Опасное соседство

Исландский вулкан с труднопроизносимым названием Эйяфьятлайокудль (Остров горного ледника) снова напомнил о себе во время встречи министров транспорта стран Евросоюза в Брюсселе. В апреле выбрасываемый им пепел и вулканическая пыль парализовали воздушное сообщение над Европой. Мелкое вулканическое стекло осложнило жизнь не только авиаторам, но и жителям европейских городов, обратившимся к врачам, чтобы вытащить осколки из глаз. Экономические потери от извержения Эйяфьядлайокудля 14—19 апреля, по данным Еврокомиссии, могут составить 1,5—2,5 млрд. евро (2—3,3 млрд. долларов). Однако, как считает заместитель директора по науке Института географии Российской академии наук Аркадий Тишков, «то, что поднялось в воздух в Исландии, даже не достигло объема в один кубический километр. Эти выбросы не так масштабны, как, например, те, что были отмечены в результате недавних извержений на Камчатке или в Мексике». По шкале вулканических извержений (VEI — Volcanic Explosivity Index) извержение исландского вулкана составляет около единицы.

Реакцию на извержение Эйяфьятлайокудля Тишков определил как психоз. Это связано с эффектом ожидания худшего. По мнению ученого, «к этому добавляется ощущение, что природные катастрофы следуют одна за другой. Между тем по своим масштабам нынешнее извержение на катастрофу пока не тянет». Тем не менее вулканы напомнили о том, что они опасные соседи.

ЛИНИЯ РАЗЛОМА

Согласно древнеримской мифологии, бог огня и покровитель кузнечного ремесла Вулкан устроил себе кузницу на вершине горы Этна на Сицилии. Там он делал оружие и доспехи для богов и героев. Были у него проблемы в отношениях как с матерью Юноной, так и с отцом Юпитером. Однажды, согласно мифу, он выбросил Вулкана с небес, тот после не совсем мягкого падения сломал обе ноги и стал хромым. Характер у Вулкана был под стать отцовскому. От него доставалось всем: богам, героям и людям. В ярости он так ковал, что земля сотрясалась и огненные потоки лились с гор, сжигая все на своем пути.

Внутренняя энергия нашей планеты огромна, но ее источник до сих пор не известен науке. Установлено, что он не связан с распадом радиоактивных элементов, так как в породах мантии и тем более в земном ядре практически нет тория, урана и калия. В геоэлектромеханике Земля рассматривается как электрический генератор, только особый — магнитно-гидродинамический. Роль обмотки выполняет жидкая магма, которая движется по сложным спиралевидным траекториям между ядром и корой. Для электрических машин действует принцип обратимости. Генератор при определенных условиях переходит в режим двигателя и обратно. В этой теории Земля рассматривается одновременно и как генератор, и как двигатель. С довольно большой скоростью наша планета, как ротор электродвигателя, вращается вокруг своей оси. Электромагнитный момент вызывает смещение материков, выбросы магмы, провалы земной коры и прочие стихийные бедствия. Из земного ядра по огромным трещинам поднимаются тепловые потоки, формирующие срединно-океанические хребты. С ним связаны и локальные «горячие точки», возникающие над потоками тепловой энергии. Они поднимаются из жидкого ядра и прожигают насквозь кору Земли.

Особенность геологического положения Исландии заключается в том, что этот вулканический остров расположен на гигантском разломе, проходящем посреди Атлантического океана. По теории немецкого ученого Альфреда Вегенера, континенты дрейфуют. Около 150 млн. лет назад Европа и Африка поплыли на восток, а Америка — на запад. Континенты передвигаются до сих пор. Так, африканский континент «подползает» под плато Евразии, образуя Альпы, а западный берег Африки очень хорошо подходит к восточному берегу Южной Америки. Флора и фауна Европы и Америки чрезвычайно похожи, несмотря на то, что расстояние между ними — более 5000 км.

Уникальное положение Исландии над разломом отразилось в том, что примерно посередине острова с юго-запада на северо-восток проходит глубокий ров, края которого расходятся на 2 см в год. Западный обрыв отмечает границу Северо-Американской тектонической плиты, а восточный — Европейской. Этот ров — гордость Исландии. Вдоль него расположен национальный парк Тингведлир (поля Тинга).

