Нови данни за изригванията на земните супервулкани показват, че те са способни да причинят осемдесетгодишна вулканична зима по цялата планета.
Супервулкани на Земята
Нови данни за изригванията на Суперволкано в Йелоустоун (САЩ) показват, че те могат да причинят осемдесетгодишна вулканична зима на цялата планета. Мащабът му ще бъде такъв, че московският регион ще се превърне в тундра, а сняг ще лежи на Руската равнина през по-голямата част от годината. Америка също ще страда от новия климат, макар и в по-малка степен. Защо Йелоустоун може да стане по-лош за Русия и Канада, отколкото за Щатите и може ли вековният глад след такова изригване да унищожи всички хора на Земята?
Киното и медиите за половината на 20 век разказаха, че атомната война ще унищожи всички - не от експлозии, а от радиоактивни дъждове и ядрена зима. Според мита на пропагандистите, той трябвало да произхожда от пожара на градове, възпламени от ядрени удари. Саждите щяха да се издигнат нагоре, затъмнявайки Слънцето - и в резултат години на леки студове в екватора и минус 50 в централна Русия.
Оттогава орди от радиоактивни мутанти заливат филми за "ядрения апокалипсис", а след това компютърните игри се затягат. Смешно е, но през същите тези години учените по целия свят откриха, че ядрените оръжия не могат да направят нищо подобно. Но нещо друго е доста способно и това е нещо - супервулкани като Йелоустоун.
Защо трябва да се успокояваме и да спрем да се страхуваме от бомбата
Промоционално видео:
За да разберем каква вулканична зима е наистина ужасна, трябва да я сравним с ядрена война. Третият свят, с пълния разход на пълния арсенал от бойни глави от всички страни по света, ще излъчи 50-150 милиона тона сажди в атмосферата от горящи градове. Съветските и американските изследователи на „ядрената зима“през 80-те години на миналия век, използвайки климатичното моделиране, оцениха това като бедствие. Според техните оценки, летните температури в континентална Русия ще паднат с 35 градуса (под зимата), а в САЩ - с 20 градуса. И за около десетина години температурите и в двете страни няма да се върнат към нормалното, което напълно ще изключи възможността за нормално земеделие. Да, според учените, атомните удари сами ще убият по-малка част от населението на двете суперсили - но ядрена зима със сигурност ще довърши всички, които останаха с много години глад.
Има няколко големи проблеми с тези изчисления. Средната мощност на ядрените заряди днес е от 1,2 мегатона или по-малко. Експлозия с такава сила не може да осигури навлизането на сажди и пепел в стратосферата, откъдето не вали дъжд. И всичко, което се получи долу (в тропосферата), бързо се измива от дъждове (например скандалната Хирошима „черен дъжд“). Ядрена зима без навлизане на сажди в стратосферата е невъзможна. Привържениците на "зимната" хипотеза започнаха да предполагат, че саждите, поглъщащи слънчева светлина, ще се нагреят и ще се издигнат по-високо, все още достигайки до стратосферата. Но никой не е провеждал подобни експерименти, поради което това предположение не е подкрепено от нищо.
Вторият и по-важен момент е, че на Земята вече е имало свръх мощни експлозии с освобождаването на светлопоглъщащи частици. Изригването на планината Пинатубо във Филипините през 1991 г. имаше добив от 70 мегатона - по-мощен от всяка човешка бомба. От това 10 милиарда тона твърди скали под формата на малки частици бяха изхвърлени до височина от 35 километра. Един единствен среден вулкан даде 60-70 пъти повече емисии в атмосферата (и по-високи), отколкото може да даде атомната война. И това е логично: ядрените експлозии се правят на височина, в противен случай релефът ще предпази наземните цели от взривната вълна. Вулканът, от друга страна, изразходва цялата си енергия не в атмосферата, а на земята, поради което вдига повече прах.
Пепел облак над планината Пинатубо три дни след изригването, Филипини, 1991г.
В допълнение, вулканичните изригвания произвеждат много серен диоксид (Пинатубо - 20 милиона тона). SO2 веднага създава мощни противо парникови аерозоли, които са далеч по-опасни от саждите от ядрени пожари. Саждите предотвратяват нагряването на земната повърхност, но затопля атмосферата около нея. В крайна сметка тази топлина трябва периодично да разкъсва „одеялото за сажди“на планетата, което позволява на повърхността да се нагрява. Серните аерозоли просто отразяват енергията на Слънцето в космоса - тоест въздухът не се нагрява дори на височина. Обикновено серен диоксид и неговите производни не са опасни, те бързо се измиват от тропосферата чрез дъжд. Пинатубо и по-мощните вулканични изригвания са ужасни, защото хвърлят SO2 в стратосферата, където няма дъжд и от където аерозолите могат да се спускат само много бавно - под собствената си тежест.
