В Італії заворушився супервулкан. Геологи заявляють про швидке виверження вулкана біля неаполя Виверження флегрейських полів
Наука помітила цю небезпеку, що таїлася під ногами людства лише недавно — і ще не одному вулканологу не вдалося стати очевидцем її пробудження. Але вони благають своїх богів, щоб цього не сталося.
Бомба під Неаполем
Дослідження земних надр за допомогою сейсмічної томографії (Seismic tomography) показало, що район Неаполя лежить над величезним магматичним басейном площею 400 кв. км. На думку вулканологів, це справжня міна сповільненої дії, яка може колись вибухнути. Однак побоюватися слід не лише чергового виверження Везувію.Флегрейські поля аж ніяк не невинні пам'ятки геологічного минулого планети. Більш докладне їх вивчення показало, що ця покрита кількома десятками кратерів місцевість є залишками кальдери древнього гігантського вулкана, частина якої затоплена водами бухти Поццуолі. Звичайно, у світі є приклади інших, не менш вражаючих величезних кальдерів. Наприклад, острів Тіра, «рогалик» якого – все, що залишилося після вибуху в XV столітті до н. вулкана Санторін. Але дослідження вулканічного району Неаполя продовжуються і хто знає, які відкриття вони принесуть.
Що якщо Флегрейські Поля та Везувій – це не два окремі вулкани (стародавній та сучасний), а дві «вихлопні труби» давнішого і куди грандіознішого вулкану, кальдерою якого є Неаполітанська затока? Звичайно, таке припущення поки що можна називати лише науковою фантастикою, але хто знає!
Однак повернімося до не менш цікавої наукової реальності - до Флегрейських Полів. Отже, їх дослідження показало, що вони є величезний древній вулкан, нині сплячий - проте має дещо іншу конструкцію, ніж, наприклад, його сусід Везувій. Цей тип вулканів отримав робочу назву супервулкани (supervolcano) – насамперед за свої розміри.
Вогняні виразки Землі
Типовий вулкан, яким ми собі його уявляємо, це конусоподібний пагорб із кратером, з якого вивергаються лава, попіл та гази. Утворюється він так: у надрах знаходиться вулканічний осередок з магмою, вміст якого знаходить собі шлях (канал) через тріщини, розломи та інші дефекти земної кори. У міру підняття магма виділяє гази, перетворюючись на вулканічну лаву, і виливається через верхню частину каналу, зазвичай званого жерлом. Відколюючись навколо жерла, продукти виверження та нарощують конус вулкана.
Супервулкани мають свою особливість, через яку донедавна ніхто навіть не підозрював про їх існування. Справа в тому, що вони зовсім не схожі на звичні нам конусоподібні «шапки» із жерлом усередині. Та й навряд чи вони змогли б щось схоже наростити - і не тільки тому, що така гора досягала б кількох десятків кілометрів на підставі і 15-20 у висоту, вона просто почала б провалюватися під землю, через те, що кора не у стані витримати такий тягар. Власне приблизно так і відбувалося.
Їхні осередки розташовуються набагато ближче до поверхні землі і являють собою величезні магматичні резервуари - відповідно велика і площа їхнього горизонтального перерізу. За однією з версій, виверження супервулкана починалося з того, що магма розплавляє і розламує шар земної кори над собою, випинаючи на земній поверхні величезний горб (заввишки кілька сотень метрів і діаметрів 15–20 і більше кілометрів).
Потім тиск зростає, магма шукає собі вихід. По периметру супервулкана виникають численні жерла і тріщини - а потім вся його центральна частина обрушується вниз, вогненну пекло. Породи, що звалилися, точно поршень, різко вивільняють з надр величезні обсяги магми і газів - і вони викидаються в небо гігантськими фонтами лави і гігантськими хмарами попелу.
