ЭВАКУАЦИЯ Лавовое цунами Бегство из ада 18 сентября. 2021 г
ЭВАКУАЦИЯ Лавовое цунами Бегство из ада 18 сентября. 2021 г.
ЭВАКУАЦИЯ Лавовое цунами Бегство из ада 18 сентября. 2021 г.
Предлагаю перенестись на Камчатку - в самый активный вулканический район нашей страны. Летом 1975 года туда прилетели представители СМИ из десяти зарубежных стран, чтобы увидеть уникальное явление, предсказанное нашими учёными...
Очень красивый и интересный фильм о работе сотрудников Научно-исследовательского института вулканологии Академии Наук СССР во время Большого трещинного Толбачинского извержения на Камчатке в 1975 - 1976 годах.
"К подножию огня". Камчатское ТВ, 1976 г. Источник: канал на YouTube «Советское телевидение. Гостелерадиофонд России», www.youtube.com/c/gtrftv
Мы привыкли к постоянству окружающего нас мира и нередко болезненно воспринимаем все изменения внешней среды, что неудивительно: современному человечеству повезло, так как становление и развитие нашей цивилизации происходило в благоприятный и относительно «спокойный» планетарный период. Однако продолжительность жизни человека не превышает ста лет, индустриальному обществу лишь несколько столетий, а письменной истории человечества — не больше нескольких тысячелетий. В геологическом масштабе такие временные периоды очень короткие, в долгой же истории биосферы есть «записи» о многих катастрофических событиях глобального масштаба, таких как изменения климата, вызванные мощными вулканическими извержениями. И ученые научились их «читать», но пока не могут уверенно прогнозировать предстоящие катастрофы.
Из-за своих последствий извержения вулканов представляют для человечества не меньшую, а, возможно, большую угрозу, чем атомная война, падение крупного метеорита или любые другие глобальные катастрофы. И, по-видимому, эту опасность мы недооцениваем.
Катастрофических извержений с заметными экологическими последствиями в истории человечества было много, включая извержения вулканов Тоба и Кракатау в Индонезии. Но самое крупное извержение, фактически экологическая катастрофа, грозившая уничтожением всему живому на Земле, произошло на границе перми и триаса 250 млн лет назад. И оно было связано с извержениями сибирских траппов — обширной вулканической системы на северо-востоке евразийского континента.
Считается, что эта вулканическая активность привела к вымиранию почти 80% всех биологических видов (по численности более 90%) — практически все живое на Земле погибло, хотя потом довольно быстро, по геологическим меркам, восстановилось. И то, что случилось один раз, может повториться, но возможность сохранения (или восстановления) человеческой цивилизации после такой катастрофы представляется маловероятной.
Одно из самых последних крупнейших извержений произошло 74 тыс. лет назад на вулкане Тоба, расположенном в Индонезии в зоне так называемой субдукции, где океаническая кора погружается под литосферную плиту. Есть предположение, что в результате этой катастрофы драматически сократилась популяция предков современных людей.
Со взрывом в I в. н. э. другого индонезийского вулкана — Кракатау — сегодня связывают самое резкое похолодание за последние 2 тыс. лет. А всего лишь 200 лет назад произошло мощнейшее извержение индонезийского вулкана Тамбора, в результате которого средняя глобальная температура понизилась примерно на 1 градус. Этот «год без лета» с чередой летних заморозков вызвал на огромных территориях Северного полушария, включая США, Канаду и Северную Европу, массовые неурожаи, что привело к голоду и болезням. Подобное явление назвали «вулканической зимой» по аналогии с «ядерной»: ее причиной стали огромные количества изверженной вулканической пыли и газов, которые попали в стратосферу, где и циркулировали в течение нескольких лет, рассеивая и отражая солнечное излучение, что привело к длительному похолоданию.
Среди приведенных выше примеров катастрофических извержений лишь одно можно формально отнести к так называемым суперизвержениям, при которых взрывные выбросы достигают не менее 1 тыс. км3 в твердом эквиваленте. Всего на Земле известно около 20 таких супервулканов, причем за последний миллион лет, как твердо установлено, извергались три из них: индонезийский Тоба, Йелоустон на северо-западе США и Таупо в Новой Зеландии. Есть основания полагать, что такие крупные извержения могли быть в других малонаселенных областях, например на Камчатке, но их свидетельства не сохранились или еще не найдены.