На острове находятся сотни вулканов, из них 26 — действующие. Срединно-океанические разломы обычно скрыты многокилометровой толщей воды. Но 40 млн. лет назад в трещине на севере Атлантического океана появилась «горячая точка», резко увеличившая поток энергии из жидкого ядра Земли. Масса расплавленного базальта поднялась над уровнем моря на высоту до 2 км и создала большой остров. Пышущая горячими гейзерами Исландия получила название «ледяного острова», а ледяная Гренландия — «зеленого».

Именно на линиях разлома расположено большинство действующих и потухших вулканов. При этом они считаются потухшими с некоторой долей условности. Стать активными они могут в любой момент. И проблем от них множество.

ВУЛКАНЫ, ГОЛОД, РЕВОЛЮЦИИ

Многие читатели помнят роман Жюля Верна «Таинственный остров», опубликованный в 1874 г. Он заканчивается извержением вулкана и погружением острова, на котором нашли пристанище герои романа, в океан. Интересно, что похожим образом взорвался вулкан Кракатау в 1883 г. Трагедия произошла в Зондском проливе между индонезийскими островами Ява и Суматра.

Извержение началось в мае. До конца августа взрывами было вынесено значительное количество пород, что привело к опустошению «подземной камеры» под Кракатау. Мощный взрыв произошел на рассвете 27 августа, пепел поднялся на высоту 30 км. На следующий день, 28 августа, большая часть острова под собственной тяжестью и давлением толщи воды обрушилась в пустоты ниже уровня моря, увлекая за собой огромную массу океанской воды, соприкосновение которой с раскаленной магмой вызвало сильнейший гидромагматический взрыв. Газо-пепловая колонна поднялась в мезосферу (слой атмосферы на высотах от 40—50 до 80—90 км), на высоту более 70 км. Сила взрыва (6 баллов по шкале VEI), по оценкам геологов, не менее чем в 200 тысяч раз превышала силу взрыва от атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Грохот был слышен в радиусе 4 тыс. км. На побережье Явы и Суматры ученые зафиксировали 180 децибел — смертельный уровень.

Поднятые взрывом цунами высотой до 30 м смыли 295 городов и селений. Воздушной волной срывало крыши с домов в административном центре тогда Голландской Ост-Индии Батавии — ныне столице Индонезии Джакарте — на расстоянии 150 км от места катастрофы. Остались сведения, что воздушная волна обошла Землю тогда от 7 до 11 раз. Погибло около 200 тыс. человек.

Мирно дремавший Везувий неожиданно проснулся в 79 г. н. э. и засыпал мощным слоем пепла процветавшие римские города — Помпеи, Геркуланум и Стабию. Вулкан просыпался более 80 раз. Последнее историческое извержение Везувия произошло в 1944 г. В ХVI в. до н. э. взрывом вулкана Санторин, видимо, была уничтожена крито-микенская цивилизация. На месте взрыва осталась затопленная морем кальдера (исп. caldera — котел — циркообразная впадина с крутыми стенками и относительно ровным дном, образовавшаяся вследствие провала вершины вулкана) диаметром более 10 км.

Но вернемся в Исландию. Именно ее вулканы сыграли значительную роль в мировой истории. В июне 1783 г. произошла серия извержений вулкана Лаки и соседнего вулкана Гримсвотн — крупнейшее геологическое событие такого рода за последнюю тысячу лет — 6 баллов по шкале VEI. Специалисты из университетов Ратгерса, (Нью-Джерси, США) и Эдинбурга (Шотландия) использовали созданную в Годдардовском институте космических исследований NASA компьютерную модель, которая позволила проследить изменения в атмосфере Земли, произошедшие в результате извержения вулкана. В атмосферу было выброшено более 100 млн. т серного ангидрида, ядовитого фтора и других токсичных газов. После этих извержений на обширных территориях Северной Африки воцарилась засуха, приведшая к резкому падению стока Нила.

Паводок 1783 г. на Ниле был очень низким, в результате чего площадь орошаемых полей, а стало быть, и урожай сильно сократились. В следующем, 1784 г. это катастрофическое для местного населения явление повторилось, что привело к голоду и массовой гибели людей, что по своим масштабам напоминало эпидемию чумы. Также была прослежена связь между этими событиями и снижением интенсивности муссонов — сезонных ветров, ежегодно приносящих дожди в Южную Азию и Северную Африку. По всей этой территории вплоть до Аравийского полуострова температура летом 1783 г. превышала среднюю. А поскольку при этом муссоны не принесли достаточно влаги, количество осадков уменьшилось, что и вызвало засуху и катастрофический голод на Ближнем и Среднем Востоке.