Подібне явище ніколи ще не бачили не лише вулканологи, а й взагалі homines sapientes – усі земні супервулкани виверглися задовго до їхньої появи. Однак залишається питання: чи завжди вони були рідкісним геологічним явищем, чи колись в епоху бурхливої геологічної молодості нашої планети їх виверження відносно часто трусили її тіло? Чи пов'язане їх виникнення із періодами т.зв. «Підвищеної вулканічної активності» планети? Відповіді на ці питання ще тільки потрібно знайти.
Коли виверження супервулкана закінчувалося, від нього залишалася величезна кальдера, усередині якої утворювалася величезна долина – своєрідну кришку над магматичним вогнищем. Частиною такої «кришки», її краєчком, таки можуть бути Флегрейські Поля. Таким чином, якщо класичний вулкан можна порівняти з «прищиком», то супервулкан скоріше схожий на серйозну гематому чи нарив.
Подальша його доля може бути різною. Він може мирно спати, перетворившись на резервуар для озера, може стати гарячою долиною термальних джерел, а може іноді пустувати невеликими виверженнями, покриваючись вулканічними конусами. Але може і викинути ще раз - стрясаючи земну кору. Все залежить від процесів, що відбуваються у його надрах.Сьогодні під визначення «супервулкан» потрапляють кілька об'єктів. По-перше, це ті самі Флегрейські Поля. По-друге, це вулкан Тоба на острові Суматра, який востаннє вивергався близько 74 000 років тому. Нині його гігантська кальдера площею 1775 кв. км заповнена водою і є дуже мальовничим озером.
Стародавній і дуже великий супервулкан нещодавно був відкритий на Камчатці. Під час вивчення району Банних джерел співробітники виявили там останки стародавньої кальдери. При більш ретельному дослідженні було встановлено її обсяги (25 на 15 км) і зразковий вік - близько півтора мільйона років. Таким чином, вона в кілька разів старша за більшість Камчатських вулканів. До версії ж, що кальдера є древнім супервулканом, вчених призвело вивчення куполообразного підняття у її центрі - викликаного наявністю під ним потужного магматичного вогнища.
Але найвідоміший супервулкан - це Єллоустонський національний парк (Yellowstone National Park), що знаходиться в районі Скелястих гір у північно-західній частині штату Вайомінг (США). Найбільш докладно досліджений, він до того ж став головним героєм документального фільму «Supervolcano» (виробництво ВПС) і однойменного художнього трилера, які представляють його можливе виверження як початок грандіозного катаклізму.
Вулканічна зима
Виверження звичайного вулкана в планетарному масштабі - не більше ніж страшне видовище. Показане в голлівудських фільмах «Пік Данте» та «Вулкан» - нісенітниця в порівнянні з тим, що станеться при виверженні супервулкану. За лічені години буде викинуто десятки, а то й сотні кубічних кілометрів попелу та лави. І перемогти стихію за допомогою бульдозерів та динаміту не вийде – людству залишається лише спостерігати та чекати. Таку сумну мораль несе глядачам Supervolcano.
Детальні дослідження Єллоустонського парку, знаменитого, перш за все, своїми гейзерами, почалися ще в середині ХХ століття. Вже тоді вчені дійшли висновку, що його гігантська кальдера (70 на 30 км.) явно вулканічного походження. Звичайно, розум відмовлявся вірити в існування вулканів таких розмірів – тому знадобилося ще багато років досліджень та теоретичних розробок, перш ніж було розроблено модель супервулкану.
У ході них стало відомо, що останні три виверження Єллоустонського супервулкану відбувалися два мільйони років тому, мільйон триста тисяч років тому та шістсот тридцять тисяч років тому. Таким чином, напрошувався висновок, що виверження більш менш періодичні, і період - близько шестисот п'ятдесяти тисяч років. А це означає, що в разі наступного виверження залишається чекати небагато - зрозуміло, по геологічному годиннику. Однак не всі почули це уточнення і США прокотилася сенсація, підхоплена в інших країнах і потім втілена на екрані: Єллоустонський супервулкан скоро вибухне, рятуйся хто може!