Лесно е да се види, че през 1991 г. Пинатубо замърсява атмосферата десетки пъти повече, отколкото ядрена война може. И какво, наистина ли е паднала с 20-35 градуса? Средните глобални температури през 1991-1993 г. наистина се понижиха - обаче с 0,5 градуса. На този фон историите за ядрената зима изглеждат много съмнително. И авторите на творби за него не споменават нито дума за това как 150 милиона тона „ядрени“емисии в атмосферата ще могат да направят това, което дори 10 милиарда тона реални вулканични емисии не са усвоили.
Паркинг на Филипините след изригването на планината Пинатубо, колите са покрити с пепел. F
Филипини след Пинатубо: Пепелта, паднал от небето, се натрупа върху кожата на самолета, промени центъра на тежестта и вдигна носа си нагоре.
Какви вулкани могат и кои са супервулкани
Струва си да се разбере: 70-те мегатона на Пинатубо през 1991 г. са доста малко изригване. Кракатаа през 1883 г. дава 200 мегатона и 25 кубически километра емисии, Тамбор през 1815 г. - 800 мегатона. След Тамбора (милиарди тонове пепел и емисии на SO2) през юни 1816 г. в щата Ню Йорк започва да пада сняг, а това е на юг от Сочи. В Квебек по същото време за няколко дни падна 30 сантиметра свеж сняг. Луната на небето често изглеждаше или синкава, или дори зелена - частиците, изхвърлени от изригването, изкривяваха обичайните цветове на небесните тела.
Картината на Мунч „Крикът“е рисувана след Кракатаа - и точно показва промените в цвета на небето.
Страната ни беше сериозно засегната само от едно такова изригване - перуанският вулкан Хуайнапутина през 1600г. След като серните аерозоли навлизат в атмосферата, те бързо се пренасят по цялата планета. Затова тогава летните студове станаха чест гост у нас. През 1601-1603 г. в страната няма реколта, поради което започва Големият глад и неприятности.
Картината на Мунч „Крикът“е рисувана след Кракатаа - и точно показва промените в цвета на небето.
Но, честно казано, всичко това са малки неща. Изброените вулкани са обикновени вулкани, до които горещата течна стопилка идва от земната кора. Супервулканите са много по-опасни, защото магмата идва при тях от горната мантия, където наляганията и температурите са много по-високи. Преди 70 000 години в Индонезия избухна един такъв - супервулкан Тоба. Силата на изригването е трудно да се изчисли, но е ясно, че тя е била много по-голяма от целия ядрен арсенал от хора.
7 трилиона тона твърди частици се издигнаха във въздуха, от които 2 трилиона пепел. „Ядрена зима“със своите 150 милиона тона сажди на този фон са детски играчки. Настъпи истинска вулканична зима. Средните годишни температури спадат, според съвременните оценки, с 1-3 градуса. Изглежда, че малко, но това е разликата в средната годишна температура между Ярославъл (плюс три) и Мурманск (плюс един). Припомняме ви, че край Ярославъл има полета и тундра около Мурманск.
Не само студът уби този. Факт е, че при всяка степен на спад на средните годишни температури изпарението на вода от земната повърхност намалява с няколко процента. Без изпарения няма къде да се вземе вода за дъжд над сушата. Много региони са преживели дългосрочна суша. Със скромните си две степени Тоба унищожи повечето от живеещите тогава Homo sapiens.
Освен студеното време и сушата, Южна Азия беше засегната и от смъртта на почвите. В Индия слой пепел, който падна след това изригване (припомнете си, той се проведе в далечна Индонезия), достигна 10-15 сантиметра. На покритите с него почви дълго време не растеха растения, тревопасните започват да умират, последвани от ловци. Почти всички хора, които успяха да напуснат Африка, загинаха и дори на Черния континент общият брой на хората спадна до няколко хиляди.
Йелоустоун: основен калибър
Добре, Тоба драстично намали популацията на нашия вид и унищожи всички човешки колонисти в Азия. А какво да кажем за Йелоустоун, който толкова се плаши от медиите?
