Игорь Осовин - Шестое вымирание. XXI век катастроф
Согласно научным данным, спровоцировать извержение супервулкана могут новые потоки магмы, поступающие к поверхности из земных глубин. При этом давление в магматической камере постоянно нарастает. Магма формируется в десятках километрах под землёй. Чтобы подняться к поверхности, ей необходимо пробить себе путь в горных породах, разрушая их на пути своего движения. А это приводит к учащению землетрясений в районе её возможного выхода на поверхность. Факт наличия землетрясений – показатель того, что магма пробивается к поверхности земли. А Йеллоустоун – крайне активный с сейсмической точки зрения регион: в последние годы здесь фиксируется от 1000 до 3000 землетрясений.
Большинство из этих землетрясений столь слабые, что зафиксировать их могут только специальные приборы. Сильные землетрясения опасны тем, что они могут затронуть камеру с магмой и спровоцировать извержение вулкана. Учёные говорят так: если мы поймём природу процессов, происходящих в магматической камере, мы поймём природу извержений супервулканов.
Ещё один эксперт фильма «Супервулкан…», профессор Университета штата Юта Роберт Смит (Robert Smith), геолог и геофизик по базовому образованию, с помощью показаний сейсмографов смог определить приблизительные размеры магматической камеры Йеллоустоунской кальдеры. Она составляет порядка 20–25 000 кубических километров. Это – почти 80 километров в длину, 40 – в ширину и 8 – в глубину. Иначе говоря, она в 3 раза больше Нью-Йорка.
Что говорит сегодняшняя вулканологическая теория о причинах начала извержения супервулкана? Причиной может послужить, например, увеличение потока магмы, поступающего к поверхности из глубин Земли. Давление в магматической камере начнёт увеличиваться и понятно, что придёт тот момент, когда поверхность кальдеры его не выдержит и случится взрыв с последующим обрушением кальдеры вниз, в подземные глубины супервулкана, после чего начнётся извержение магмы на поверхность земли.
При начале извержения Йеллоустоунского супервулкана первое, что увидят вольные или невольные его наблюдатели – огромное облако вулканического пепла, которое, по прогнозам, поднимется над поверхностью земли на высоту порядка 45–50 км. Извержение Йеллоустоуна эксперты и авторы фильма постоянно сравнивали с извержением вулкана Святая Елена в 1980 году. Понятно почему: оно стало крупнейшим в современности на территории Соединённых Штатов и, по сути, оно стало первым масштабным извержением, которое дало учёным массу новых, доселе точно им неизвестных данных, полученных именно практическим путём, а не методом теоретических расчётов. Так вот при извержении Святой Елены облако вулканического пепла поднялось в атмосферу на высоту 20–25 км.
ДОСЬЕ
Вулкан Святая Елена (Mount St. Helens) принадлежит к классу стратовулканов. Расположен на западном побережье США, округ Скамания, штат Вашингтон, в 154 км к югу от Сиэтла. Находится в Каскадных горах, является одним из вулканов «Тихоокеанского огненного кольца», включающего в себя более 150 активных вулканов.
Извержение 1980 года началось 20 марта с мощного подземного толчка магнитудой 4,2 и достигло пика 18 мая, когда в 08:32 часов утра по местному времени в результате землетрясения магнитудой 5,1 и последовавшего взрыва была разрушена северная сторона конуса вулкана. Пирокластические потоки распространились на территории в 600 кв. км.
Облако пепла поднималось в атмосферу на высоту 20–27 км и двигалось в восточном направлении со средней скоростью 100 км/ч, достигнув к полудню 18 мая штата Айдахо. Пепел от извержения вулкана к утру 19 мая достиг столицы канадской провинции Эдмонтон, находящейся примерно в 1000 км на северо-восток от вулкана.
В результате извержения вулкана Святая Елена погибло 57 человек и порядка 7000 крупных животных (медведей, оленей, лосей). Извержение сопровождалось выделением порядка 24 мегатонн энергии, в воздух было выброшено 2,79 кубических километров земных пород.
По подсчётам учёных, мощность извержения вулкана Святая Елена приблизительно равнялась мощности атомной бомбы, взорванной над Хиросимой в августе 1945 года. А мощность взрыва Йеллоустоунского супервулкана может быть мощнее в 1000 раз.
Ещё одно сравнение этих двух извержение сделал в фильме Билл МакГуайр: согласно теоретическим расчётам, последнее йеллоустоунское извержение выбросило в воздух около 2500 кубических километров земной породы. Извержение Святой Елены в 1980 году – около 3 кубических километров. Следовательно, с теоретической точки зрения, новое извержение Йеллоустоунского супервулкана будет, как минимум, в 800 раз сильнее.