На севере ситуация была не лучше. Ядовитые соединения фтора, а также диоксид серы при взаимодействии с атмосферной влагой делают дожди очень опасными. Из диоксида серы может образовываться серная кислота, а плавиковая (фтороводородная) кислота, например, даже способна разъедать стекло. Совокупность этих событий уничтожила поголовье скота, пастбища и до четверти населения Исландии. Ядовитый туман достиг материковой Европы. Он прошел над Британией, югом Норвегии, переместился к Парижу и Риму. Люди умирали прямо на полях, скот страдал от ожогов и респираторных отравлений, посевы увядали. Аэрозоли изменяли распределение цветов видимого спектра Солнца, и оно через дымку выглядело кроваво-красным. Многие видели в этом знак приближения тяжелых времен войн и голода. Мистика овладела массами.

Последствия извержения вулкана Лаки в Европе сохранялись около двух лет. Две зимы были аномально холодными, по всей Европе погибли десятки тысяч человек. Похолодание распространилось почти по всему Северному полушарию. Американский ученый Бенджамин Франклин отмечал, что зима 1784 г. оказалась наиболее суровой на его памяти в США. Было так холодно, что река Миссисипи замерзла до самого устья в районе Нового Орлеана. А ведь он находится почти на параллели Каира. Обычно среднемесячная температура января в Новом Орлеане не опускается ниже 12 градусов. Катастрофические неурожаи охватили основные житницы тогдашнего мира: долину Нила, Северную Америку, Восточную и Западную Европу. Во Франции, сильнее других страдавшей от неурожая, продовольственный кризис усилил политический. Страну охватили хлебные бунты. В Дижоне, административном центре Бургундии, комендант города произнес в обращении к голодному народу роковые слова: «Трава уже выросла — ступайте, ешьте ее!». Некоторые историки считают, что именно эти климатические изменения стали последней каплей, приведшей к Великой французской революции в 1789 г.

Следующая глобальная катастрофа, связанная с вулканами, произошла 33 года спустя. В Америке 1816 г. назвали eighteen hundred and frozen to death —тысяча восемьсот насмерть замерзший. Еще он известен как «год без лета». Долгое время причины этой климатической аномалии были неизвестны. Только в 1920 г. американский исследователь климата Уильям Хамфрейс нашел объяснение «году без лета». Он связал его с извержением вулкана Тамбора на острове Сумбава в составе Малых Зондских островов Индонезии. Его извержение насчитывало семь баллов по шкале VEI, а массивный выброс пепла в атмосферу составил 150 куб. км. По данным исследований изотопного состава арктических льдов, проведенного в 2009 г., в 1809 г. произошло еще одно извержение в районе тропиков. Хотя оно не отмечено в письменных источниках, его влияние на погоду было сравнимо с тамборским. В результате их совместного действия десятилетие 1810—1819 гг. оказалось самым холодным за предшествующие 500 лет. На протяжении 1816—1817 гг. снижение средней температуры на планете составило 2,5 градуса. При снижении средней температуры на 0,5 градуса мы отмечаем очень холодную погоду.

Вулканический пепел распространялся в атмосфере несколько месяцев, и последствия извержения ощущались в Европе с начала 1816 г. В марте температура продолжала оставаться зимней. В апреле и мае было очень много дождей и града. В июне и июле в Америке каждую ночь был мороз. В Нью-Йорке и на северо-востоке США выпадало до метра снега. В июне в южном штате Вирджиния по ночам стоял убийственный мороз. На деревьях желтела листва, птицы замерзали насмерть, погибали остриженные овцы. От холода пропал урожай, индейского (у нас бабьего) лета в том году не было. Над Германией пронеслись сильные бури, многие реки вышли из берегов. Особенно разрушительными были разливы Рейна. В Швейцарии каждый месяц выпадал снег. Необычный холод привел к катастрофическому неурожаю. Весной 1817 г. цены на зерно в Европе выросли в десять раз, в Америке в восемь, а среди населения разразился голод. Обычно оживленный швейцарский рынок зерна затих, и фермеры были вынуждены забивать свиней из-за отсутствия зерна для откорма. Континент еще не оправился от двух десятилетий наполеоновских войн. Десятки тысяч европейцев эмигрировали в Америку. А там волна разорившихся и обнищавших фермеров Новой Англии укладывала пожитки и двигалась на запад. Интересно, что многие солдаты недавно закончившейся войны, в основном из Франции, уезжали за океан, чтобы принять участие в освободительной борьбе народов Латинской Америки против испанских колонизаторов. Больше всего таких добровольцев воевало в Мексике, а также в Аргентине, Венесуэле и далеком Парагвае. Часто ими двигали не высокие цели, а единственное желание — спастись от голода и холода.

