Убивающая магма

Какие разрушения принес проснувшийся вулкан и чего ждать от спящих?

На официальном портале NASA опубликованы завораживающие снимки с орбитальных спутников, на которые попало крупнейшее за последнее время извержение вулкана. Выброс магмы был столь мощным, что вырвавшиеся на поверхность клубы дыма поднялись на десятки километров выше облаков и извержение можно было наблюдать даже с Международной космической станции.

Вулкан Райкоке на одноименном необитаемом вулканическом острове располагается в северо-западной части Тихого океана, недалеко от Сахалина. В 1875-1945 гг. остров принадлежал Японии.

В последние разы вулкан Райкоке извергался в 1778 и 1924 годах. В 1924 году он затих почти на столетие и этим летом (22 июня) изверг из себя со сверхзвуковой скоростью тысячи тонн пепла, горной породы и вулканического стекла. Давайте разберемся, как это происходит.

Механика вулканических фейерверков

Вулкан – это отверстие в земной коре, этакая нора в огненное подземелье нашей планеты, через которую на ее поверхность с огромной силой выбрасывается огненная смесь газов, пара, пепла и наполовину расплавленной породы – лавы.

Убивающая магмаПоявление вулканов и их деятельность связаны с движениями земной коры и вызванными ими изменениями состояния вещества Земли на больших глубинах. (Само слово «вулкан» происходит от имени древнеримского бога Вулкана, повелителя подземного огня.)

Вулканы образуются в сейсмически активных зонах земной коры. Земля заключена в твердую внешнюю оболочку, или литосферу, состоящую из коры и твердого верхнего слоя мантии. В процессе извержения вулкана происходит выброс из кратера вулкана на земную поверхность расплавленной лавы, пепла, горячей воды, каменных пород и скального грунта.

Температура мантии – тысячи градусов: ближе к ядру температура больше, ближе к оболочке – меньше. Из-за разницы температур происходит постоянное перемешивание вещества мантии: горячие слои поднимаются вверх, а холодные опускаются (так же, как закипающая вода в кастрюле или чайнике, но только в тысячи раз медленнее). Мантия хоть и разогрета до огромных температур, но из-за колоссального давления в центре Земли она не жидкая, а вязкая – как очень густая смола. Литосфера как бы плавает в вязкой мантии, немного погрузившись в нее под тяжестью своего веса.

Убивающая магма
Извержение вулкана Райкоте (NASA)

Достигая подошвы литосферы, остывающая масса мантии какое-то время движется горизонтально вдоль твердой литосферы но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски литосферной плиты, при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.

Часть плиты, которая оказалась снизу (на которую наползла другая плита), постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Так образуется магма – густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах, которые располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит. Магма более жидкая, чем мантия, но все же достаточно густая. (в переводе с греческого «магма» означает «густая паста» или «тесто»)

Убивающая магма
Извержение Райкоте c МКС (NASA)

Поведение раскаленной магмы в магматическом очаге действительно напоминает дрожжевое тесто: магма постепенно увеличивается в объеме, занимает все свободное пространство и поднимается из глубин Земли по трещинам, стремясь вырваться на волю. Как тесто приподнимает крышку кастрюли и вытекает через край, так и магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность, устраивая фантастический салют из раскаленного месива. Это и есть извержение вулкана.

Происходит оно, главным образом, из-за дегазации магмы. Процесс дегазации можно проиллюстрировать следующей аналогией: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (сидром, кока-колой или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена – это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация). Если бутылку с сидром перед открыванием потрясти или нагреть, то из нее вырвется мощная струя, и удержать этот процесс невозможно. А если бутылка неплотно закрыта, то эта струя может сама вышибить пробку из бутылки.

Убивающая магма
Извержение Райкоте (NASA)

Извержение может продолжаться разное количество времени – от нескольких часов до многих лет. Извержения вулканов относят к геологическим чрезвычайным ситуациям.

Иногда последствия могут быть просто ужасающими. Но даже если обходится без разрушений и жертв, все равно явление это наносит много вреда как природе, так и людям. Выбросы углекислого газа в результате таких природных явлений – одна из причин глобального потепления и утончения озонового слоя.

История великих извержений

Извержение вулкана Санторин на острове Фера (около 1450 года до н.э.) можно назвать самым знаковым в истории человечества. Оно привело к гибели целой цивилизации – критской. Вулканическая сера легла на поля и привела к концу земледелия.

Убивающая магмаВ последний раз вулкан проявлял признаки активности уже в 1886 году, куски лавы вылетали на высоту до полукилометра. В результате извержения тогда образовалось несколько островов.

24-25 августа 79 н.э. произошло одно из самых известных извержений – считавшегося потухшим вулкана Везувия, находящегося на берегу Неаполитанского залива, в 16 километрах к востоку от Неаполя (Италия).

Извержение привело к гибели четырех римских городов – Помпеи, Геркуланума, Оплонтия, Стабии – и нескольких небольших селений и вилл. Помпеи, находившиеся в 9,5 километра от кратера Везувия и в 4,5 километра от подошвы вулкана, были засыпаны слоем очень мелких кусков пемзы толщиной около 5-7 метров и покрыты пластом вулканического пепла. С наступлением ночи со стороны Везувия потекла лава, повсюду начались пожары, от пепла стало трудно дышать. 25 августа вместе с землетрясением началось цунами, море отступило от берегов, а над Помпеями и окрестными городами нависла черная грозовая туча, скрывшая Мизенский мыс и остров Капри.

Убивающая магма
Карл Брюллов.Последний день Помпеи. 1833. Холст, масло. 456,5 × 651 см. Государственный Русский музей, Санкт-Петербург.