В механизме субдукции, в результате которой океаническая плита «уходит» под литосферную, участвуют различные механические, термические, гидродинамические, химические процессы. С зонами субдукции связаны наиболее сильные землетрясения и крупнейшие вулканические извержения, влияющие на глобальную климатическую систему Земли. В «рутинном» режиме некоторые активные вулканы способны выбрасывать в сутки десятки и сотни тысяч тонн различных газов, включая «парниковые». Среди них углекислый газ, окись углерода и метан (до 10–40% от общей атмосферной эмиссии), сернистый газ и сероводород (около 10%). По: (Zellmer et al., 2015)
Однако, как мы видим, глобальные эффекты имеют и извержения меньшего масштаба: к примеру, выбросы при извержении Тамбора в 1815 г. составили «всего» 180 км3 пепла и вулканического материала (тефры). Поэтому в практическом смысле нам крайне важны все вулканы, которые могут выбрасывать в верхние слои атмосферы такой большой объем изверженных продуктов, что они с учетом особенностей атмосферной циркуляции могут вызывать выраженные и длительные изменения климата.
До недавнего времени считалось, что подобные события происходят достаточно редко — в среднем один раз в тысячелетие, это внушало определенный оптимизм с учетом продолжительности человеческой жизни. Но результаты последних исследований во льдах Гренландии и Антарктиды дают нам другие шокирующие цифры.
Результаты изучения вулканического пепла в ледовых кернах Гренландии и некоторых других ледников показали, что извержения примерно такого же масштаба, как Кракатау или Тамбор, происходили в среднем один раз в 100 лет, т. е. на порядок чаще! Другими словами, мы можем ожидать подобное событие уже в нашем столетии. Такая периодичность — это уже другой масштаб, другие ожидания, особенно с учетом нынешней численности человечества и степени освоения территории планеты.
Главная опасность ожидаемого катастрофического извержения состоит даже не в угрозе для местного населения, которая, бесспорно, велика, а в его глобальных последствиях: загрязнении и помутнении атмосферы из-за выброса пеплов и газа. Ведь даже при относительно небольшом извержении камчатского вулкана Безымянный в 1956 г., «проснувшегося» после 3 тыс. лет спокойствия, столб вулканического дыма в течение двух месяцев достигал 30, а временами и 80 км, а это означает, что выбросы очень долго циркулировали в атмосфере. К счастью, в то время не было самолетов, летающих так высоко, в противном случае воздушное сообщение могло быть парализовано лет на десять.
Кстати сказать, и сама сера из вулканических выбросов представляет собой немалую опасность. Именно сероводород, окислившийся до серной кислоты, мог стать одной из причин массовой гибели живых существ после извержения сибирских траппов. Серная кислота не только изливалась на головы всех живущих, но и заметно изменила состав кислотности водной оболочки планеты: рек, озер, не остался в стороне и мировой океан. А ведь в то время вся основная жизнь была сосредоточена именно в водной среде.
Не думаю, что сегодня возможен повтор катастрофы масштаба извержений сибирских траппов, но такой силы, как извержение вулкана Тамбора, — вполне возможен. И последствия подобного события для густонаселенной планеты будут катастрофичны, потому что оно повлияет не только на климат и сельское хозяйство, но и на промышленность, связь, транспорт... К примеру, в апреле 2010 г. в Исландии резко усилилась активность вулкана Эйяфьядлайокудль, что привело к выбросу в атмосферу не более 1 км3 тефры. В результате были отменены тысячи авиарейсов на севере Европы, и воздушное пространство над этой частью континента было практически закрыто на 10 дней. А если такой транспортный коллапс продлится не месяцы, а годы, да к тому же будет глобальным? Все последствия этого даже трудно сейчас представить...
К сожалению, активность вулканов от человека не зависит, мы не можем ни предотвратить, ни остановить извержения. В наших силах лишь уменьшить ущерб, если мы научимся предугадывать, прогнозировать такие катастрофические извержения и сможем каким-то образом подготовиться. Что конкретно можно сделать в этом направлении, пока непонятно, но если сформулировать это как глобальную проблему и привлечь внимание сообщества ученых, то появятся и конструктивные предложения.
«Наука из первых рук» №5–6, 2018
Об авторе
Николай Леонтьевич Добрецов — действительный член РАН, профессор, главный научный сотрудник лаборатории сейсмической томографии Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН (Новосибирск), заведующий кафедрой минералогии и петрографии геолого-геофизического факультета Новосибирского государственного университета. Лауреат Ленинской (1976), Государственной (1997), Демидовской (1999 г.) премий, премии им. А. Н. Косыгина (2003). Автор и соавтор более 700 научных работ. Главный редактор журнала «Наука из первых рук».
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434515/K...
Вулканолог — специалист по изучению вулканов, их образования, развития, строения, закономерности извержений.
Большинство вулканологов работает на Камчатке, в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН.
Задача современного вулканолога — изучение вулканов с целью прогнозирования их извержений. Это необходимо не только для своевременной эвакуации населения, но и для использования в будущем вулканического тепла.
Сейсмические станции ведут круглосуточное наблюдение за вулканами, фиксируя малейшие изменения, как предвестники грядущего извержения. Внимательно изучаются и последствия извержений. Данные могут использоваться при описании формирования планеты в течение миллиардов лет, а следы лавы позволяют разгадать секреты отложений полезных ископаемых.
