Стовп вулканічного попелу в атмосфері. Фото: Björn Oddsson / Nature Geoscience
Вулкани - що ми знаємо про них? Перш за все, що це геологічні утворення на поверхні Землі та інших планет, які під час вивержень викидають лаву, гази, попіл і каміння. Точна кількість діючих вулканів, тобто вивергалися останні 3500 років, підрахувати поки не вдалося, оскільки багато хто з них приховані під товщею води. Імовірно, їх число варіюється від тисячі до півтори тисячі. І щороку близько 50 з них дають про себе знати.
Велика частина небезпечних розломів в земній корі знаходиться в межах Тихоокеанського вулканічного кільця. Вогняний пояс, як його ще називають, простягається уздовж берегів Південної і Північної Америки, Камчатки, Японії, Філіппін, Нової Зеландії і Антарктиди.
Коли наша планета була ще зовсім юною, вона здригалася від незліченної кількості підземних поштовхів, а з ядра постійно виривалися розплавлені породи і гази. Багато в чому, як вважають вчені, вулканічна активність сприяла становленню Землі як колиски життя. Але для сучасних людей виверження - це завжди катастрофа, наслідки якої можуть бути жахливими.
На краю загрози - від Атлантиди до наших днів
Один з найвідоміших природних катаклізмів в історії - пробудження вулкана Санторіні. Це подія, що відбулася приблизно в середині другого тисячоліття до нашої ери, привело до заходу мінойської цивілізації. Є думка, що саме його описував давньогрецький історик Платон, що зв'язав вихід зі сплячки цього вогнедишного велетня із затопленням міфічної Атлантиди.
Вид на вулкан острова Санторіні. Фото: de.academic
До мінойської катаклізму землі навколо Санторіні представляли собою великий круглий острів, після - облямований скелями півмісяць тверді. Виверження в Егейському морі супроводжувалося великими викидами лави, попелястим опадами і землетрусами. Конус вулкана, не витримавши власної ваги, звалився в порожній магматичних резервуар. Слідом за ним туди ринули морські води, утворивши гігантську хвилю, яка прокотилася по архіпелагу Кіклади і добралася до північного узбережжя острова Крит. Жахливих масштабів цунамі стерло з лиця землі поселення на островах Егейського моря.
Жерло Санторіні. Фото з відкритих джерел
І сьогодні острів Санторіні, або Тіра, привабливий варіант для туризму і відпочинку, знаходиться на пороховій бочці. Останній раз розташований в центрі острова діючий вулкан нагадував про себе в 1950 році. Вчені вважають, що рано чи пізно виверження повториться. Його силу передбачити неможливо, як і точний час, коли воно станеться. Залишається сподіватися, що сучасні технології дозволять попередити катастрофу.
Що вчені говорять про наслідки вивержень
Щоб з'ясувати, чи мають супроводжувані викидами лави і попелу струсу землі довгострокові наслідки, потрібно вивчити, як виверження впливають на екологію і клімат.
Вчені вважають, що навіть короткочасна, за мірками людини, масштабна вулканічна активність може змінити радіаційний баланс планети, що є енергетичною основою існування і розвитку екосистеми, циркуляції атмосфери, морських течій і інших процесів. Викидаються в повітря аерозолі поглинають частину вихідного від землі тепла і розсіюють значну частину вхідного сонячного випромінювання. Цей ефект може зберігатися протягом від двох до трьох років.
Виверження вулкана Саричев на Курильських островах. Фото: NASA
Крім того, виділяються в результаті підземних вибухів сірчані гази перетворюються в сульфатний аерозоль - дрібні краплі, на три чверті складаються з сірчаної кислоти. Після виверження ці частинки можуть затримуватися в стратосфері на три-чотири роки, повідомляє сайт NASA. Сірчана кислота - вкрай токсична речовина. Вдихання її пари викликає у тварин і людей запалення і хвороби дихальних шляхів, при попаданні речовини на шкіру залишаються хімічні опіки.
Пінатубо як лакмусовий папірець для клімату
Ще за рік до катастрофи на острові Лусон стався потужний землетрус. Через кілька місяців з надр Пинатубо почала підніматися магма, було зафіксовано безліч підземних поштовхів, а в північній частині вулкана прогриміли три вибухи. Тривожні настрої посилили гігантські викиди діоксиду сірки, що астрофізики Гарвард-Смітсонівського центру в штаті Массачусетс (США) вважають одним з головних ознак майбутнього виверження. Влада Філіппін почали евакуацію.
Викинутий Пинатубо попіл наздоганяє автомобіль. Фото: albertogarciaphotography.com
Події в Пинатубо помітно вплинули на клімат Землі. В атмосферу потрапила величезна кількість пилу і попелу, а ще близько 20 мільйонів тонн двоокису сірки, які за рік розлетілися по всій планеті. До такого висновку прийшли професори кафедри енвіронікі (наука про управління навколишнім середовищем - прим. «Клімат Росії») Університету Ратджерса в штаті Нью-Джерсі (США) Георгій Стенчіков і Алан боязкий спільно з Хансом Графом і Інго Кірхнер з Інституту метеорології імені Макса Планка. Вчені провели серію дослідів, що моделюють кліматичні зміни на основі результатів спостереження за вулканічними аерозолями. Команда дослідників розробила модель циркуляції атмосфери з урахуванням і без урахування тефри, викинутої вулканом Пинатубо.
При зіставленні результатів на тлі загального зниження температури тропосфери, тобто нижніх шарів атмосфери, вчені відзначили потепління повітря над континентами північної півкулі взимку. Це спостереження дозволило зробити висновок про те, що вулканічні аерозолі надають руху механізм кліматичних змін.
У той же час величні велетні грають важливу роль в періодичному охолодженні планети, уклали дослідники. Коли попіл і діоксид сірки викидаються в повітря, виникає «глобальне затемнення», при якому сонячні промені відбиваються назад в космос. Через це знижується кількість тепла, що поглинається атмосферою. Відкриття даного явища наштовхнуло вчених на думку використовувати заслони з SO2 для регулювання енергетичного балансу планети і боротьби з глобальним потеплінням.
Вулкан Пінатубо сьогодні. Фото: alexcheban.livejournal.com
Безумовно, трапляються потужні вулканічні виверження, які здатні змінювати клімат Землі, але це відбувається вкрай рідко. Вчені одностайні - набагато сильніше на процес глобального потепління впливають антропогенні викиди парникових газів.