Что будет если проснутся все вулканы
Земля бурлит: чем опасно массовое извержение вулканов и как пепел меняет климат
Роман Вильфанд рассказал об ощутимых последствиях автивности Ключевской Сопки, Этны и других вулканов
Роман Вильфанд рассказал об ощутимых последствиях автивности Ключевской Сопки, Этны и других вулканов.
В последнее время на всей планете наблюдается рост вулканической активности. В конце февраля – начале марта начали извергаться как минимум четыре крупных вулкана. Научный руководитель Росгидромета Роман Вильфанд рассказал Sobesednik.ru, почему извержение вулканов может привести к похолоданию и как все это влияет на климат.
Пепел «съедает» солнечное тепло
– В разных частях света сейчас одновременно извергаются как минимум четыре вулкана. Чем это чревато? Надо ждать природных каткализмов?
– Нашей планете 4,5 млрд лет. И за это время было очень много вулканических сейсмических событий. Собственно говоря, Земля – умеренно молодая планета, и она, конечно же, бурлит. Вулканология, сейсмология – невероятно интересная наука, но эта совершенно особая область знаний.
Вы говорите о четырех извергающихся вулканах. На самом деле их гораздо больше, поверьте мне. Одни постоянно действуют в нормальном режиме, другие – в полупассивном, третьи – в более активном. Вулканическая деятельность всегда была и будет.
наше досье
Какие вулканы проснулись в феврале-марте 2021 года
– Активность вулканов как-то влияет на изменение климата?
– В метеорологии, климатологии очень много аспектов, связанных именно с вулканической деятельностью. Есть много теорий, связанных с изменением климата. Одна из них так и называется – вулканическая.
Изложу коротко ее суть: когда вулканы очень активны, результат их деятельности – вулканический пепел – попадает не в тропосферу, а гораздо выше, в стратосферу. А попав туда, он не исчезает быстро, а функционирует там годами, перемещаясь в стратосфере по законам циркуляции. Так вот, этот пепел оказывает очень существенное влияние на климат.
Дело в том, что солнечная энергия либо поглощается дисперсным составом пепла, либо отражается. И если вулканов извергается очень много, то и пепла в стратосфере оказывается очень много и происходит климатическое похолодание.
Я говорю не только о тех вулканах, которые извергаются, а и о тех, которые уже закончили извержение. Ну, скажем, вулкан Пинатубо (Филлипины), вулкан Попокатепетль (Мексика), многие другие. В течение какого-то времени они были очень активными, потом их активность прекратилась. Но последствия этих выбросов мы чувствуем очень долго.
Я специально акцентирую внимание на том, что пепел в стратосфере существует годами. В результате нарушается тепловой баланс земной поверхности. И это приводит к похолоданию, иногда и к периодам длительного похолодания. Конечно, это происходит, когда вулканы либо очень долго действуют, либо произошло очень мощное извержение нескольких десятков вулканов (как это было раньше).
Не буду утверждать, что все это абсолютно точно, но это – одна из теорий, которая не опровергается учеными и воспринимается ими.
Вулканы помогут справиться с глобальным потеплением?
– Это возможное похолодание «от вулканов» способно уравновесить то изменение климата в сторону потепления, которое так волнует сейчас человечество?
– Такая идеология сейчас разрабатывается, она так и называется: геоинжиниринг. И заключается в том, что нужно находить какое-то противодействие потеплению климата, вызванного человеческой деятельностью, антропогенным воздействием.
Упрощенно она заключается в том, что если удастся постоянно поддерживать определенный состав сернистых соединений в дисперсном виде в стратосфере, солнечная энергия будет поглощаться и отражаться. И таким образом то тепло, которое образовалось в результате парниковых газов – а это явная деятельность человека – будет уравновешиваться. Солнечная энергия частично не будет достигать подстилающей поверхности.
Не могу сказать, что очень уж позитивно отношусь к этой теории, но это одно из новых научных направлений, которое сейчас активно обсуждается.
– А почему вы относитесь к этому направлению скептически?
