Вулканічна зима та голод. Чим загрожує людству виверження Єллоустонського супервулкана

Гігантський вулкан, розташований у Єллоустонському національному парку в США, вивергається з періодичністю раз на 600 тисяч років. Відтоді, як це трапилося востаннє, минуло вже 640 тисяч.

Учені занепокоєні  цим фактом, адже його виверження може спричинити тривалу вулканічну зиму, протягом якої глобальна температура опуститься, а людство не зможе вирощувати рослини на Землі, тож їжі стане замало для кількості осіб, що проживають на планеті.

Єллоустоунський вулкан є одним з низки вулканів, що можуть мати наскільки катастрофічні наслідки для клімату. Їх прийнято називати супервулканами. Цей термін набув популярності після того, як 2000 року вперше прозвучав у серіалі “Горизонт”. За Індексом вулканічної активності вулкани цього типу мають максимальні позначки у 7 та 8.

Феномен Єллоустонського вулкана

Єллоустонська вулканічна кальдера розташована у штаті Вайомінг, США. Вона 55 кілометрів завдовжки та 72 кілометри завширшки та займає третину території Єллоустонського національного парку. Саме величезній підземній магматичній коморі останній завдячує своїми гейзерами та гарячими джерелами.

За усю історію Єллоустонський вулкан вивергався тричі. Вперше це відбулося близько 2 мільйонів років тому. Тоді унаслідок виверження гірські хребти розпалися, а вулканічний попіл вкрив чверть території Північної Америки.

Викиди магми піднялися на висоту 50 кілометрів. Друге виверження трапилося більше мільйона років тому, а від часів третього минуло 640 тисяч років. Воно було значно слабшим, ніж перше, проте унаслідок нього вершина вулкана обвалилася і утворилася усім відома зараз кальдера Єллоустонського вулкана.

З огляду на періодичність попередніх вивержень, що траплялися у середньому раз на 600 тисяч років, дехто говорить про можливість того, що наступне може трапитися вже в найближчому майбутньому.

Якщо це відбудеться насправді, наслідки можуть бути непередбачуваними. Залежно від інтенсивності виверження, вони можуть бути як не надто серйозними, так і катастрофічними, які здатні спричинити гибель тисячі людей та настання вулканічної зими. Остання може трапитися, якщо попіл та сірчані гази розповсюдяться земною кулею та перешкоджатимуть сонячним променям дістатися поверхні планети. Унаслідок цього людство не зможе вирощувати рослини на Землі, тож їжі стане замало для населення планети.  

Проте наскільки реальною є загроза, наразі важко сказати напевно. Відомо, що протягом 2018 року активність гейзерів, яка напряму пов’язана з процесами у магмі, значно посилилася у регіоні. Так, наприклад, найвищий у світі гейзер Стімбоат за 2018 рік вивергнувся 32 рази і побив власний рекорд. До цього максимальна кількість вивержень за один рік  становила 29.  

Проте загалом на функціонування гейзерів впливають три чинники, серед яких, окрім процесів у вулкані, також кількість води, що до них надходить, та струткура гірських каналів, якими вона просувається. 

За словами Майкла Поланда, очільника Вулканічної обсерваторії Єллоустоуна, протягом останнього часу усередині вулкану не було жодних значних геологічних змін. Однак кілька попередніх років видалися нетипово сніжними, тож причиною аномальної активності гейзерів є, найімовірніше, збільшення кількості води, що надходить до них.

Проте з впевненістю сказати, які саме процеси відбуваються усередині вулкана, досить складно. І хоча безліч вчених вважають можливість виверження вулкана наразі малоймовірною, науковці NASA вже розробилип стратегію того, як запобігти катастрофі, що може трапитися. 

Як NASA прагне впоратися з вулканом

Вулкан розміром з Єллоустонський є величезним генератором тепла, потужність якого можна порівняти з шістьома промисловими електростанціями.  Чим більше піднімається температура усередині вулкана, тим більше газів той виробляє. Унаслідок цього магма інтенсивно плавиться, а район над магматичною коморою починає підніматися. Коли температура досягає певної позначки, вибух стає неминучим.

Космічне агентство NASA у 2017 створили стратегію, що може допомогти людству уникнути можливої катастрофи. Вона полягає у тому, щоб охолодити вулкан до того, як він почне становити реальну небезпеку. Зробити це планують за допомогою води.

Проте реалізувати це на практиці досить складно та дорого. До того ж, за словами Браяна Вілкокса (Brian Wilcox) з Лабораторії реактивного руху NASA, використання такої великої кількості води суто для того, щоб охолодити вулкан, є досить контраверсійним рішенням, адже у деяких регіонах планети її катастрофічно не вистачає.

Найефективніше вирішити проблему можна, якщо просвердлити з обох боків вулкана два отвори та залити туди воду під сильним тиском. Це дозволить поступово знизити температуру магми. Примітно, що якщо створити отвір зверху резервуара з магмою, це навпаки може спровокувати виверження.

Не існує також жодних гарантій того, що ці дії матимуть довгостроковий ефект. Проте вчені NASA сподіваються, що план заохотить інших вчених-практиків шукати нові способи запобігти небезпеці.

Інші небезпечні вулкани

Єллоустонський вулкан є не єдиним, виверження якого може мати катастрофічні наслідки. Загалом на Землі близько 20 супервулканів. Виверження одного з них трапляється в середньому один раз на 100 тисяч років.

Один з них розташований у долині Лонг, США. Його кальдера – 32 кілометри завдовжки та 17 кілометрів завширшки. Під своєю поверхнею він має настільки багато магми, що його виверження  може бути рівноцінним тому, яке трапилося 767 тисяч років тому – тоді у атмосферу потрапило 584 кубічних кілометрів речовини. Для порівняння, під час виверження вулкана Сент-Гелес 1980 року, яке було одним з найбільшим у 20 столітті, ця кількість становила лише 1,2 кілометра.

Серед найзагрозливіших супервулканів також індонезійський, що розташований під озером Тоба. Востаннє він вивергався 74 тисячі років тому. Тоді це спричинило суттєве похолодання, що тривало цілих 10 років. Площі Індонезії та Індії вкрилися шаром попелу, а популяція як людей, так і тварин, суттєво скоротилася.

Потужний вулкан розташований також у Новій Зеландії під озером Таупо. Вперше він почав вивергатися 300 тисяч років тому. На рахунку Таупо останнє виверження вулкана, що трапилося близько 26,5 тисячі років тому та викинуло у атмфосферу близько 1200 кілометрів кубічних пемзи та попелу. Відтоді трапилося також 28 менш масштабних вивержень.

Наявні супервулкани також у Японії та Росії. Проте єдиний, який загрожує Європі, це Флегрейські поля. Його кальдера розташована неподалік від Неаполя. Вона має площу близько 100 кілометрів квардратних. До неї входять 24 кратери та вулканічні височини, серед яких вулкан Сольфатара. 

Від 2005 року вчені помітили, що тиск під поверхнею у регіоні Флегрейських полів почав збільшуватися. У 2012 році вони підняли рівень загрози з зеленого до жовтого та почали уважніше відстежувати місцевість. Востаннє вулкан вивергався 1538 року. Тоді це відбувалося протягом восьми діб.Унаслідок виверження утворився вулканічний конус Монте Нуово. 

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що на острові Сицилія відбулося виверження вулкана Етна. З найвищого і найбільш активного вулкана Європи почав виходити дим і величезна кількість попелу. Перед цим під горою зафіксували ланцюг із близько 130 підземних поштовхів. Найсильніший з них склав 4 бали.