В самом сердце Северной Америки, на северо-западе штата Вайоминг, раскинулся обширный парк, почти не тронутый цивилизацией. О присутствии человека напоминают лишь дороги, пронизывающие заповедник, да оборудованные стоянки для туристов, желающих пожить в этом уединенном уголке. Настоящие же хозяева этих мест – животные и растения, для которых сама природа создала идеальные условия. Почва здесь удивительно плодородна, а термальные источники обеспечивают уникальный микроклимат. Йеллоустонский национальный парк – истинный рай. Однако то, что делает его таким, однажды может стать настоящим адом не только для заповедника, но и для всего Cевероамериканского материка. И возможно, катастрофа уже близка.
Своим уникальным микроклиматом и удивительными ландшафтами крупнейший и старейший в США национальный парк обязан весьма опасному соседу. Большая часть огромного заповедника расположена… в кратере гигантского вулкана!
Этот вулкан нисколько не соответствует классическим представлениям об огнедышащих горах. Более того, он вообще не является горой – не имеет ни конуса, ни кратера, ни жерла. Несколько миллионов лет назад здесь был настоящий ад: недра земли непрерывно извергали потоки лавы, и ничто живое не могло приблизиться даже на сотню километров – таким невыносимым был жар. Затем вулкан уснул, его вершина просела, образовав плато. И на 600 с лишним тысяч лет тут воцарился покой… Однако, только кажущийся: под истонченной земной корой до сих пор клокочет раскаленная лава, медленно приближаясь к поверхности. Об этом говорят и термальные источники, и гейзеры, бьющие из-под земли. Они непрерывно напоминают об опасности…
Йеллоустонский национальный парк – старейший и крупнейший в США – был основан еще в 1872 году. Одной из причин такого решения стало удивительное многообразие здешнего ландшафта. Тут есть и реки, и каньоны, и горы, и пещеры. А озеро Йеллоустон – один из самых крупных высокогорных водоемов в Северной Америке. Помимо этого здесь чрезвычайно разнообразная флора и фауна. В заповеднике обнаружено около 2 тыс. видов растений и сотни видов млекопитающих, птиц, рыб, многие из которых – редкие и исчезающие.
Такие геологические образования ученые называют кальдерами (от испанского Caldera — котел). Они не так уж редки, как может показаться, – гигантские вулканы, уснувшие сотни тысяч лет назад, есть на всех материках нашей планеты. Однако и среди них Йеллоустонский вулкан выглядит настоящим гигантом: размеры его кальдеры – примерно 72 на 55 км!
Впервые их установил Боб Кристиансен, сотрудник Геологической службы США, в 1960-1970-х годах прошлого века. Тогда же были обнаружены и некоторые особенности, которые отличают Йеллоустонскую кальдеру от других подобных образований. Во-первых, она расположена не на стыке тектонических плит, где земная кора значительно тоньше и вулканическая активность выше, а в самом центре Североамериканской плиты. Во-вторых, смертельно опасный гигант всего лишь дремлет – об этом свидетельствует обширное гейзерное поле, одно из пяти, существующих на планете. О масштабах извержений, происходивших здесь когда-то, ученые судят по тому, что большая часть Йеллоустонского парка покрыта застывшей, занесенной тонким слоем песка и глины, лавой. А изучив ее на несколько десятков метров вглубь, специалисты могут примерно установить, когда именно просыпался гигантский вулкан. По их мнению, за последние 17 млн. лет это случалось более 100 раз.
Супервулканы изучают уже более полувека. А вот сам этот термин появился не так уж давно. Впервые он прозвучал в 2000 году в одной из передач на канале ВВС, посвященной гигантским вулканам. Там же было упомянуто слово «суперизвержение». Хотя оба термина не вполне научны, геологи включили их в свой обиход. Сегодня супервулканами называют гигантские кальдеры, а суперизвержениями – те, что имеют максимальный балл, 8 по шкале вулканического эксплозивного индекса (VEI).