– По принципу врачей: не навреди. Любое вторжение в природную среду – весьма деликатный процесс, который нужно детальнейшим образом промоделировать, рассчитать последствия как в ближайшей перспективе (нескольких месяцев, лет), так и в отдаленной. Ведь жить на Земле должны не только наши внуки и правнуки, а и более далекие поколения потомков. И в таких неоднозначных вопросах нужно действовать очень продуманно. Поэтому направление геоинжиниринга существует, но пока только в умах ученых.
Как вулканы мешают авиаперелетам
– Говорят, что лава, извергающаяся Ключевской Сопкой на Камчатке, может привести к подтоплению вечной мерзлоты, и тогда мало не покажется. Это так?
– Тут, скорее, речь идет не о камчатском вулкане (или о нескольких камчатских вулканах), а о том явлении, которое обнаружили на Ямале, когда действительно в зоне вечной мерзлоты обнаружили пустоты, в которых происходят процессы, связанные с вулканической деятельностью. Это совершенно новый объект исследования, очень неизученный. Думаю, что никаких выводов делать пока не нужно: слишком рано. Но, конечно, это совершенно необычно.
Ключевская Сопка на Камчатке // Фото: Global Look Press
– На что еще могут оказать воздействие вулканы?
– Прежде всего, на авиаперелеты. Но как только появляются признаки вулканической активности, все мировые центры зональных прогнозов обязаны мгновенно рассчитать перенос продуктов вулканической деятельности. Потому что для штурманов очень важно понимать, где и в каком месте есть их концентрация. Речь не только о видимости во время полета, но, что гораздо более важно, о видимости при взлете-посадке.
Во-вторых, дисперсная составляющая вулканической пыли оседает на моторах, и тем самым вызывает технические проблемы.
Все это четко просчитать – задача непростая. Вот если знать точно функцию источника вулкана, тогда по химико-транспортным и по физико-транспортным моделям можно рассчитать, в какую сторону, какова концентрация.
Кстати, на Камчатке с этим особых проблем нет. Там хорошо известны все параметры, и все правила проложены. В общем, деятельность камчатского вулкана не оказывает никакого влияния на задачи авиаобеспечения.
А вот, скажем, извержение вулкана Эйяфьятлайокудль (Исландия) в 2010-м стало настоящим событием. Тогда фактически было прекращено авиасообщение с Европой. И надо было быстро рассчитать все возможные модели, что было нелегко – вулкан же пульсировал. Но в результате справились, и достаточно успешно. Хотя воздушное пространство на некоторое время все же пришлось закрыть.
«Пепел «гулял» взад-вперед по экватору»
– А как циркулирует вулканический пепел в стратосфере?
– Это удивительная вещь! Думаю, об этом мало кто знает. Довольно долго у метеорологов было вполне четкое представление о том, как это происходит. И вдруг в середине 1960-х обнаружился совершенно удивительный факт.
Начал очень мощно действовать один из вулканов на островах Индонезии, вулканический пепел которого оказался в стратосфере. А тогда уже наступила спутниковая эра, и хотя еще не было таких мощных спектрометров, как сейчас, но за состоянием стратосферы наблюдать уже было можно. Вот и за этой вулканической пылью наблюдали. Оказалось, что в течение какого-то времени она перемещалась на экваторе – с запада на восток и потом вдруг повернула вспять начала перемещаться обратно – с востока на запад. Индонезия, напомню, находится в экваториальном поясе.
– То есть пыль от индонезийского вулкана «гуляла» взад-вперед строго над той зоной, откуда была выброшена?
– Именно так. А сравнительно недавно ученые-теоретики – математики из Института вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) – с помощью очень сложных вычислений прояснили, почему происходит это явление. Оно даже получило название: квазидвухлетняя цикличность нижней экваториальной стратосферы.
В течение примерно одного года воздушные массы на экваторе (в слое где-то от 20 до 40 км) перемещаются с запада на восток. И примерно такое же количество времени – с востока на запад. Это очень интересный эффект, и сейчас он используется во всех моделях общей циркуляции атмосферы, учитывается в прогнозах – как на долгие сроки, на сезоны, даже десятилетия, так и в более краткосрочных прогнозах.
Что будет, если на Земле начнут извергаться сразу все вулканы?
На нашей планете находится около 1500 активных вулканов. Что будет, если они начнут извергаться одновременно? На этот вопрос попытались ответить американские вулканологи.