Большая часть населения Помпей смогла спастись, но на улицах и в домах города от ядовитых сернистых газов погибло около двух тысяч человек. В числе жертв был и римский писатель и ученый Плиний Старший. Геркуланум, находившийся в семи километрах от кратера вулкана и примерно в двух километрах от его подошвы, был засыпан слоем вулканического пепла, температура которого была настолько высока, что все деревянные предметы полностью обуглились. Руины Помпей были случайно обнаружены в конце XVI века.

В результате извержения вулкана Уайна-Путина (именно так, без шуток: на языке кечуа Wayna – «молодой», Putina – «вулкан»), произошедшего в Южной Америке 19 февраля 1600 года, в России погибло около трех миллионов человек. Извержение привело к накоплению пепла в атмосфере Земли, вызвало малый ледниковый период и, как следствие, неурожай и великий голод (1601-1603 годы). Эти события послужили причиной нескольких восстаний, появления самозванцев и низложения династии Годуновых. Потеряв в 1603 году большую часть вулканической постройки, Путина «спит» до сих пор.

Убивающая магмаИзвержение Тамборы (5-12 апреля 1815 года) в Малайском архипелаге привело к настоящей экологической катастрофе. Солнце не было видно несколько дней в радиусе 500 километров от места извержения, темень стояла такая, что люди не видели собственных рук. 1815 год назвали «годом без лета». В июле в некоторых областях Европы начались заморозки, урожаи умерли, люди голодали.

Объем лавы и пепла, который был исторгнут вулканом Тамбора за время извержения, составил 180 кубических километров. Это было крупнейшее извержение в современной истории и самое тяжелое по своим последствиям. Во время самой катастрофы и после нее погибло 92 000 человек, фактически была уничтожена уникальная культура Тамбора, о существовании которой европейцы узнали только несколькими годами ранее.

Огромное цунами, образовавшееся на спокойном море в заливе Бима 10 апреля в 12 часов, обрушилось на берег, разрушило здания, вырвало с корнем деревья.

Кстати, интересный факт: из-за необычно низкой температуры, вызванной извержением Тамборы, английская писательница Мэри Шелли (Mary Shelley) с друзьями были вынуждены отказаться от своего обычного досуга. Они решили, что каждый напишет по жуткой истории, которые они потом будут друг другу читать. В результате родилась знаменитая история «Франкенштейн, или Современный Прометей», а также рассказ «Вампир», который принято считать первым художественным произведением о вампирах.

Убивающая магмаНо вернемся к реальным ужасам. Вулканический взрыв и извержение вулкана Кракатау (современная Индонезия) 27 августа 1883 года до сих пор поражают воображение своей феноменальной мощностью и губительностью. Поднятые взрывом цунами высотой до 30 м привели к гибели на соседних островах около 36 000 человек, в море оказались смыты 295 городов и селений.

Сила взрыва вулкана (6 баллов по шкале извержений), по оценкам геологов, в 10 000 раз превышала силу взрыва, уничтожившего Хиросиму, и была эквивалентна взрыву 200 мегатонн тротила.

Грохот от взрыва был слышен на 8% территории Земли, высота пирокластического потока, который устремился на север от вулкана и унес 2000 жизней, была 900 метров. Унесенный ветром вулканический пепел через 10 дней выпал за 5330 км от места извержения (приблизительное расстояние между Москвой и Байкалом). Атмосфера всей Земли была возмущена взрывом в течение нескольких суток. Воздушная волна обошла Землю, по разным данным, от 7 до 11 раз.

После продолжительного молчания длиной в 611 лет вулкан Пинотубо прогремел 12 июня 1991 года. Жертвами этого извержения стали 875 человек, стратегическая база ВВС США и военно-морская база США, которые располагались в радиусе 20 километров от вулкана.

Убивающая магмаЗа несколько дней извержения в атмосферу было выброшено 10 кубических километров горных пород, пепел закрыл небо на площади небосвода в 125 000 квадратных километров, на несколько часов огромная территория погрузилась в кромешный мрак.

По шкале вулканических извержений этой катастрофе был присвоен 6-й класс.

Извержение вулкана Пинотубо привело и к тяжелым экологическим последствиям: понижению температуры на 0,5°С и образованию озоновой дыры над Антарктидой.

Приведенные тут примеры – лишь малая часть известных катастроф, вызванных пробудившимися вулканами. На их фоне недавнее извержение Райкоке, на Курильских островах, с которого мы начали статью, кажется небольшим пшиком. Но и у него были драматические последствия.

Несмотря на то, что остров необитаемый и находится вдали от цивилизации, он служил обиталищем для многих животных. На нем водились мелкие грызуны, гнездились птицы – чистики, бакланы, кайры, множество других видов. Колонии морских птиц здесь – одни из крупнейших на всем Дальнем Востоке. По некоторым данным, на острове проживало до 15% всей курильской популяции сивучей (ушастых тюленей) России.

Особо мощные вулканические извержения способны стать причиной бедствия не только на отдельно взятом клочке суши, а на огромных территориях. Да и всему миру могут доставить неприятности. Существует вероятность, что поднимаемые в атмосферу облака пепла полностью покроют небо, закрыв доступ Солнца к земной поверхности. Из-за отсутствия тепла наступит зима, а на Землю будут падать осадки, состоящие из серной кислоты, все из-за того же пепла. К счастью, такие мощные извержения являются большой редкостью, да и меры противодействия им существуют. Большинство действующих вулканов находится под постоянным наблюдением специальных станций, располагающихся, как правило, на «вулканических территориях». С помощью приборов регистрируются магнитное поле Земли и сейсмические колебания в месте нахождения вулкана, а также температура в его кратере.

Но все-таки полезно знать, что угроза такая существует, а на Земле дремлют около 1500 вулканов, которые могут активизироваться в любой момент.

Дмитрий Бурлуцкий

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *