Исландский вулкан Эйяфьядлайёкюдль на несколько дней парализовал авиасообщение в Европе. К концу недели его активность пошла на спад, однако специалисты говорили о том, что успокаиваться рано – возможны и другие извержения. Особенности вулканической жизни Online812 прокомментировал доцент геологического факультета СПбГУ Владимир КИРЬЯНОВ.
– Исландские ученые пугают, что нынешний вулкан может оказаться лишь первым в цепи, а за ним последуют извержения других, более мощных вулканов. Это на самом деле возможно?
– Пока в мировой вулканологии нет однозначных методик, позволяющих определить, возможна ли последовательность извержений, и если да, то из-за чего она возникает. Известны примеры, в том числе у нас, на Камчатке, когда один за другим просыпались несколько крупных вулканов. Но совпадение ли это или стойкий, но не изученный природный механизм – пока не известно.
Приведу в пример Большое трещинное Толбачинское извержение, которое длилось полтора года: с июля 1975-го по декабрь 1976-го. Трещина, вдоль которой происходило извержение, растянулась на 28 километров от вершины. Вулкан Толбачик, как и многие камчатские вулканы, – базальтовый, и это тоже предпосылка для трещинных извержений. Базальтовая порода, в отличие от андезитовой, не содержит столько двуокиси кремния, поэтому она менее вязкая. Соответственно, газы из магмы и лавы выходят легче, и температура их – выше. 1200 градусов у базальтовых пород и 850 у андезитовых.
Когда вдоль трещины рядом с одним конусом образуется другой, прорывающийся из того же магматического очага, потом третий… – это и есть трещинное извержение. Такой вот бикфордов шнур.
Что в это время происходит под землей, почему появляется очередной кратер, можно только предполагать… Так вот, вулканы в Исландии тоже все без исключения базальтовые.
– Эйяфьядлайёкюдль – это какой-то уникальный вулкан с уникальным извержением?
– Извержение Эйяфьядлайёкюдля в первые дни и даже недели после его начала интересовало только ученых. По своим масштабам оно не относится к крупнейшим извержениям за последние 200 лет.
– Почему из-за выбросов от других вулканов не запрещали авиаперелетов?
– Запрещали. Например, Ключевской вулкан на Камчатке 1 октября 1991 году с большой силой извергался всего несколько часов на высоту 12 км – а полеты над Северной частью Тихоокеанского региона закрыли на два дня, поскольку пепловый шлейф от этого извержения протянулся через весь Тихий океан. Но по международным авиатрассам, проходящим вдоль Камчатки и Курильских островов, ежедневно перевозится до 20 тысяч авиапассажиров. Это небольшой объем по сравнению с пассажирскими перевозками в Европе, и для северной части Тихоокеанского региона 3 – 4 задержки рейсов в год – не самая большая беда для авиакомпаний.
– Облако пепла от Эйяфьядлайёкюдля распространялось подозрительно быстро. Вам так не показалось?
– Горизонтальные воздушные потоки (струйные течения) на высоте 11 – 13 тысяч метров почти всегда движутся с запада на восток. Причем не только в Европе, где климат диктует Атлантический океан. Но в Азии, над Тихим океаном – тоже. Поэтому облако и распространилось так быстро. Протяженность и силу этих струйных течений обнаружили недавно, во Вторую мировую войну. Американские пилоты, которые летели бомбить Японию на большой высоте, обнаружили, что бомбардировщики их находятся в воздухе, но все равно остаются на месте. Скорость самолетов была равна скорости этих струйных течений, дующих им навстречу. Бомбы приходилось сбрасывать в океан и возвращаться. Но на высоте 5 км таких сильных и постоянных воздушных потоков уже нет, и пепел может переноситься ветром в самых разных направлениях.
– Выбросы пепла на высоту меньше 10 километров – это уже не страшно?
– Сейчас столб пепла вулкана Эйяфьядлайёкюдль поднимается на 5 тысяч метров выше уровня моря, а самолеты летают на 10 000 метров, где уже не облако, а аэрозоль. Чем слабее и ниже становится выброс, тем быстрее пепел выпадет на земную поверхность, и тем, соответственно, меньше область распространения пеплового облака.
– Извержения вулканов можно спрогнозировать – предупредить всех о будущих несчастьях?