Светящаяся лава, пирокластические потоки, огромные колонны пепла – извержения вулканов вызывают и восхищение, и страх. Каждый день в разных уголках нашей планеты извергается 10–20 гигантов. А теперь представьте, что 1500 таких вершин взорвутся одновременно. Именно столько активных вулканов находится на поверхности материков, плюс неизвестное количество скрыто под океаном. С точки зрения науки одновременное извержение всех вулканов практически невозможно, но что будет, если это на самом деле случится?
Погружение в темноту
Толстый слой вулканического пепла закроет солнечный свет. Вся Земля окажется в темноте, что вызовет нарушение в фотосинтезе растений и, соответственно, неурожай и снижение температуры. Пепельные частицы будут оставаться в воздухе не менее 10 лет. Нужно отметить, что не все вулканы выбрасывают большие объемы пепла. Например, вершины на Гавайях характеризуются массивным излитием лавы. Однако в список из 1500 потенциально опасных вулканов, составленный Геологической службой США, входит и всем известная Йеллоустоунская кальдера, которая может покрыть пепельным слоем всю территорию Северной Америки.
Большое похолодание
Кислотные дожди уничтожат все зерновые культуры. Газы, в составе которых содержатся соляная кислота, фтористый водород, сероводород и диоксид серы, загрязнят моря и грунтовые воды. Окисления, происходящие в водоемах, окажут смертельное воздействие на кораллы и подводных обитателей с жесткими панцирями. По пищевой цепочке процесс затронет другую морскую живность.
Согласно исследованиям, подобные явления уже случались в истории нашей планеты во время извержения супервулканов. В частности, подобные мега-взрывы связывают с вымиранием животных в конце пермского периода (252 млн лет назад), в триас (201 млн лет назад) и по окончании мелового периода (65 млн лет назад).
В результате взрывов вулканов в стратосферу попадает большое количество газа, золы и пыли. Их частицы отражают свет Солнца от поверхности планеты и могут вызвать похолодание. В качестве примера можно привести извержение вулкана Тамбора в 1815 году, которое на год привело к снижению температуры на 1–5 °C (по разным оценкам). Это время в истории Земли получило название «Год без лета» и стало настоящим испытанием для наших предков.
Парниковый эффект
Вулканические извержения являются источником парниковых газов (диоксид углерода), которые могут частично компенсировать глобальное похолодание от пепла и стратосферных частиц. Но если разом взорвутся все 1500 вулканов, то ожидать можно совсем другого эффекта. Именно диоксид углерода в меловый период уничтожил большую часть морских обитателей и привел к нарушению циркуляции океана. Во время позднего мелового периода, примерно 90 млн лет назад, его уровень в атмосфере был в 2,5 раза выше, чем сегодня.
Выживет ли кто-то?
Останется ли что-то живое на планете? Скорее всего, выживут только экстремофилы – живые существа, способные существовать в экстремальных условиях. Подобная живность может обитать в крайне кислотной среде, например, в горячих источниках Йеллоустоуна или в глубоководных отверстиях, которые надежно защищены от поверхностных разрушений. Как вариант, в живых останутся люди, которые смогут спастись в подземных бункерах, и космонавты на орбитальной станции. Словом, по мнению ученых, после взрыва всех вулканов счастливчиками будут только мертвецы.
Где находятся самые опасные супервулканы и что будет, если они проснутся
Они спят, но это не будет длиться вечно. Супервулканы обычно взрываются раз в 100 000 лет и когда это происходит, на Земле происходит катастрофа. Сколько на планете таких опасных вулканов и где они находятся? Чем они отличаются от обычных и к чему приведет их извержение? Рассказываем главное.
Читайте «Хайтек» в
Что такое супервулкан?
Супервулкан обычно определяется как вулкан, который извергает не менее 1000 м³ магмы за одно извержение.
Супервулканы не образуют горных вершин, а образуют массивные кратеры, называемые кальдерами. Когда магматическая камера под поверхностью выбрасывает огромные количества газа, пепла и расплавленной породы вверх через швы в земной коре, земля опускается вниз, заполняя пустую полость внизу.
Чем супервулкан отличается от обычного?