Нова работа на американски геолози от Калифорнийския университет в Санта Барбара (САЩ) показа, че последното голямо изригване на Йелоустоун преди 639 000 години всъщност е било две изригвания наведнъж - с прекъсвания в продължение на векове. Като цяло в атмосферата бяха хвърлени повече от хиляда кубически километра пепел - много трилиони тонове.
Най-интересното в работата се оказа измерването на температурата в слоевете, които последваха непосредствено след изригванията. И двата пъти средната годишна температура спадна с повече от три градуса. Това, което се случи, е равносилно на превръщането на Централна Русия в тундрата на полуостров Кола. Какво е особено важно - продължителността на двете вулканични зими преди 639 хиляди години е била около 80 години подред.
Понастоящем супервулканът Йелоустоун не изглежда като грозен унищожител. От него остана само калдера. Това е гигантски басейн, толкова огромен, че заема по-голямата част от едноименния национален парк, включва езеро и много гейзери - основната туристическа атракция на тези места.
Представете си, че изригване от този вид ще се случи утре. Най-тежко ще се окажат северните страни, особено Канада и Русия. Климатът на тези места така или иначе не е много благоприятен за селското стопанство. Волгоград и Ростов на Дон със своите + 8-9 градуса по Целзий на теория ще запазят възможността за земеделие - обаче на ниво Московска област и Тулска област. Но дъждът по тези земи може да не падне - и така 80 години подред. Кой ще отглежда хляб в такива условия? Глупаво е да разчитате на вноса от чужбина, както в съветската епоха. Тогавашният износител №1 (САЩ), а в същото време Канада, ще бъде покрит с дебел слой пепел, върху който изобщо нищо няма да расте. Да, Флорида и Калифорния няма да получат достатъчно пепел, но в края на краищата една трета от милиард жители на САЩ също ще трябва да ядат нещо. Реколтите ще паднат дори там, където няма пепел. ЕС едва ли ще успее да изнесе нещо, след като средната годишна температура спадне с три градуса.
Под калдера Йелоустоун, на дълбочина от около 8 хиляди метра, има гигантски магма балон с температура над 800 градуса по Целзий. Горещите извори извеждат на повърхността въглероден диоксид и сероводород.
Намалените реколти ще съборят Африка и Латинска Америка, без дъжд, това е неизбежно. Но е по-добре да забравите веднага за хранителната помощ на ООН. 80 години отчаян глад ще принудят всички да трупат каквото могат да растат. Никой няма да помогне на никого в чужбина. Дори ако в някоя година има достатъчно зърно, всеки здрав владетел просто ще го постави на склад. Трудно е да се каже колко хора ще загинат от Йелоустоун в САЩ, но определено можем да кажем, че гладът и студът ще се превърнат в катастрофа в планетарен мащаб, от която никой няма да се скрие. До края на 80 години вулканична зима населението на най-северните страни може да намалее значително.
Разбира се, това няма да са всички „бонуси“на новото супер-изригване на Йелоустоун. 80 години от климата на Мурманск ще превърне горите около нас в тундра или гора-тундра. Сняг ще покрие руската равнина през по-голямата част от годината. Просто скромно мълчим за съдбата на Сибир: всеки може сам да си го представи.
Винаги може да е по-лошо
Ако случайно ви се стори, че превръщането на Родината в снежна пустиня и смъртта на неизвестен брой милиони хора от вековна слава е проблем, тогава бързаме да ви утешим. Имало е по-лоши случаи в историята на планетата.
Сами по себе си, супервулканите не могат да се ударят по-силно от Йелоустоун. Да, от трилионите тонове пепел в стратосферата много от тях ще загинат. Но както знаем от историята на нашия вид Homo, човекът не умира толкова лесно. Много сме силни. Дори полуголи ловци в Африка преди 70 000 години само загубиха по-голямата част от своето население. Преди 639 хиляди години на Земята е имало няколко вида от един и същи род Homo. Никой от тях, както знаем, не изчезна. Днешните хора знаят как да правят консерви, могат да отглеждат мая и да правят промишлени оранжерии, отоплявани от вода от електроцентрали. Те могат да се справят. Въпреки че не всички.
Супервулканите обаче могат да бъдат стимулирани. Не, журналистическите истории за факта, че ядрените бомби могат да изстрелят Йелоустоун, нямат нищо общо с реалността. Честотата на сеизмичните вълни, способни да изстрелват супер изригвания, е много по-ниска от тази, която може да генерира дори най-мощните термоядрени бомби. Но във Вселената има сили много по-лоши от дори най-добрите ни бомби.