– На Камчатке, где из-за вулканов нарушается авиасообщение между Аляской и Юго-Восточной Азией, об извержениях предупреждают всегда. По инициативе американской Аляскинской вулканологической обсерватории на Камчатке была создана специальная группа КВЕРТ для мониторинга камчатских вулканов. Вулканологи оповещают о начале извержения или дают прогноз о возможном его начале в ближайшее время, а авиадиспетчерские службы регулируют полеты.
– Значит, и извержение Эйяфьядлайёкюдля можно было спрогнозировать заранее?
– Извержение Эйяфьядлайёкюдля было спрогнозировано четко, и 20 марта, в первый день, его уже фотографировали. Плохо то, что продолжительность извержения и его кульминационную фазу, когда выброс на вулкане будет наиболее сильным, – предсказать очень сложно.
Другое дело, что к извержению Эйяфьядлайёкюдля авиаперевозчики всерьез не отнеслись. В результате в зоне риска оказалась вся Западная Европа.
– А что они могли сделать?
– По моему мнению, как только пепловое облако приблизилось к Европе, метеорологам нужно было на основании спутниковых данных выделить секторы или зоны по их степени опасности для авиации (чем дальше от вулкана, тем меньше опасность), а не кричать, что пепловое облако “накрывает” Москву или Петербург.
– Каким-нибудь образом можно остановить извержение?
– Представьте себе кастрюльку с молоком. Оно кипит, поднимается, выплескивается, и, только убавив газ, можно спасти плиту. Убавить газ в земной коре мы не можем.
– А предложение забетонировать кратер – оно нереальное?
– Идея с бетонированием кратера, о которой упоминали исландцы, – несерьезна и опасна. Такую энергию не побороть никаким саркофагом, и, скорее всего, разогретые газы и лава просто выбьют эту крышку как пробку. И окружающие получат в придачу к пеплу еще и цементную пыль.
– То есть никогда с вулканами никто не пытался бороться?
– История знает несколько случаев, когда жители выходили на бой с вулканом. Один из самых молодых вулканов – мексиканский Паракутин – проявился в 1943 году довольно неожиданно и на ровном месте. Сначала это была дымящая дырка посреди маисового поля. Крестьяне стали засыпать мотыгами, но она постепенно росла. Затем началось извержение, вулкан работал не переставая в течение девяти лет, и его конус вырос на высоту 400 метров. Не только двор крестьянина с мотыгой, но вся деревенька Парикутин, расположенная в нескольких километрах от вулкана, оказалась погребена под лавой этого извержения.
– Значит, положительных примеров борьбы нет?
– Было такое знаменитое извержение вулкана в начале 1973 года на исландском острове Хэймаэй. В результате этой катастрофы раскаленная лава смела с лица земли 25 процентов территории города Вестманнаэйяр, являющегося крупным рыболовным центром. На Вестманнаэйяр выпало более одного миллиона тонн вулканического пепла. К счастью, власти Исландии были вовремя предупреждены о грядущем бедствии, и население города было эвакуировано. Чтобы остановить продвижение лавы на город, фронт лавового потока поливали из брандспойтов, забирая воду прямо из океана. Соотношение сил было примерно такое, как если бы писающий мальчик стал бороться с лесным пожаром. Ведь температура лавы – больше тысячи градусов. Но лавовый поток тем не менее остановился. Совпадение это или нет – никто не знает.
А на острове Суртсей, тоже в Исландии, поток лавы не просто остановился, но сделал это так вовремя, что застывшая лава образовала на побережье очень удобную гавань.
– Какие вулканы наиболее опасны?
– Для людей наиболее опасны те вулканы, которые способны выбросить большой объем пепла за минимально короткое время. Например, вулкан Сент-Хеленс в штате Вашингтон (США) в мае 1980 года выбросил в небо кубический километр пепла всего за несколько минут. Представьте себе футбольное поле, на которое будет насыпан столб пепла высотой 100 км. Это и будет объем один кубический километр. Другой подобный случай был в 1991 году на Филиппинах с вулканом Пинатубо. В обоих случаях не обошлось без жертв.
– Говорят, из-за вулканов образуются кислотные дожди. А как же рядом с ними живут люди?
