со сверхзвуковой скоростью вырвались наружу. Что вызывает такие происшествия, пока точно не ясно, и, к сожалению, в отличие от извержений вулканов, подобные "слабые" взрывы пока никак невозможно предсказывать, и никто не знает, где и в какой момент в Йеллоустоуне снова рванет что-то подобное. Остается только надеяться, что вероятность того, что это произойдет рядом с людьми, невелика...

Однако двести метров — это далеко не предел для кратера гидротермального взрыва. Более дюжины крупных кратеров образовались примерно между 14 000 и 3000 годами назад. Большинство из этих кратеров находятся в пределах Йеллоустонской кальдеры или вдоль зоны с севера на юг между Норрисом и Мамонтовыми Горячими источниками. Самый большой кратер гидротермального взрыва, задокументированный в мире, находится вдоль северного края Йеллоустонского озера в заливе, известном как Мэри-Бей. Этот кратер диаметром 1,5 мили (2,6 км) образовался около 13 800 лет назад.

А какой силы рукотворный взрыв понадобился бы, чтобы создать подобный кратер? Что ж, попробуем подсчитать... Диаметр воронки, образующейся при наземном ядерном взрыве в сухих песчаных и глинистых грунтах (то есть максимально возможный — на более плотных грунтах он будет меньше), рассчитывается по формуле "38 умножить на корень кубический из мощности взрыва в килотоннах". Отсюда следует, что для создания кратера диаметром в 2600 метров понадобится бомба, эквивалентная... (и это только теоретический минимум, поскольку на самом деле земная кора под Йеллоустоуном едва ли состоит из сухих песка и глины) примерно 320 309 килотонн! То есть чуть более трехсот двадцати мегатонн! Это втрое больше крупнейшей термоядерной бомбы, до сих пор созданной человеком — в сотню мегатонн.

И тем не менее, столь мощный гидротермальный взрыв, произошедший на территории будущего парка 13 800 лет назад, отнюдь не привел не только к суперизвержению, но даже к "спокойному" излиянию лавы — так же, как и прочие крупные взрывы, случившиеся там за последние 15 тысяч лет. Так что можно перестать волноваться по поводу искусственного ускорения извержения Йеллоустоуна с помощью ныне существующего оружия.