Ещё несколько цифр, которые в фильме были приведены одним из сотрудников FEMA – Федерального агентства США по чрезвычайным ситуациям (The Federal Emergency Management Agency, FEMA), созданного относительно недавно – в июне 1978 года. Крупнейшая на сегодня операция FEMA – координация действий различных служб для проведения спасательных работ после теракта 11 сентября 2001 года в Нью-Йорке. Тогда работы велись на территории площадью 16 акров, или 0,1 кв. км, которая была засыпана почти 2 млн тонн обломков. Американские специалисты из FEMA тогда, десять лет назад, предполагали, что при извержении Йеллоустоунского вулкана объём разрушений будет примерно в 10 000 000 (десять миллионов) раз больше.
С помощью суперкомпьютера «Hazus» специалисты агентства FEMA, по просьбе авторов фильма «Супервулкан…», рассчитали предоставленные ими данные об активности Йеллоустоунского вулкана во время его предыдущего извержения с целью осуществления компьютерного моделирования возможных последствий извержения грядущего и расчёта рисков для жителей США в разных штатах. И вот что получилось.
Извержение вулкана Святая Елена в 1980 году затронуло площадь порядка 600 кв. км. Извержение в Йеллоустоуне может охватить территорию почти в ¾ Соединённых Штатов. Какие опасности могут грозить людям, оказавшимся в разной степени близости от Йеллоустоуна?
Очевидно, что наиболее опасна будет ближайшая к извержению вулкану зона в радиусе порядке 100 км. Именно эта территория будет подвержена атаке так называемой пирокластической волны – самого опасного продукта вулканического извержения. Для сравнения: при извержении вулкана Святая Елена в 1980 году пирокластические потоки разрушили всё в радиусе до 20 км от вулкана.
Пирокластические потоки возникают, когда давление, выбросившее в атмосферу огромную массу раскалённого газа и земных пород, на секунды ослабевает, и её часть обрушивается на склоны кратера вулкана и ближайшие к нему окрестности. Пирокластические потоки образуют сжигающую всё на своём пути лавину, которая движется со скоростью, которая может даже превышать скорость звука, то есть – примерно 350 м/с, или – около 1240 км/час. В Йеллоустоуне такие потоки могут опустошить территорию площадью примерно 10 000 кв. км.
Температура пирокластических потоков, как правило, достигает и даже может превышать 400 градусов по Цельсию. Вывод: человеку в них выжить практически невозможно, тело человека или животного попросту моментально сварится. Уровень смертности людей и животных будет достигать почти 90 %, а количество жертв в районе Йеллоустоуна может, по мнению авторов фильма «Супервулкан…» составить около 87 000 человек. Но это – совсем незначительные потери по сравнению с тем, что произойдёт, когда газопылевое облако Йеллоустоуна начнёт распространяться вширь.
Вулканический пепел кажется менее грозной субстанцией, чем пирокластический поток или горящая лава, но это – лишь видимость, так как он может стать причиной самых разных, подчас совершенно неожиданных проблем.
Британские теледокументалисты привели расчёты, сделанные специалистами Британской метеорологической станции о характере движения масс пепла в атмосфере после извержения супервулкана в Йеллоустоуне. Результаты расчётов показали, что всего лишь через несколько дней пепел покроет не только территорию США, но достигнет и европейского континента.
Важно понимать: когда слой выпавшего на поверхность земли пепла достигает 6 дюймов или 15 сантиметров, нагрузка на кровли многих домов окажется слишком большой, и они начнут обрушаться. Если людей об этом заранее не предупредить, то в каждом из небольших частных домов, в которых, в основном, и живёт население в районе Йеллоустоуна, может погибнуть от одного до трёх человек, либо они будут, как минимум, серьёзно травмированы. Именно это обстоятельство и станет причиной основного количества смертей вокруг Йеллоустоуна, где слой выпавшего пепла может, согласно прогнозу, достигать 60 см. То есть сотни тысяч людей могут погибнуть или от обрушения кровель их домов, или от удушья, вдохнув мельчайшие частицы пепла, если извержение захватит их на открытой территории.
Даже небольшое количество вулканического пепла вдали от вулкана может привести к катастрофам техногенного характера: пепел забьётся в системные блоки компьютеров, он может негативно повлиять на работу частного и общественного транспорта, может испортить линии электропередач, загрязнить воду, уничтожить сельскохозяйственные посевы, привести к гибели домашних и диких животных.