– Люди всегда селились на склонах вулканов – в Италии, Японии, Индонезии, на Филиппинах и так далее. Дело в том, что вулканический пепел содержит много подвижных фосфатов, калия и других микроэлементов, и в целом это природное минеральное удобрение, резко повышающее плодородность почв. Например, в пеплах, выброшенных вулканом Безымянный на Камчатке только за один день 30 марта 1956 года, содержалось в виде легкорастворимых солей 450 тысяч тонн азота, 80 тысяч тонн калия, 36 тысяч тонн магния. Кроме того, вулканический пепел повышает биопродуктивность морей в зоне его выпадения.
Но в то же время пепловая туча содержит большое количество диоксида серы, который при взаимодействии с атмосферной влагой образует серную кислоту. Сравнительно небольшое количество выпавшего пепла способно нанести огромный вред животным: они не только лишаются пищи, но и могут жестоко пострадать, съев вместе с травой распыленные пепловые продукты. Например, в результате самого крупного в истории трещинного извержения (трещина Лаки в Исландии, в 1793 году) погибли 11 тысяч коров, 28 тысяч лошадей и 190 тысяч овец. Смесь двуокиси серы с фторводородом уничтожила летний урожай, погубила 70 процентов ирландского скота и спровоцировала голод, который унес 10 тысяч жизней, что составляло тогда 20% населения страны.
– Значит, кислотные дожди – это реальная опасность?
– На большом удалении от центра извержения слабокислотные дожди не несут никакой опасности ни для земной природы, ни для людей, ни для двигателей находящихся в воздухе самолетов.
– Авиакомпании KLM и Lufthansa ставили на своих самолетах эксперименты – поднимали их в воздух в районах, запрещенных для полетов, и никаких повреждений от пепла в лайнерах не обнаружилось. Может, пепел вообще не страшен самолетам?
– Турбины реактивных самолетов засасывают вулканический пепел как пылесос, когда самолет попадает в пепловое облако. 25 мая 1980 года самолет “Локхид Л-100-30” около пяти минут находился в плотном пепловом облаке в районе города Такома в США. В результате две турбины двигателя были полностью разрушены, а в двух других пришлось заменить компрессоры.
В июне 1982 года у пассажирского “Боинга”, летевшего из Малайзии в Австралию, внезапно произошел отказ сначала одного, а потом трех остальных двигателей. Самолет совершил вынужденную посадку в столице Индонезии Джакарте. Причиной стал пепел, выброшенный в атмосферу во время извержения вулкана Галуггунг. Тремя неделями позже такой же случай произошел примерно в том же месте с “Боингом-747” сингапурской авиакомпании, но ему тоже удалось совершить вынужденную посадку.
– А винтовые самолеты могут пролететь сквозь пепловое облако?
– Существуют специальные оборудованные самолеты для сбора образцов пепла во время извержения, все они – турбовинтовые, то есть с пропеллерами. Такие полеты совершались во время извержения вулкана Фуэго в Гватемале и во время Толбачинского извержения на Камчатке. Но летают такие аппараты медленно, в салоне – слишком шумно, запах сероводорода слишком ощутим. Нет смысла приспосабливать их под массовые пассажирские перевозки. Тем более что все равно полностью безопасным такой полет не будет.
– Говорили, что извержение Эйяфьядлайёкюдля может сильно сказаться на климате – из-за пеплового облака наступит похолодание. Такое в истории бывало?
– За последние 100 лет в мире наблюдалось шесть довольно мощных извержений. Вызванные ими понижения средней для полушария температуры, по-видимому, не превышали 0,50С. Например, 15 июня 1991 года на Филиппинах извергся вулкан Пинатубо, выбросив в атмосферу кучу пыли в виде аэрозоли. Это было одно из самых сильных извержений прошлого столетия. И оно привело к самому заметному похолоданию за последние 20 лет: 1991 и 1992 годы были довольно холодными, на 0,2 – 0,3 градуса холоднее предыдущего пятилетия (для справки: за сто лет среднеглобальная температура из-за т.н. глобального потепления выросла на 0,6 градуса).
К счастью, вулканические эффекты длятся 2 – 3, максимум 5 – 6 лет, после чего тропосферный аэрозоль оседает.
– То есть ничего страшного?
– К сожалению, это случается, только если мы имеем дело с единичным извержением. Но история человечества полна вулканических событий, которые происходили кластерами, то есть одно за другим, в течение десятилетий. Такие события в состоянии устойчиво и надолго понизить температуру земной атмосферы. И подобное в земной истории случалось. Бывали в истории и чудовищные извержения одиночных вулканов, по сравнению с которыми Пинатубо просто хлопушка.
