Супервулкан: что это такое, где они находятся и чем грозит их пробуждение

Слово «супервулкан» звучит почти как название фильма-катастрофы. Многие слышали его в связи с Йеллоустоном — американским парком с гейзерами и горячими источниками, под которым скрывается гигантская магматическая система. Вокруг супервулканов накопилось столько мифов и страшилок, что за ними порой трудно разглядеть реальную научную картину. А она, между тем, по-своему впечатляет даже без преувеличений: в истории Земли случались извержения, которые меняли климат всей планеты и оставляли кальдеры размером с небольшое государство.
Разберёмся, что на самом деле называют супервулканом, чем он отличается от обычной огнедышащей горы, какие супервулканы известны сегодня и насколько обоснованы опасения их «пробуждения».
Чем супервулкан отличается от обычного вулкана
Строго говоря, «супервулкан» — не официальный геологический термин, а скорее удобное название для вулкана, способного на извержение исключительной мощности. Вулкановеды чаще говорят об извержениях восьмого балла по шкале VEI — вулканической эксплозивности, — при которых на поверхность выбрасывается более тысячи кубических километров вулканического материала. Для сравнения: знаменитое извержение Везувия в 79 году, погубившее Помпеи, оценивается примерно в 5 баллов, и объём выброшенного пепла и пемзы там измерялся единицами кубических километров — в сотни и тысячи раз меньше.
Главная особенность супервулканов — колоссальная магматическая камера, гигантский резервуар расплавленной породы на глубине в несколько километров. Когда давление в такой камере достигает критического уровня, происходит не просто выброс пепла из жерла, а разрушение всей кровли резервуара. Земная поверхность обрушивается внутрь, образуя огромную впадину — кальдеру. Именно поэтому многие супервулканы снаружи вообще не похожи на горы: это обширные котловины, нередко заполненные водой. Озеро Тоба на Суматре, например, — это и есть кальдера, оставшаяся после колоссального извержения.
Шкала VEI: как измеряют мощь извержений
Вулканическая эксплозивность — логарифмическая шкала от 0 до 8, похожая по принципу на шкалу Рихтера для землетрясений. Каждый следующий балл означает примерно десятикратный рост объёма выброшенного материала.
Небольшие извержения вроде тех, что регулярно случаются на Камчатке или в Италии, укладываются в 1–3 балла. Катастрофическое извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году в США — около 5 баллов. Пинатубо на Филиппинах в 1991 году достиг 6 баллов и временно снизил среднюю температуру на планете примерно на полградуса. Тамбора в 1815 году — 7 баллов, крупнейшее извержение в письменной истории человечества. А супервулкан — это 8 баллов, событие, которое в историческое время не происходило ни разу: последние извержения такого масштаба случались десятки тысяч лет назад.
Самые известные супервулканы планеты
Йеллоустон, США. Самый знаменитый кандидат в «супервулканы». За последние миллионы лет на его территории произошли три колоссальных извержения: около 2,1 млн лет назад, 1,3 млн лет назад и примерно 640 тысяч лет назад. Самое крупное из них, по оценкам, выбросило более двух тысяч кубических километров породы. Кальдера Йеллоустона имеет размеры порядка 70 на 50 километров, а её присутствие и сегодня питает знаменитые гейзеры и термальные источники парка.
Тоба, Индонезия. Около 74 тысяч лет назад здесь произошло одно из крупнейших извержений за последние миллионы лет — по разным оценкам, было выброшено более двух тысяч кубических километров материала. Пепел от него находят на расстоянии тысяч километров, вплоть до Восточной Африки. Существует гипотеза, что это извержение могло резко сократить численность древнего человечества, однако она остаётся предметом научных споров.
Кампи-Флегрей, Италия. Обширная кальдера прямо под окраинами Неаполя и городком Поццуоли. Около 39–40 тысяч лет назад её извержение накрыло пеплом значительную часть Средиземноморья. Сегодня эта зона остаётся одной из самых тщательно наблюдаемых в мире: грунт там периодически поднимается и опускается — явление, известное как брадисейзм, и в последние десятилетия сейсмологи фиксируют периоды повышенной активности.
Таупо, Новая Зеландия. Около 26,5 тысячи лет назад здесь произошло извержение Оруануи — одно из последних событий планетарного масштаба. Кальдера частично заполнена озером Таупо, а сам вулкан извергается и в историческую эпоху, правда, уже в несравнимо меньших масштабах.
Лонг-Вэлли, США. Калифорнийская кальдера, образовавшаяся около 760 тысяч лет назад. В 1980-х, после серии землетрясений, её активность временно усилилась, что дало толчок развитию систем мониторинга.