Непосредственно во время извержения вулкана, вулканологи следят за направлением теплового шлейфа. Полученные данные имеют большое значение для метеостанций и авиакомпаний.
Важные качества
В профессии вулканолога важна физическая выносливость, аналитический ум, логическое мышление, наблюдательность, склонность к естественным наукам, хорошие слух и зрение.
«В работе вулканолога романтика пока есть. Мы почти всегда «в полях». У нас в Ключах нет ни ресторанов, ни театров, ничего… поэтому приходится постоянно работать. А вообще, в работе вулканолога есть два периода: кабинетный и полевой. Как раз в кабинете ученый обрабатывает полевую информацию за прошлый сезон, отбирает образцы лавы, планирует работу на полевой сезон следующий. А уже летом выезжает на вулкан, отбирает образцы, проводит измерения, вычисляет объемы пород, извергнутых и т.д.»
Юрий Демянчук, начальник Камчатской вулканостанции.
Редкая профессия, но очень востребованная, ведь на планете зарегистрировано более 1000 действующих вулканов. В то же время профессия тесно связана с риском и не подпускает кандидатов, слабых духом.
Чтобы стать вулканологом, необходимо получить профильное высшее образование, например, в Санкт-Петербургском ГУ на кафедре «Петрология и вулканология».
В Москве учиться можно в Московском государственном горном университете (МГГУ).
Для оценки глобальных климатических изменений чрезвычайно важно, чтобы цифровые модели, на основе которых строятся прогнозы, учитывали все значимые источники парниковых газов, одним из которых является метан. Недавно обнаружилось, что огромное количество этого парникового газа выделяется ледником Соульхеймайёкюдль в Исландии. Ученые разобрались в причине и выяснили, что это явление вызвано тем, что ледник находится в зоне вулканической активности и под ним создаются благоприятные условия для бактерий, которые и производят метан.
Рис. 1. Извержение вулкана Катла, прорывающее ледниковый покров. Фото 1918 года с сайта icelandmag.is
Группа английских и американских ученых во главе с Ребеккой Бернс (Rebecca Burns) из Университета Ланкастера, исследуя состав талых вод, вытекающих из-под ледника Соульхеймайёкюдль (Sólheimajökull), обнаружила существенную обогащенность этих вод метаном. В летние месяцы талые воды ежедневно выносят до 41 тонны метана, который затем выделяется в атмосферу. Эти выбросы метана по количеству значительно превосходят аналогичные поступления из любых наземных водных источников сопоставимого объема (за исключением болот) и, например, почти в 20 раз превышают объемы поступлений из газов всех вулканов Европы вместе взятых.
Задачей ученых было выяснить источник происхождения метана в талых водах ледника Соульхеймайёкюдль и объяснить, в каких процессах он там появляется. Полевые работы проводились в течение 5 лет — с 2013 по 2017 год. Сначала авторы провели сравнение состава субгляциальных (вытекающих из-под ледника) вод с водами внешних источников в районе, водами из прогляциальных озер (озер, остающиеся на месте отступающих ледников, см. proglacial lake), а также с супрагляциальными водами (водами, стекающими по поверхности ледника), и убедились в том, что повышенное содержание метана характерно только для субгляциальных потоков. Не был обнаружен метан и в образцах окружающих пород и почв.
Результаты анализов однозначно указывают на биогенное происхождение СН4 в субгляциальных водах. На рис. 2 хорошо видно, что все пробы субгляциальных вод попадают в область биогенных процессов продуцирования метана. Все остальные пробы воды, отобранные в ходе обсуждаемого исследования, попали в области естественных геологических процессов, то есть имеют геогенную природу.
Рис. 2. Диаграмма изотопных значений углерода и дейтерия метана из различных источников. Кружочками обозначены пробы из прогляциальных озер; квадратами — талые и родниковые воды из открытых источников; белыми ромбами — субгляциальные воды; темными ромбами — краевой сток с ледников; большими крестами — дренажные воды; малыми крестами (соединены на диаграмме пунктирной линией) — результаты анализа метана, полученного в лабораторных условиях. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports
Особенностью ледника Соульхеймайёкюдль, расположенного на юге Исландии, является то, что его верхняя часть находится над действующим вулканом Катла, а язык — спускается вниз по долине (рис. 3).
Рис. 3. Карта района вулкана Катла. Кальдеры вулканов обозначены линией со штрихами, направленными внутрь. Оранжевой штриховкой показаны места предыдущих извержений этого вулкана. Жирными красными метками отмечены места извержения вулкана Эйяфьядлайёкюдль в 2010 году. Ледник Соульхеймайёкюдль (Sólheimajökull) расположен в левой нижней части карты. Карта с сайта strokkur.raunvis.hi.is
Вулкан Катла извергается примерно раз в 80–100 лет. В период между извержениями в зоне активности вулкана продолжают выделяться горячие газы, прогревающие ледник снизу. Из-за этого в основании ледника формируется гидрологический слой, в котором в условиях постоянного прогрева активно развиваются бактерии, выделяющие метан.