Факты и теории
К изучению супервулкана геологов подтолкнул лишь чисто научный интерес: по данным, полученным полвека назад, новое извержение было лишь очень отдаленной перспективой. Ученые считали, что оно случится не раньше, чем через 20 тыс. лет.
Однако земная твердь лишь кажется надежной. Геологическая активность в районе Йеллоустонской кальдеры неожиданно начала повышаться, и уже в конце прошлого столетия, составив компьютерную модель, вулканологи назвали новую дату катастрофы – 2075 год! Не так уж скоро, конечно, но в обозримом будущем страшное извержение навсегда изменит облик материка, сотрет с лица земли ближайшие города, леса, даже горы…
Но и эти прогнозы оказались ошибочными: недавно группа исследователей опубликовала новые данные: в Йеллоустонском парке стали появляться новые гейзеры, а подъем почвы ускорился в десятки раз, как будто земную кору стало распирать растущим давлением. Если раньше, за 20 лет наблюдений, плато «выросло» примерно на 10 см, то теперь всего за 4 года земная кора поднялась местами на 178 см! Все эти изменения вызвали у специалистов тревогу, и совершенно обоснованно: ведь такие вещи обычно говорят о том, что вулкан начинает пробуждаться. Были произведены новые расчеты, и их результат заставил всех содрогнуться: извержение Йеллоустонского супервулкана может начаться уже в 2012-2016 году!
Разумеется, расчеты сейсмологов лишь приблизительны: ведь увидеть, как обстоят дела под земной поверхностью, невозможно – остается только строить теории. Да и сам вулкан ненадежен: даже если его активность сегодня увеличивается, завтра она вполне может снова пойти на спад. Тем не менее, большинство специалистов трактует тревожные признаки абсолютно однозначно. «Мы уверены, что извержение лавы будет. Это однозначно. Мы знаем это из геологических исследований и наблюдений за вулканом. Но когда именно произойдет суперизвержение в истории Йеллоустона – предсказать не можем», – говорит геолог Хэнк Хизлер. По сути, многие специалисты уверены: вулкан может пробудиться в любую минуту. А вот профессор геологии и геофизики Университета штата Юты Роберт Смит выражается гораздо более определенно: «Пока магма супервулкана (хоть она и поднимается на 8 см в год начиная с 2004 года) расположена на глубине 10 километров от его жерла, беспокоиться рано, но если она поднимется на уровень 2-3 км, у нас будут серьезнейшие причины для беспокойства».
Некоторые ученые напоминают также и о цикличности процессов, происходящих в недрах Земли. По их мнению, любой вулкан извергается через определенные промежутки времени. И для Йеллоустонской кальдеры этот период равен 640 тыс. лет. Согласно утверждениям некоторых специалистов, между прошлым и позапрошлым извержениями прошло именно столько времени. И вот близится новый катаклизм.
Правда, справедливости ради нужно заметить, что данные этих специалистов не совсем точны: временные рамки позапрошлого извержения установить довольно сложно. Некоторые ученые утверждают, что за последний миллион лет Йеллоустонский супервулкан демонстрировал свою мощь дважды – а следовательно, между периодами активности прошло намного меньше времени. Другие наоборот считают, что цикл значительно длиннее. Есть также мнение, что примерно 160 тыс. лет назад исполин немного «сбросил пар» – здесь произошло относительно небольшое извержение. А потом, спустя 90 тыс. лет, еще одно. Да и сам принцип цикличности вызывает у некоторых специалистов сомнения.
Но почему вокруг этого извержения столько разговоров? Чем оно отличается от сотен, даже тысяч подобных событий, которые неоднократно случались на протяжении человеческой истории?