Что происходит при извержении супервулкана
Масштаб такого события трудно представить. Сначала нарастает сейсмическая активность, земля вздувается, меняется состав газов. Затем следует сам взрыв: пепел и раскалённые газы поднимаются на десятки километров, буквально в стратосферу. Ближайшие сотни и тысячи километров вокруг накрывают пирокластические потоки — лавины раскалённого пепла и газа, движущиеся со скоростью сотни километров в час. Всё живое на этой территории погибает практически мгновенно.
Далее пепел выпадает на огромных площадях. Толстый слой вулканического пепла разрушает постройки, делает непригодными сельхозугодья, выводит из строя технику, электростанции и водоёмы. Для авиации мелкий вулканический пепел смертельно опасен: он способен остановить двигатели самолётов, поэтому даже умеренные извержения не раз приводили к масштабным закрытиям воздушного пространства.
Наконец, обрушившаяся магматическая камера оставляет кальдеру — гигантскую впадину, которая ещё тысячелетия напоминает о случившемся.
Вулканическая зима: главный глобальный риск
Самое серьёзное последствие супервулкана — не пепел, а влияние на климат. Вместе с пеплом в стратосферу выбрасываются миллионы тонн соединений серы, которые превращаются в аэрозоль и разносится по всей планете. Этот слой отражает часть солнечного света, и средняя температура на Земле падает.
Так работали и куда более скромные извержения. После Тамборы в 1815 году следующий, 1816-й вошёл в историю как «год без лета»: в Северной Америке и Европе летом случались морозы, неурожаи вызвали голод и рост цен на продовольствие. Пинатубо в 1991 году охладил планету примерно на полградуса на год-полтора. Супервулкан способен выбросить в стратосферу на порядки больше серы, а значит, похолодание может растянуться на годы и всерьёз ударить по мировому сельскому хозяйству, цепочкам поставок и экономике в целом.
При этом важно понимать: «конец света» сценарий супервулканического извержения не предполагает. Человечество как вид пережило извержение Тобы, а современная наука, логистика и запасы продовольствия делают последствия управляемыми — тяжёлыми, но не фатальными для цивилизации.
Могут ли супервулканы извергаться без предупреждения
Распространённый страх — что супервулкан «рванёт» внезапно, без всяких предвестников. Вулканология говорит об обратном. Извержению такого масштаба обязательно предшествует длительная подготовка: рост магматической камеры, интенсивные рои землетрясений, заметное поднятие грунта, изменение химического состава выделяемых газов. Все эти параметры сегодня непрерывно отслеживаются.
За ключевыми зонами следят специализированные обсерватории. Йеллоустон контролирует Йеллоустонская вулканическая обсерватория с сетью сейсмометров, GPS-приёмников и спутниковым радаром, фиксирующим деформации поверхности с точностью до миллиметров. Кампи-Флегрей круглосуточно наблюдают итальянские вулканологи. Аналогичные системы есть в Новой Зеландии, Индонезии, на Камчатке.
Учёные считают, что при развитии событий в сторону супервулканического извержения у человечества были бы годы, а возможно, и десятилетия на подготовку. Разумеется, точный прогноз датировать извержение с точностью до года наука пока не умеет — как не умеет предсказывать конкретные землетрясения. Но признаки пробуждения магматической системы она видит заблаговременно.
Так стоит ли бояться Йеллоустона
Интернет полон заголовков о том, что Йеллоустон «просыпается» и взрыв «просрочен». С научной точки зрения эта логика несостоятельна. Во-первых, три крупных извержения Йеллоустона происходили с неравными интервалами, и никакой «периодичности», от которой можно было бы отсчитывать сроки, не существует. Во-вторых, сама магматическая система далеко не полностью расплавлена: значительная её часть — твёрдая порода, и для извержения такого масштаба нужны условия, которых сейчас не наблюдается. В-третьих, обычная активность — сотни слабых землетрясений в год, дыхание кальдеры, движение гидротермальных вод — это норма для Йеллоустона, а не признак приближающейся катастрофы.
Вероятность супервулканического извержения в любой конкретный год оценивается учёными как исчезающе мала. Гораздо реальнее угрозы, с которыми человечество сталкивается ежегодно, — обычные извержения в густонаселённых районах, цунами, ураганы. Именно поэтому вулканологи призывают воспринимать супервулканы спокойно: это не бомба с таймером, а медленно живущие геологические системы, находящиеся под постоянным наблюдением.
Супервулканы — напоминание о том, что Земля живёт по своим, куда более масштабным меркам, чем человек. Они формировали ландшафты целых континентов, влияли на климат и, возможно, на судьбу древних цивилизаций. Сегодня эти гиганты спят, а их дыхание — гейзеры, фумаролы, тёплые кальдерные озёра — стало объектом научного мониторинга и одним из самых впечатляющих зрелищ планеты. Знание о том, как устроены супервулканы и что наука умеет их отслеживать, куда полезнее паники: реальность здесь оказывается интереснее любых апокалиптических сценариев.