Супервулкан отличается от вулкана тем, что его извержение приведет к глобальным климатическим изменениям. Последнее связано с огромными выбросами материи из литосферы и мантии, более триллиона тонн, в окружающее пространство. Эти вещества, попадая в атмосферу, изменяют ее химический состав и блокируют доступ солнечного света, а на поверхности планеты создают так называемые магматические траппы (типичный пример — плато Путорана в Сибири).
Одно из самых крупных подобных событий произошло 252 миллиона лет назад в районе современного Норильска, что спровоцировало великое пермское вымирание. Это — величайшее массовое вымирание всех времён и одно из пяти массовых вымираний. Именно оно очерчивает границу между пермским и триасовым геологическими периодами. Также оно же разделяет палеозойскую и мезозойскую эры.
Где находятся супервулканы?
Когда мы слышим «супервулкан», воображение рисует огромную огненную скалу, которая возвышается на многие километры. Супервулканы отличаются от обычных стратовулканов отсутствием ясно выраженных конусов.
Так, крупнейший из известных и наиболее «созревший» для извержения Йеллоустонский супервулкан, кальдера которого имеет размеры 55×75 км, географически может быть описан как слабо холмистая местность, окружённая горами. Хотя кратеры этих исполинов могут превышать площадь всей Москвы, с виду они не представляют никакой угрозы и вообще на вулканы не похожи. Поэтому когда ученые говорят о самых опасных супервулканах, они имеют в виду территории, на которых они находятся.
На планете, согласно исследованиям ученых, за последние 2,5 миллиарда лет произошло 15 извержений супервулканов, которые привели к формированию такого же числа крупных трапповых провинций. На карте их отмечено 15. При этом несколько из них активны до сих пор. По оценкам Геологической службы США эти вулканы — одни из самых опасных супервулканов в мире:
Последствия извержения супервулканов
Весной 2021 года ученые изучили последствия взрывного извержения супервулкана Лос Чокойос в районе гватемальского нагорья, которое произошло 75 тыс. лет назад. Сегодня на его месте находится гигантская кальдера Атитлан, превратившаяся в озеро, высота которой составляет 1563 м над уровнем моря. Вокруг кальдеры расположены три конусообразных вулкана: Атитлан, Толиман и Сан-Педро.
Проанализировав образцы отложений в геологических слоях, ученые выяснили, что, когда произошло извержение, в атмосферу Земли попало огромное количество серы, хлора и брома. Вулканический пепел после извержения Лос-Чокойос обнаружили в нескольких местах на высокогорье Гватемалы и в морских отложениях из глубоководных кернов в Тихом океане, Мексиканском заливе и даже в Атлантическом океане.
Исследовательская группа выдвинула гипотезу о том, что такие большие выбросы в результате вспышки вызовут многолетние последствия для атмосферы и глобального климата. Нарушения ветровой системы стали результатом нагрева воздуха из-за аэрозолей и охлаждающего эффекта, вызванного истощением озонового слоя после извержения.
Одним из самых тяжелых последствий такого события можно назвать массовый голод, поскольку вулканическая зима (пепел надолго закроет солнце) не позволит обеспечить человечество необходимым количеством пищи. Во время извержения на территории современного Вайоминга 600 000 лет назад супервулкан, находящийся на месте нынешнего Йеллоустонского парка, выбросил в атмосферу более 1000 м³ лавы и пепла.
Согласно подсчетам, сделанным ООН в 2012 году, запасов еды людям хватит на 74 дня.
И как утверждают некоторые ученые НАСА, угрозу даже более страшную, чем столкновение с гигантским астероидом или кометой.
Стоит ли беспокоиться?
Нет никаких доказательств того, что какой-либо супервулкан взорвется в течение вашей жизни или ваших детей и их детей и так далее на протяжении веков. Но если бы они были, властям пришлось бы эвакуировать целые страны. Облако пепла от взрыва, например, Йеллоустоуна затемнит небо и покроет всю континентальную часть США ядовитой пылью. Это вызовет катастрофическое изменение климата которое на столетия выведет из строя экологические системы. Как будто на планете их уже недостаточно.
Что будет, если проснутся супервулканы на Земле?
В настоящее время на нашей планете нет активно действующих супервулканов. Все они давно потухли или же предполагаемо (то есть условно) считаются потухшими. А что будет, если они вдруг проснутся?