Разница, безусловно, есть – в масштабах катастрофы. Пожалуй, настолько мощного катаклизма человечество еще не видело. Даже легендарное извержение Везувия, уничтожившее Помпеи, покажется всего лишь мелкой неприятностью по сравнению с тем, что может натворить проснувшийся Йеллоустонский вулкан.
Лик гибели
Изучая кальдеру, вулканологи сравнивали новые данные с известными фактами об извержениях, проводили параллели, высчитывали пропорции. В результате была описана примерная модель надвигающейся катастрофы.
Давление в верхних слоях лавы будет повышаться, а земная кора начнет все больше истончаться под влиянием температуры. В какой-то момент раскаленная магма прорвет кальдеру – и к небу поднимется огненный столб, а затем потоки лавы устремятся во все стороны со скоростью, превышающей сотню км/ч. Кроме того, взрыв вызовет мощнейшее землетрясение, которое затронет не только прилегающие территории – по мнению некоторых сейсмологов, импульс достигнет Южной Америки, Евразии и даже Африки. Результатом помимо всего прочего, могут стать цунами, оползни или даже повсеместные извержения вулканов, потревоженных мощным подземным толчком.
Лава будет изливаться несколько суток, и жар уничтожит все живое в радиусе 1200 км. На каком расстоянии от вулкана люди и животные будут гибнуть от удушья или отравления сероводородом – предсказать невозможно. Те, кто попытается бежать, не смогут дышать отравленным воздухом; те, кто попробует спрятаться и переждать, окажутся отрезаны от мира многометровым слоем пепла, который засыплет все от Мексиканского залива до южной части Канады. Штат Вайоминг, а также прилегающие Монтана и Айдахо превратятся в черную безжизненную пустыню.
Однако это лишь моментальные последствия. Дальнейший сценарий оставляет очень мало шансов на выживание не только американцам, но и всему человечеству.
Извержение почти моментально уничтожит озоновый слой над Северной Америкой – и уровень солнечной радиации вырастет на несколько порядков. Миллионы кубометров пепла, выброшенного в атмосферу, закроют солнце, и наступит тьма – примерно так фантасты описывают ядерную зиму. Видимость уменьшится до 20-30 см, и выходить из дома станет небезопасно. При этом резко похолодает на 10–20°С. Часть пепла станет оседать с дождями, уничтожая посевы и делая землю непригодной для растений, – и в результате повсеместно начнется голод. Первыми его почувствует население стран-«миллиардеров» – Индии и Китая. Здесь уже в первые пару месяцев могут погибнуть от голода полтора миллиарда человек. А ведь такая «ядерная зима», по подсчетам ученых, может продлиться до 4 лет. А похолодание может продолжаться десятки и даже сотни лет! По прогнозам специалистов, наименее пострадавшим регионом, возможно, окажется центральная часть Евразии – в основном, Сибирь и Восточноевропейская часть России, расположенные на устойчивой тектонической плите. Однако похолодание и голод затронут и эти регионы.
Ученые предсказывают, что население Земли сократится примерно в 1000 раз!
Тоба. Как это было?
Но возможно ли, что этот прогноз чересчур пессимистичен? Ведь человечество еще не видело извержения супервулкана, а потому никто не может сказать наверняка, чем оно чревато.
История действительно не помнит такого катаклизма. Однако геологи утверждают: в доисторические времена подобное уже случалось. Примерно 70–76 тыс. лет назад на Суматре проснулся вулкан Тоба, сопоставимый по размерам с Йеллоустонским – размеры его кальдеры примерно 100 на 35 км.
Сегодня о том, как происходило извержение, можно догадаться только по косвенным данным. Однако этих данных достаточно, чтобы восстановить картину.
