Даже незначительные вулканические извержения могут вызвать глобальные катастрофы

Фото из открытых источников

Когда авиационные власти составляют карты риска выветривания пепла в Северной Атлантике, Исландия занимает первое место. Открытие, сделанное во льду Гренландии, меняет эти расчеты. Крошечные частицы стекла, застрявшие в древнем снегу, теперь сопоставлены с извержением в Орегоне, причем пепел распространился на расстояние, которого никто не ожидал для события такого масштаба. Эти фрагменты крошечные – каждый меньше песчинки.

Чтобы определить источник их происхождения, исследователи сравнили их химический состав с вулканическими отложениями, собранными на действующих вулканических участках по всему Северному полушарию. Результаты исследования опубликованы в журнале Quaternary Science Reviews.

Подпись точно совпала с подписью вулкана Ньюберри в центральном Орегоне. Работу возглавила Хелен Иннес из Школы наук о Земле и окружающей среде Университета Сент-Эндрюс. Определить, к какому именно вулкану относятся фрагменты такого размера, бывает непросто, но совпадение с вулканом Ньюберри было очевидным.

Иннес описала момент, когда исследователи сравнили геохимический профиль с месторождениями Ньюберри, как по-настоящему волнующий — совпадение было точным.

Ньюберри расположен в Каскадном хребте, той же цепи действующих гор, что и гора Сент-Хеленс. Большая часть изверженного материала – известного как период Большого Обсидиана – скопилась вблизи вулкана в узкой полосе, направленной на восток.

Мелчайшие частицы совершили гораздо более долгий путь. Они перенеслись через континентальную часть Соединенных Штатов, через Атлантический океан и попали в снег Гренландии. Они преодолели более 5000 километров от места старта. Для извержения такого масштаба такой разброс был неожиданным.

До этого исследования время извержения укладывалось в интервал примерно в 140 лет. В более ранней работе этот период был сужен лишь до рубежа VII века. Данные по Гренландии предоставили исследователям более точные сведения.

Каждый год выпадающий снег сжимается в отчетливый слой, читаемый подобно годичным кольцам деревьев. Пепел от вулкана Ньюберри находился в слое, датированном с точностью до двух лет до 686 года нашей эры.

Такая точность — новшество. Теперь исследователи могут сопоставлять данные об извержении вулкана Ньюберри с данными дендрохронологии, письменными хрониками и другими датированными архивными документами.

Исследователи могут проверить, встречается ли 686 год нашей эры где-либо ещё как год, когда на небе произошло что-то необычное.

Извержение в Ньюберри получило четвертую оценку по индексу вулканической взрывной активности — шкале, где каждая ступень вверх соответствует извержению примерно в десять раз большей мощности. Таким образом, оно примерно в десять раз меньше, чем извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году, и примерно в десять раз больше, чем извержение вулкана Эйяфьядлайёкюдль в Исландии в 2010 году.

Эйяфьядлайёкюдль служит полезным примером для сравнения. Хотя он меньше Ньюберри, по данным анализа причин сбоев, он всё же парализовал европейское воздушное пространство на несколько дней и привёл к отмене около 100 000 рейсов.

В глобальном масштабе извержения, подобные Ньюберрийскому, происходят несколько раз в десятилетие. Большинство из них остаются недалеко от нас. Это же извержение не затронуло эти места. Узкая, вытянутая форма местных пепловых отложений дает ученым представление о ветрах, которые переносили пепел с вулкана. Вероятно, сильные восточные ветры, дувшие во время извержения, перенесли мельчайшие частицы через Северную Америку и в Атлантический океан.

Криптотефра — пепел, слишком мелкий, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом, — при определенных условиях может оставаться в воздухе в течение нескольких недель. При достаточно сильном ветре пепел может распространяться на большее расстояние, чем можно было бы предположить, исходя только из масштабов извержения.

В Северной Атлантике сосредоточено одно из самых интенсивных воздушных движений на Земле. Вулканический пепел может повредить реактивные двигатели, поскольку мелкие частицы могут плавиться в камере сгорания и замерзать на более холодных частях турбины.

Соавтор исследования Уильям Хатчисон из Сент-Эндрюса прямо заявил: размер сам по себе не является определяющим фактором. «Небольшое, но очень богатое пеплом извержение в оживленном месте может вызвать огромные разрушения», — сказал он.

Сам вулкан Ньюберри имеет рейтинг «очень высокая степень угрозы» согласно Национальной системе раннего предупреждения о вулканической активности Геологической службы США, наряду с другими вершинами Каскадных гор, включенными в оценку агентства.

Одного совпадения данных ледяного керна недостаточно для описания каждого извержения вулкана Ньюберри за всю историю, и ветровые потоки 686 года н.э. не обязательно совпадают с современными. Предсказать точное повторение такого распространения вулкана с уверенностью невозможно.

Полученные данные касаются одного конкретного извержения, а не всех событий аналогичного масштаба. Другие извержения средней мощности с подобных вулканов, вероятно, не выбрасывали пепел на такое расстояние. Это же извержение произошло при условиях, которые оказались для него благоприятными.

Планирование мер по предотвращению стихийных бедствий в Северной Атлантике сосредоточено на Исландии. Однако данные ледяных кернов Гренландии показывают, что вулканы, расположенные гораздо западнее – по другую сторону Тихого океана – могут доставлять пепел в то же воздушное пространство, если направление ветров будет подходящим.

Это расширяет круг задач, за которыми должны следить планировщики. Следующее умеренное извержение в нескольких тысячах миль к северу от европейских или североамериканских воздушных коридоров перестает восприниматься как чисто локальная проблема.

То, что раньше воспринималось как региональная опасность, теперь, судя по одному крошечному осколку стекла, выглядит как опасность, затрагивающая целое полушарие.