Йеллоустон: чего ждать?

Рядовой сотрудник Йеллоустонского национального парка США Хэнк Хесслер в 2015 году стал звездой, сам того не желая, — он всего лишь неосторожно поговорил с журналистом о вероятном извержении супервулкана, расположенного на территории парка. Хэнк перечислил множество тревожных признаков приближающейся катастрофы: новые гейзеры, подъем почвы, рост сейсмической активности. Пресса, в основном желтая, мгновенно подхватила и размножила апокалиптические «страшилки» — мол, ждите Судного дня, вот-вот Йеллоустонская кальдера взлетит на воздух, погребет под собой всю Америку, а остальные земляне вскоре умрут в мучениях, политые кислотой, посыпанные пеплом и лишенные солнца.

Подлило масла в огонь и нежелание большинства ученых публично опровергать возможность скорого извержения. И тому есть объяснение: в 2009 году несколько итальянских геофизиков оказались на скамье подсудимых и получили по шесть лет тюрьмы, после того как буквально за несколько часов до землетрясения в городе Л’Акуила, унесшего жизни 300 человек, публично заявили об отсутствии опасности. Это вызвало бурную реакцию в научном сообществе, и теперь осторожные исследователи избегают публичных высказываний. И потому непросто выяснить, что на самом деле представляет собой Йеллоустонский вулкан, что сейчас происходит в недрах под ним и возможно ли скорое извержение.

Вулканы в линию

Гейзер: вода в подземной камере нагревается до температуры кипения и выбрасывается наружу

Подобно вулканам Гавайских островов, Йеллоустонский находится в так называемой горячей точке, выходе гигантского плюма — столбообразного горячего мантийного потока, идущего с глубины около 700 км. Ближе к поверхности Земли часть плюма расплавляется в магму, образуя на глубине 8–16 км магматическую камеру. На протяжении миллионов лет Северо-Американская плита сдвигалась относительно плюма на запад, а он раз за разом «прожигал» новые вулканы, вызывая очередные извержения. Во время последнего, примерно 630 000 лет назад, из недр Земли изверглось около тысячи кубических километров лавы, пеплом засыпало примерно половину территории нынешних Соединенных Штатов. Следы наиболее древнего извержения, которое произошло около 17 миллионов лет назад, найдены на границе штатов Невада и Орегон возле Макдермитта, в 700 км от Йеллоустона, — настолько сдвинулась континентальная плита за это время. Три последних суперизвержения образовали современную кальдеру — гигантский провал площадью примерно 4000 км². Самое мощное произошло около 2 млн лет назад. Еще одно, 1,3 млн лет назад, было примерно вдвое сильнее последнего, то есть мощность суперизвержений постепенно снижалась. Всего в 700-километровой Йеллоустонской цепи древних вулканов найдены следы 15 кальдер возрастом до 17 млн лет.

До свидания, самолеты

На территории Йеллоустонского парка много выходов вулканических газов на поверхность

Очередное суперизвержение в Йеллоустоне, по мнению экспертов, приведет к мрачным последствиям. Огромное облако вулканического пепла заслонит солнце, подобно грозовой туче или луне при солнечном затмении, но в отличие от последних надолго. Облако распространится по всей планете, на несколько месяцев или даже лет понизится температура, на значительных территориях наступит вулканическая зима, подобная ядерной. Сернистый газ и пепел прольются кислотными дождями, будет нанесен колоссальный ущерб сельскому хозяйству. Пепел от супервулкана надолго остановит авиасообщение в масштабах планеты, можно будет забыть о быстрой доставке грузов и людей — мы вернемся в XIX век. Поскольку многие перенаселенные страны не обладают стратегическими запасами продовольствия, стоит ожидать существенного сокращения населения Земли. Все это произойдет только в том случае, если повторится катаклизм тех же масштабов, что и при последних суперизвержениях. Йеллоустон взрывается примерно раз в 600 000 лет, и теоретически «время пришло». Но извержения случаются не столько по расписанию, сколько по объективным причинам, и вот к ним надо присмотреться повнимательнее.