Гигантский взрыв разломил земную кору и выбросил столб раскаленного газа и пепла, который устремился вверх со сверхзвуковой скоростью и за несколько секунд достиг стратосферы. Затем купол гигантского вулкана обрушился, и это заставило подняться в воздух новые облака пепла. Он рассеялся в атмосфере, надолго скрыв солнце и вызвав катаклизм, называемый «мгновенным ледниковым периодом». Солнечные лучи или поглощались этой взвесью, или отражались от поверхности земли, покрытой пылью. По подсчетам профессора Мартина Уильямса, средняя температура на планете за несколько дней снизилась на 16 градусов. Пыли было так много, что вызванное ею похолодание продолжалось более полутора тысяч лет! А осадочные породы, образованные вулканическим пеплом, обнаружены в Индии и на дне Индийского океана – в Бенгальском заливе и Южно-Китайском море.
Вслед за облаками пепла из-под земли начала изливаться лава. За трое суток – столько, по подсчетам ученых, длилось извержение – на поверхность вышло около 2800 куб. км магмы. Когда она застыла, толщина слоя кое-где составила несколько десятков метров.
Каковы же были последствия суперизвержения? Дискуссии на эту тему не умолкают уже несколько десятков лет. В результате исследования изотопного состава почвы и осадочных пород профессор Уильямс доказал, что после катаклизма в Индии кардинально изменилась растительность. Множество видов растений попросту исчезло. А изучая генетический материал людей и животных, он пришел к выводу, что и их популяция резко сократилась. Причем не только в Индии – по всей Евразии и Африке именно в это время наблюдается снижение генетического разнообразия. По подсчетам специалистов, к началу извержения на земле жило несколько миллионов людей современного типа. А после того, как проснулся Тоба, их осталось примерно от 3 до 20 тыс. Человечество уцелело буквально чудом.
Некоторые ученые уверены, что извержение вулкана Тоба стало ключевым моментом в развитии человеческой цивилизации. Изменившиеся условия заставили людей приспосабливаться, объединяться в группы, кочевать. Так, коллега Уильямса, профессор антропологии Стэнли Эмброуз, считает: «Эта климатическая катастрофа, практически лишившая тропики растительности, вероятно, отразилась и на наших предках, которым, по всей видимости, пришлось в большей степени полагаться друг на друга, чтобы выжить. Эти зачатки кооперативного поведения могли помочь им позже вытеснить другие виды людей с лица планеты».
Опасное соседство
Как бы ни был велик и грозен Йеллоустонский супервулкан, все же он находится слишком далеко, чтобы мы осознали опасность до конца. Однако не стоит забывать: это далеко не единственная кальдера на планете. И есть вероятность, что в один прекрасный момент подобное образование обнаружится прямо у нас под ногами.
Именно так произошло пять лет назад на полуострове Камчатка. Точнее – в районе знаменитых Банных термальных источников в верховьях реки Банной. Местные жители ездят в здешние санатории отдохнуть и подлечиться минеральными и грязевыми ваннами. А кое-кто добирается и издалека. И неудивительно: здесь находится одно из самых больших скоплений минеральных источников в регионе. Именно это обстоятельство, а также наличие множества гейзеров, побудило вулканологов изучить район повнимательнее. «Наша экспедиция была нацелена на изучение гидротермальных источников, – рассказывал в интервью СМИ руководитель лаборатории геологии геотермальных полей Института вулканологии и сейсмологии РАН Владимир Леонов, открывший супервулкан. – Но мы обнаружили, что несколько гейзеров имеют аномально высокую температуру, и предположили, что они подпитываются теплом какого-то неизвестного источника».
Каково же было удивление ученых, когда они обнаружили причину возникновения термальных источников. Оказалось, что их, как и йеллоустонские горячие ключи, подогревает уснувший супервулкан. Правда, размерами он уступает американскому исполину: длина овальной кальдеры – примерно 35 км. Да и извергался камчатский гигант давным-давно – исследования, проведенные российскими и зарубежными специалистами, показали, что в последний раз он просыпался около полутора миллионов лет назад.