В открытых водоемах биогенное образование метана обычно компенсируется окислением метана кислородом с образованием углекислого газа (который выделяется в атмосферу) и воды. В случае подледной гидросистемы, непроницаемая крышка льда препятствует проникновению в гидрологическую зону атмосферного кислорода, метан не окисляется, а выносится на поверхность из-под ледника вместе с талыми водами, где уже выделяется в атмосферу. При этом надо отметить, что парниковый потенциал метана в 28 раз выше, чем у углекислоты.
В случае нахождения ледника в зоне вулканической активности, ложе (основание) ледника обладает идеальными условиями для производства метана. При этом сам вулкан не является источником метана, но обеспечивает условия, позволяющие микроорганизмам процветать. Кроме того, вулканические газы создают восстановительную среду во всей гидросистеме, в которой метан сохраняется в неокисленном состоянии. При попадании в такую восстановительную среду, теряют свой окислительный потенциал даже те поверхностные (супрагляциальные) воды, которые просачиваются вниз сквозь толщу ледника.
В этом плане совместная гидрологическая система вулкана Катла и накрывающей его ледяной шапки ледника Соульхеймайёкюдль является гигантским природным инкубатором микроорганизмов, продуцирующих метан в подледном субстрате. В холодное и теплое время года эта система функционирует немного по-разному (рис. 4).
Рис. 4. Схематическая модель функционирования гидрологической системы Катла–Соульхеймайёкюдль в летне-осенний (a) и зимне-весенний (b) периоды. Условные обозначения: 1 — выделения метана; 2 — гидрологический слой в основании ледника; 3 — породы основания ледника; 4 — ледник; 5 — снежный покров. Над жерлом вулкана находится подледная зона таяния ледника. Формирующиеся в этой зоне щелочные воды стекают вниз по ложу ледника. За счет поступающих снизу вулканических газов в системе поддерживается восстановительная среда, поэтому метан, не разлагаясь в результате окисления, доносится субгляциальными водами до выхода на поверхность из-под толщи ледника. В теплый период года этот процесс более интенсивный, так как гидрологическая система ледника обильно пополняется за счет дренажных вод, образующихся при поверхностном таянии льда и снега. В холодный же период может периодически нарушаться связь с геотермальной областью над жерлом вулкана, и тогда в субгляциальных водах вблизи языка ледника окислительные процессы начинают идти более активно, а в выходящих на поверхность водах, метан практически отсутствует. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports
Данная статья — первое опубликованное исследование, темой которого стало масштабное выделение метана в зонах ледников. Помимо вулкана Катла, есть еще много других вулканов в Исландии, обладающих активной гидротермальной системой и перекрытых сверху ледниками. Их метаногенный потенциал абсолютно не изучен. Все больше данных появляется и о зонах сильной геотермальной активности (которая часто является одним из проявлений вулканической активности) под западной частью Антарктического ледяного щита. И везде, где есть сочетание таких факторов, как геотермальная активность, наличие непроницаемой ледниковой шапки, препятствующей проникновению к основанию ледника кислорода, и активность метанобразующих бактерий, возможно ожидать открытие обширных зон метаногенеза.
При этом, на сегодняшний день неизвестно, сколько метана уже накоплено в закрытых (пока не имеющих выхода на поверхность) подледных гидрологических системах этих регионов, и как быстро он будет высвобождаться по мере отступления ледников и сокращения толщины ледниковых покровов, если климат на Земле и дальше будет теплеть: будет ли наблюдаться резкий выброс метана или его медленное выделение по мере вскрытия от льда подледных водоемов.
Источник: R. Burns, P. M. Wynn, P. Barker, N. McNamara, S. Oakley, N. Ostle, A. W. Stott, H. Tuffen, Zheng Zhou, F. S. Tweed, A. Chesler, M. Stuart. Direct isotopic evidence of biogenic methane production and efflux from beneath a temperate glacier // Scientific Reports. 2018. DOI: 10.1038/s41598-018-35253-2
Владислав Стрекопытов
http://elementy.ru/novosti_nauki/433383/Ledniki_raspolozhenn...
Фотограф: Аврамчук Антон Валерьевич
На сайте Mail.ru опубликовали эту фотографию с подписью "Стоянка вулканологов на острове Итуруп." Это точно вулканологи?
Не каждый полезет в кратер в костюме петарды.
Вулканолог Арпад Кернер со своим помощником в защитных костюмах возле кратера вулкана Стромболи, 1933 год, Италия