«Год без лета» оставил след и в мировой литературе. Английская писательница Мэри Уолстонкрофт Шелли, жена великого английского поэта-романтика Перси Биши Шелли, проводила лето 1816 г. в компании с Джорджем Байроном, его подругой Клэр Клэрмонт и общими друзьями как на своей вилле у Женевского озера, так и в доме Байрона. «Лето было сырым и холодным, — вспоминала впоследствии Мэри Шелли, — беспрестанный дождь целыми днями не выпускал нас из дому». Сидя у камина на вилле Байрона, компания развлекалась чтением немецких рассказов о привидениях. Это натолкнуло Байрона на предложение, чтобы каждый из них написал собственный «сверхъестественный» рассказ. Мэри начала работу над новеллой. Под влиянием Перси Шелли произведение выросло до размеров романа под названием «Франкенштейн, или Современный Прометей». Он был опубликован анонимно в 1818 г., а под фамилией автора — в 1831 г. Принято считать, что прототипами главного героя стали итальянские ученые Джованни Альдини и Луиджи Гальвани. В это же время врач Байрона и ученый-физик Джон Полидори написал повесть «Vampyr» — первую историю о вампирах, задолго до появления в 1897 г. романа Брэма Стокера «Дракула».

Однако «год без лета» не самый тяжелый по своему воздействию на мировой климат. В 535—536 гг. произошло самое резкое снижение среднегодовой температуры в северном полушарии за последние 2000 лет. Такие события называют вулканической зимой. Похолодание привело к резкому снижению урожая и повсеместному голоду, что стало причиной значительных миграций населения и войн. Византийскими источниками того времени отмечены набеги гуннов, славян и антов на Иллирию (западная часть Балканского полуострова) и Фракию (на территории современных Болгарии, Греции и Турции). Славяне доходят до побережья Балтийского и Северного морей, попадают в Северную Италию, в предгорья Альп, верховья Рейна и низовья Дуная, река Эльба становится славянской почти на всем ее протяжении.

По анализу изотопного состава кислорода во льдах Гренландии 73 тысячи лет назад, при извержении вулкана Тоба в Индонезии в атмосферу было выброшено 800 куб. км пепла, что в сотни раз мощнее взрыва Кракатау. В результате тучи пепла закрыли солнце, наступила «вулканическая зима» на 25—30 лет. Это стало причиной крупнейшей демографической катастрофы — сокращения всемирной популяции предков современных людей до примерно 2 тысяч индивидов, переживших последствия извержения в Африке. После этого наши предки вновь из Африки начали расселяться по планете.

В наше время многие считают, что наибольшая опасность вулканической зимы исходит от вулкана Йеллоустоун в одноименном национальном парке в США. Пишут книги, снимают кинофильмы, которые при всей их кажущейся научности вполне можно отнести к ужастикам. Там предсказывается, что в результате извержения возникнут цунами высотой в километр, их жертвами по всему миру могут стать миллионы или даже миллиарды людей. Доказательством всего этого является гигантская кальдера размером 55 на 72 км. Установлено, что под заповедником с его знаменитыми кипящими гейзерами находится разогретый столб пластичной мантии диаметром в сотни километров.

И, тем не менее, говорить о конце света несколько преждевременно. Детальное изучение показывает, что гигантские кальдеры обычно состоят из нескольких совмещенных кальдер, возникновение которых разделено сотнями тысяч и миллионами лет. Йеллоустонская кальдера, хотя и очень велика, формировалась в течение 2,5 млн. лет и состоит из нескольких разновозрастных вулканов. Видимо, ее овальная форма отражает движение континента относительно «горячей точки». Америка и весь мир может спать спокойно. Но вулканологи бдительности не теряют. От бога Вулкана всего можно ожидать.