Разумеется, местных жителей не обрадовала такая новость – жить на вулкане, даже потухшем, удовольствие небольшое. Кое-кто даже всерьез начал обсуждать строительство неких убежищ, которые помогут пережить суперизвержение. Впрочем, пока все подобные проекты – скорее фантастика, чем реальность. Кто-то еще предлагает обезопасить себя иначе – пробурив скважину для того, чтобы лава постепенно вытекала. Так она не сможет накопиться и создать давление, достаточное для начала извержения. Правда, у этого плана есть один недостаток: у человечества пока нет оборудования, способного настолько углубиться в земную кору.
Впрочем, ученые пока спокойны: исполинский вулкан, похоже, спит крепко и просыпаться в ближайшее время не собирается. Но все же специалисты зорко следят за ним. «Мы регулярно берем пробу из источников, потому что именно изменение химического состава термальных вод будет свидетельствовать о глубинных изменениях в первую очередь», – рассказывает Владимир Леонов.
Внимание ученых к камчатской кальдере вполне объяснимо, особенно в свете того, что происходит сейчас в Йеллоустоне. Ведь любой вулкан непредсказуем: казалось бы, только что он спал, но стоит начаться каким-нибудь подвижкам в глубинах земли – и активность начинает повышаться. Вулканологи утверждают, что даже слабое или отдаленное землетрясение может спровоцировать извержение. А в камчатских недрах сейчас неспокойно: в последнее время здесь активизировалось несколько огнедышащих гор. Летом 2009 года проснулся Шивелуч – столбы пепла, выброшенные им, достигли 6-километровой высоты. В июле 2010-го подал признаки жизни Кизмен, дремавший больше 100 лет. А постоянная активность вулкана Карымский вообще вызывает у ученых опасения. К тому же Камчатские вулканы являются частью так называемого Большого огненного кольца Земли – а это значит, что сейсмическая активность даже в достаточно удаленных регионах может отразиться на камчатском супервулкане.
Большое огненное кольцо Земли, иначе Тихоокеанское огненное кольцо, представляет собой цепь действующих вулканов, протянувшуюся от полуострова Камчатка через Курильские и Японские острова, Филиппины в Индонезию и далее, в Новую Зеландию. Продолжают эту ломаную линию вулканы Антарктиды и огнедышащие горы Анд и Кордильер. 328 из 500 с лишним известных действующих вулканов являются частью Огненного кольца.
И уж конечно, нет никаких сомнений, что его извержение может спровоцировать собрат из Йеллоустона. Энергии первого взрыва хватит, чтобы пробудить давно уснувший камчатский супервулкан. О возможных последствиях этого катаклизма ученые предпочитают не распространяться…
Впрочем, суперизвержения, которым нас так старательно пугают, в ближайшее время может и не случиться. Ведь это далеко не первый апокалиптический сценарий на нашей памяти, который так и не был реализован. Тем более что у теории о скором извержении хватает противников. Некоторые вулканологи считают, что признаки, которые тревожат их коллег – поднятие почвы, появление новых гейзеров, – совсем не говорят о надвигающейся катастрофе. Да, они соглашаются, что причина этих явления – в избыточном давлении, вызванном притоком магмы, скоплением под землей раскаленных газов и разогретой жидкости. Однако, по их мнению, эти субстанции совсем не обязательно прорвут земную кору и выплеснутся на поверхность. «Это не предвестник гибели, – утверждает вулканолог Эрик Клеметти. – По-видимому, эти беспокойные кальдеры постоянно то растут, то опадают, но это само по себе не значит, что стоит ожидать скорого извержения. Вулканологи при принятии решения о скором извержении опираются на несколько показателей. Тревожные признаки обычно включают в себя увеличение числа и силы землетрясений под вулканом, изменение состава выпускаемых газов, изменение формы вулкана, а также тепло и пар, исходящие с вершины». Впрочем, тут стоит отметить, что сам Клеметти в исследовании Йеллоустонского супервулкана не участвовал…