Вулканологи на страже

Ученые из Йеллоустонской вулканологической обсерватории, Геологической службы США и различных американских университетов глаз не спускают с потенциального виновника потенциальной катастрофы. Спутниковые технологии позволяют с миллиметровой точностью следить за перемещениями поверхности. Широкополосные сейсмические приборы дают возможность фиксировать неощутимые человеком длиннопериодные квазипериодические колебания почвы, с помощью методов сейсмической томографии можно построить послойную карту скоростей распространения сейсмических волн вплоть до глубин в сотни километров. Геохимики определяют химический состав газов и жидкостей в трещинах и отверстиях в кратере. Время от времени возникают некоторые отклонения от привычного порядка вещей, и каждый раз это вызывает у ученых беспокойство. Во-первых, в период с 2005 по 2008 год наблюдался аномально быстрый подъем поверхности кальдеры, который составил около 8 см в год — уж начали было бить тревогу, но подъем замедлился и к 2010 году прекратился. Во-вторых, в конце 2008 года была зарегистрирована серия быстро следующих друг за другом небольших землетрясений. Аналогичный «рой» повторился в начале 2010 года, затем «роевая» активность возобновилась с середины 2014 года и продолжалась импульсами несколько месяцев. Наконец, в качестве группы поддержки в 2013 году в журнале Nature выступила Александра Уитце, в статье которой на основе данных сейсмической томографии было показано, что объем магматической камеры супервулкана составляет 4000 км³ — цифра превышала в 2,5 раза предыдущие оценки. Эта информация взбудоражила воображение журналистов — еще бы, ведь извержение теоретически может быть вчетверо сильнее, чем 630 000 лет назад! Но дело в том, что не только объем магматической камеры имеет значение.

Ведь лишь 6–8% этой массы находится в жидком состоянии, и этого, к счастью, недостаточно для начала извержения. Вероятность гигантского извержения оценивается учеными как крайне низкая, всего 0,00014%. Но даже если оно произойдет, не следует ждать в этом случае вселенской катастрофы. Ведь слой выпавшего пепла уже на расстоянии 3000 км составит менее миллиметра, поэтому говорить, что пеплом покроет пол-Америки, некорректно. Сильный эффект вулканической зимы тоже не случится. Дело в том, что Йеллоустонский вулкан не принадлежит к так называемым стратовулканам, которые выбрасывают пепел и газы в верхние слои атмосферы, как это было при извержениях Кракатау в Индонезии или филиппинского вулкана Пинатубо в 1991 году. А значит, пепел останется в нижних слоях атмосферы и будет в течение двух-трех месяцев оседать на поверхность Земли. Правда, крупных проблем с сельским хозяйством избежать не удастся, и не только в США, но отчасти и в других странах.

Впрочем, есть на Земле вулканы и пострашнее — это Этна и Везувий в Италии, Мерапи и Папандаян на Яве (Индонезия), Ключевская сопка и вулкан Корякский (Камчатка), Колима и Попокатепетль в Мексике. Если в США хорошо налажена служба эвакуации, да и людей рядом живет не так много, то упомянутые вулканы расположены в основном в густонаселенных регионах, и даже в Италии на быструю и эффективную эвакуацию не стоит рассчитывать, не говоря уже о Мексике. Что касается индонезийских вулканов, то в их окрестностях в силу особенностей застройки и менталитета жителей эвакуация почти невозможна. В 1006 году Мерапи извергся и практически уничтожил целое яванское царство Матарам. Сейчас на Яве проживает 140 миллионов человек, и очередное извержение Мерапи будет сравнимо по итогам со Второй мировой войной — в первые же часы он убьет десятки миллионов человек, и не меньше погибнет в последующие месяцы.