Самое мощное извержение за время существования человечества произошло 73 тысячи лет назад на Суматре. Это было извержение вулкана Тоба в Индонезии. В атмосферу в результате этого извержения было выброшено примерно 9х1014 г аэрозоли серной кислоты (для сравнения – при историческом извержении вулкана Кракатау в 1883 г. было выброшено 5х1013 г аэрозоли). Стратосферная пыль и аэрозоль ускорили процессы похолодания, вызвав так называемую вулканическую зиму, когда температура земной поверхности уменьшилась на 3 – 5 градусов.
Изучение ледниковых кернов указывает на то, что вулканическая аэрозоль оставалась в воздухе после извержения Тоба необычно долгий срок – около 6 лет. Извержение вулкана Тоба было в 100 раз мощнее, чем извержение Пинатубо. После этого извержения Земля “свалилась” в ледниковый период, который продлился 60 тысяч лет. Пыль оседала в течение примерно 10 лет, и даже после осаждения пылевых аэрозолей из тропосферы потепление не наступило: за долгие годы оседания аэрозолей в атмосфере успели запуститься механизмы положительной обратной связи, которые не дали ситуации выправиться. Успело нападать так много снега, что прошлогодние ледники не успевали растаять, а это значит, что значительно увеличилось альбедо – отражательная способность Земли. Вместо того чтобы падать на черную землю, солнечные лучи падали все лето на белый снег и отражались обратно в космос, что еще больше ускоряло оледенение.
– Вы хотите сказать, что ледниковый период из-за вулканов случился?
– Можно предположить, что в течение периодов повышенной эксплозивной деятельности земная атмосфера была значительно загрязнена мелким пепловым материалом и что это загрязнение было повсеместным и постоянным на протяжении, по крайней мере, нескольких тысяч лет. Столь длительное загрязнение атмосферы могло привести к понижению температуры земной поверхности и к росту ледников. Вполне вероятно, что именно ритмические колебания эксплозивной вулканической деятельности были причиной чередования эпох наступаний и отступаний ледников.
– Нынешняя активность вулканов может привести к глобальному похолоданию?
– Сейчас на Земле нет и не предвидится извержений такой силы, чтобы привести к глобальному похолоданию. Максимально сильные извержения за последние 150 лет приводили лишь к кратковременным понижениям температуры на 0,3 – 0,5 градуса. Думаю, так же будет и в обозримом будущем. А извержение исландского вулкана (даже если позднее начнут извергаться другие вулканы в Исландии) не приведет и к таким понижениям температуры, поскольку по мировым масштабам оно достаточно слабое.
Хроника извержения
Эйяфьядлайёкюдль – шестой по величине ледник Исландии. Название его образовано из трех слов: остров, гора и ледник. Расположен в 200 км к востоку от Рейкьявика. Под этим ледником расположен щитовидный вулкан конической формы. Высота вершины 1666 метров. Диаметр кратера – 4000 метров.
В последний раз извержение Эйяфьядлайёкюдля было зарегистрировано в 1820 – 1821 годах, после чего вулкан считался спящим.
Нынешнее извержение вулкана началось 20 марта 2010 года. Сейсмологи зафиксировали несколько подземных толчков силою 1 – 2 балла на глубине 7 – 10 километров. Население – около 500 человек – оперативно переселили, угрожала им не лава, а воды подтопленного ледника. Образовался разлом, облако пара поднялось на 1 км, сильных выбросов пепла зарегистрировано не было.
1 апреля исландские туроператоры организовали специальный тур к подножию проснувшегося вулкана. За 350 евро туристам организовывали обед, приготовленный на лаве.
13 апреля была вновь зарегистрирована сейсмоактивность. Образовалась новая трещина, а столб пепла поднялся на 8 км.
15 апреля высота пепла составила 13 км. Были закрыты все британские аэропорты.
16 апреля приостановили работу аэропорты Швейцарии, Германии и Франции.
20 апреля авиаперевозки были возобновлены, но уже 21-го появились сведения, что вулкан Эйяфьядлайёкюдль – лишь первый в цепочке, и за его извержением могут последовать другие.
Всего в период с 16 по 20 апреля в Европе были отменены около 63 тысяч рейсов.