Преди 66 милиона години астероид с диаметър около десет километра удари Земята в сегашно Мексико. Силата на експлозията беше 100 милиона мегатона - 12 000 съвременни ядрени арсенала от хора. Срязащи се и надлъжни сеизмични вълни от събитието обиколиха цялата планета и се образуваха в противоположното, източно полукълбо. Още преди астероида вулканите започнаха да изригват далеч на Изток, създавайки капаните на Декан - огромни полета от лава, които някога заемаха един милион и половина квадратни километра. Веднага след удара, притокът на магма от мантията в този регион рязко се увеличи.
Представете си, че напълвате голяма гумена топка с вода и пробивате малък отвор от едната й страна. Тогава някой взе и нанесе мощен удар по топката с чук - от страната, противоположна на дупката. Какво се случва със струята от дупката? Влиянието на астероида Chicxulub засили вулканизма по целия свят - включително и за Хиндустан. Повече от 70 процента от стълбите Deccan се изляха веднага след удара с астероид.
Мащабът на вулканичната зима, причинен от капаните на Deccan, е много по-силен от загряването на Йелоустоун. Изливането на лава продължи десетки хиляди години и през цялото това време температурата на Земята остана много ниска, а валежите бяха оскъдни. От динозаврите оцеляла само една група маниаптори - тези, които раждали птици. И те очевидно са преодолели катастрофата на Chicxulub и Декановите капани само защото вече знаеха как да летят и загубиха зъбите си, а това значително помогна за търсенето на храна, станала рядкост.
Не може да се каже, че най-тежката катастрофа се е случила преди 66 милиона години. Преди 252 милиона години в Сибир се случи подозрително подобна история. Сибирските капани са дори по-големи от тези на Декан. Уви, не знаем къде би могъл да падне астероидът, способен да провокира сибирската катастрофа. Факт е, че океанската кора, където е трябвало да се случи въздействието, „не живее“повече от 200 милиона години. Той е забележимо по-тежък от континенталния и постоянно потъва в мантията, където се топи без следа.
Сибирски капани - колосални слоеве лава, изригнали преди четвърт милиард години.
Доскоро се смяташе, че най-голямото пермско изчезване е причинено от рязко покачване на температурата, което доведе до емисии на въглероден диоксид. През 2017 г. нова работа на швейцарски изследователи показа, че всичко е същото като при изчезването на динозаврите. Емисиите на пепел и серен диоксид, напротив, доведоха до рязък спад на температурата и силно заледяване. Само пермското изчезване беше по-лошо от това, което уби динозаврите: преди 252 милиона години дори насекомите умираха масово, което не се случи преди 66 милиона години.
Ако утре е война, ако утре е кампания, както винаги, никой не е готов тук
Противно на някои истории от пресата, хората все още не знаят как да прогнозират свръхвулканични изригвания. Ще избухне ли Йелоустоун утре или супервулканът на флеграйските полета отново ще покрие Европа с пепел до Донбас, като преди 40 000 години? Честно казано, никой не знае. Те можеха също толкова добре да спят в продължение на десетки хиляди години.
Но какво ще стане, ако се случи? Да, не можем нито да предвидим, нито да спрем супер изригването. Но хората като вид ще го оцелеят, макар и с милиони жертви. По-трудно е, ако голям астероид падне на планетата и подбуди чудовищни изригвания, като тези, създадени от капаните на Декан или Сибир. Днес планетата няма средства за противоастероидна защита. Все още обаче няма големи астероиди, чиито орбити могат да се пресичат със земните. Но ако се появят, няма да е възможно бързо да се отговори на заплахата. Нямаме нужните супер тежки ракети, а детонацията на такъв астероид не е най-лесното нещо.
Можете да забележите предварително само тези от тях, които принадлежат към нашата Слънчева система. Те имат повтарящи се орбити, по които се движат около Слънцето. През октомври 2017 г. астрономите за първи път видяха астероид, който може да се появи без никакво предупреждение. Това е междузвездният астероид A / 2017 U1, открит едва на 14 октомври 2017 г. Три дни преди това той се приближи до нашата планета с 24 милиона километра. Обектът дойде при нас, вероятно от системата на Вега. Тъй като тялото се приближи от посоката на Слънцето, до последния момент не се виждаше чрез телескопи - светилото, затъмнено A / 2017 U1.
Такъв „дар на съдбата“лесно може да доведе до нова серия от катастрофални вулканични изригвания. Най-вероятно нито хората, нито другите големи животни ще успеят да преживеят новата пермска катастрофа.
Александър Березин