Грандиозные вулканы много миллионов лет назад действовали на четвертой от Солнца планете — Марсе. По мнению ряда ученых, именно одновременное извержение нескольких таких вулканов привело к тому, что на этой планете случилась катастрофа — она почти полностью потеряла свою атмосферу и воду, изменив орбиту.
Поражают размеры марсианских вулканов. Их невозможно было сравнивать с чем-либо еще в Солнечной системе. Скажем, вулкан Олимп — просто фантастическое образование. Его высота от основания — 21 км 200 м. Это в два с лишним раза больше, чем высота крупнейшего на Земле вулкана Мауна-Кеа. Наибольший диаметр Олимпа (он не совсем круглый) — 540 км!
Есть на Марсе и другие громадные вулканы. Но речь ниже не о них, а о том, что астрономы очень долгое время полагали, что на Венере нет вулканов. Из-за чрезвычайно плотного облачного покрова в телескопы не удавалось что-либо рассмотреть на поверхности данной планеты. Предполагалось, что она имеет океаны (откуда еще было взяться облакам?) и похожа на Землю. Но запуски к Венере космических аппаратов разрушили все ожидания.
На Венере из-за чудовищного атмосферного давления и очень высокой температуры все спускаемые аппараты просуществовали считанные часы. Их металлическая обшивка не смогла выдержать сильнейшее сжатие при одновременном нагреве. Полученные фотографии показали, что поверхность усыпана камнями типично вулканического происхождения. Получалось, что и на этой планете имеются исполинские вулканы. И что именно они несут «ответственность» за процесс развития Венеры.
Сканирование поверхности Венеры с орбиты позволило составить карту ее высот. Заодно ученые выяснили, что на второй от Солнца планете очень много вулканов — их там более 1700. Был определен и самый высокий вулкан, которому дано название — гора Маат. Его размеры даже больше, чем у марсианского Олимпа — 22 км 500 м! 
Сгенерированное на компьютере изображение горы Маат. Масштаб по вертикали в 22,5 раз больше, чем по горизонтали
Фото: ru.wikipedia.org
Все вулканы на Венере формировались исключительным образом, который значительно отличает их от земных вулканов. Были придуманы особые термины для обозначения геологических форм: новы (радиальные глубокие трещины в недрах), арахноиды (частично провалившиеся в недра очень старые вулканы) и венцы (высокие горные вулканические хребты).
Наличие на Земле супервулканов грозит ей повторением марсианского или венерианского сценария. Конечно, в случае, если данные вулканы начнут действовать. Пока же ученые с тревогой следят за американским кандидатом в сферу конца света для человечества. Речь о вулкане Йеллоустоун в США. Его особенность в том, что в недрах под национальным природным парком с тем же названием идет накопление магмы и она уже начала приподнимать поверхность парка. Вулкан как бы скрыт в недрах, а о себе дает знать гейзерами перегретой воды. Но при этом он может взорваться. Это обернется катастрофой не только для США, но и для целого ряда других государств. 
Северовосточная часть Йеллоустонской кальдеры, видно реку Йеллоустон, протекающую по долине Хейден и край кальдеры вдали
Фото: ru.wikipedia.org
По мнению ученых, супервулкан должен был взорваться еще несколько тысяч лет назад, но по какой-то причине этого не произошло. Однако если Йеллоустоун проснется, то его извержение разбудит и другие супервулканы Земли. Чем это обернется для планеты — наглядный пример в виде Марса и Венеры.
Что произойдет на Земле если сработают все вулканы одновременно.
Ежедневно на нашей планете проявляет вулканическую активность 10 — 20 вулканов. Не всегда это ползущая…
Ежедневно на нашей планете проявляет вулканическую активность 10 — 20 вулканов. Не всегда это ползущая раскаленная лава, и вздымающиеся вверх облака пепла, — страшный вид извергающегося вулкана. Зачастую это небольшая и незаметная активность для планеты. Но что произойдет на Земле если сработают все вулканы одновременно?
Уничтоженный мир после глобальной катастрофы
Теперь представьте, как 1500 вулканов проявив единодушие сработают разом, на полную мощность. И мы даже не беремся учитывать то неизвестное количество вулканов, что скрываются на дне водных бассейнов. Впрочем, по мнению ученых в этом нет особой необходимости.
Как прогнозирует Parv Sethi, геолог из редфордовского университета в Вирджинии – «Все станет настолько плохо, что я бы не хотел жить на земле, в это время», — сказал он изданию Live Science.
По убеждению ученых, активность сразу всех существующих вулканов на Земле ничтожна мала, чтобы принимать это во внимание. Однако гипотетическая вероятность этого катастрофичного события нельзя отбросить.
Так что же произойдет в том маловероятном случае, если все вулканы нашей планеты вспыхнут выбросами в одно время?
Последствия работы всех вулканов Земли.
В первые минуты это убьет живущих неподалёку от вулканов, в то время как пепел, газы и последующие изменения климата медленно, но верно удушат выживших в первые часы.
Планету накроет багряная темнота.
Любопытно, но Голливуд никогда не ставил кинолент о том, как сработают одновременно все вулканы. Но не трудно представить, что небо в эти мгновения станет буро-красного цвета, хлопья разгоряченного пепла затруднят дыхание.
Все действо будет сопровождаться «музыкой» страшного грохота хаоса и разрушений, в том числе и падающих с небес горячих комьев земли.
Как прогнозирует Сетхи, толстый слой пепла укроет Землю многометровым покрывалом, напрочь отсекая от поверхности солнечный свет. На долгое время Земля уйдет в серый сумрак, не видя даже лучика от Солнца.
Планета полностью погрузиться в темноту с разрушением фотосинтеза, уничтожением урожаев» поясняет ученый. Пепел задержится в атмосфере как минимум на долгих 10 лет.
Список из 1500 потенциально активных вулканов, составленный геологической службой США, внушителен. Каждый из вулканов готов выбросить в атмосферу тысячи тонн пепла. Список включает в себя таких громадин, как Yellowstone supervolcano, способный в одиночку покрыть территорию Соединенных Штатов тонким слоем пепла.
Кошмар кислотных дождей покроет равнины и горы.
Выпадение кислотных дождей уничтожит все культуры, которые могли бы сохраниться после выпадения золы. Вулканические газы включают в себя такие ядовитые гадости, как соляная кислота, фтористый водород, сероводород и диоксид серы, — все это будет выливаться из атмосферы на землю вместе с дождями.
Подобный состав кислотного дождя отравит грунтовые воды, которые вольются в мировые водные бассейны. Запущенный процесс вымирания отправиться вверх по пищевой цепи океана, уничтожая морских обитателей.
Например, подобные огромные лавовые излияния повлияли на вымирание в конце Пермского периода около 252 миллионов лет назад.
Отметилось такое и в Триасовый период 201 млн лет назад, и в конце мелового периода 65 миллионов лет назад. «Подобные явления и массовые вымирания связаны», — полагает Пауль Ренне, геолог из Беркли, центра Геохронологии в Калифорнии.
Холода не избежать.
Частицы пыли, пепла, и других выброшенных из недр земли веществ «заглушат» атмосферу вплоть до стратосферы. Частицы будут активно отражать солнечный свет от Земли, значительно понизив атмосферу планеты.
К примеру, буйство вулкана Пинатубо в 1991 году — одно из двух крупнейших извержений в 20-м веке – понизило температуру на 0,4 градуса по Цельсию в течение двух лет.
На сколько низко опуститься температура Земли в случае срабатывания всех вулканов одновременно, когда облака пепла закроют планету лет на 10, предсказать трудно. Но это будет похлеще ядерной зимы — со временем температура может опуститься ниже 100 градусов.
В то же время, извержения вулканов выставят на первый план парниковый газ-диоксид углерода, который может помочь компенсировать глобальное похолодание из пепла и стратосферных частиц.
Мельчайшие выживут и при таких условиях.
Кто сможет выжить в условиях смертельной вулканической активности? «Это будет время экстремофилов» считают эксперты.
Для этих организмов все будет как с чистого листа, они получат серьезный шанс эволюционного взрыва.
Ну и скорее всего шанс выжить получат некоторые люди, спрятавшиеся в глубоких добротно построенных подземных убежищах, где была создана надежная система биосферного района. В таких условиях можно переждать необходимое время до очистки атмосферы.