Прогнозування наслідків глобальних катаклізмів є не тільки цікавою, а й дуже затребуваною справою. Ці прогнози користуються великою популярністю у мільйонів обивателів, що зачитуються і задивляються сценарієм майбутнього кінця світу. Тому щойно з'явилися прогнози щодо дати виверження супервулканів, не забарилися з'явитися і прогнози їх наслідків.
Отже, в перші хвилини після обвалення в небо, на висоту до півсотні кілометрів, злетітимуть стовпи розпечених газів та попелу. Одночасно пірокластичні потоки помчать уздовж поверхні землі, випалюючи все в радіусі кількох десятків кілометрів. І якщо район Єллоустона населений відносно нечисленно, то подібний вибух Флегрейських Полів спопелить область, яку населяють мільйони людей.
За кілька годин більшість викинутого попелу почне осідати, покриваючи їм цілі держави. Міста, що знаходяться за сотні кілометрів від Йєллоустона, доля Помпей, звичайно, не спіткає, проте рух транспорту буде дуже утруднений - якщо взагалі можливо. До того ж вулканічний попіл - не сніг, він навесні не розтане, а під час випадання він засмічує органи дихання людей та тварин, виводить з ладу машини та механізми. Непросто дихатиме і через вулканічні гази - до яких входять з'єднання сірки.
Але куди більшу небезпеку нестиме попіл, що залишився в атмосфері: закриваючи собою сонячні промені, він може створити ефект «вулканічної зими», що майже нічим не відрізняється від «ядерної зими» - ефекту, що виникає при глобальному ядерному конфлікті і розрахованого вперше двадцять років тому радянським математиком Микитою Миколайовичем Мойсеєвим. Зараз вважається, що виверження вулкана Тамбора (1815 рік), яке викинуло в атмосферу кілька кубічних кілометрів вулканічного матеріалу, викликало похолодання планетарного масштабу, що призвело до Європи до «року без літа». Через це виверження в 1816 настав останній в історії всеєвропейський голод. Десятки тисяч німців переїхали тоді до Росії та США. Але це лише квіточки. Нещодавні дослідження показали, що виверження супервулкана Тоба призвело до зниження середньої температури на одинадцять градусів, і викликане цим зледеніння мало катастрофічні наслідки.
Як неважко здогадатися, подібна катастрофа схожа на ядерну війну або падіння астероїда. Проте війни людство може уникнути - якщо керуватиметься розумом, а чи не емоціями. Непроханого космічного «прибульця» можна спробувати збити або відхилити за допомогою вже існуючих технологій. Але методів запобігання виверженню не тільки «супер-», а й звичайних вулканів ще не існує – ось чому ці прогнози викликають, м'яко кажучи, заклопотаність.
З іншого боку, приводу панікувати також немає. Описана катастрофа може статися – проте не завтра і не за рік. Але новий привід чекати на «кінець світу» найближчим часом з'явився. Тому ми ще почуємо нові «сенсації» про швидкий вибух супервулкану, а також про зіткнення нашої планети з астероїдом, чорною діркою і можливо навіть з
МОСКВА, 15 травня - РІА Новини.Вулкани на Флегрейських полях на околицях Неаполя можуть викинутися найближчим часом, на це вказують накопичення тектонічної напруги та деформація порід у жерлі колишнього супервулкану, йдеться у статті, опублікованій у журналі Nature Communications.
"Простеживши за формуванням тріщин і зсувами порід на Флегрейських полях, ми вважаємо, що зараз цей вулкан досяг критичної фази і подальше підвищення активності зробить ймовірність виверження досить великою. Вкрай важливо, щоб місцева влада була готова до такого перебігу подій", - заявив Крістофер Кілберн. (Christopher Kilburn) із університетського коледжу Лондона.
За час існування людської цивілізації відбулося сім великих вивержень, одне з яких, вибух гори Тамбора в 1815 році, знищило 71 тисячу людей і призвело до помітного похолодання клімату та неврожаю та голоду у різних країнах по всій Землі.
Інше велике виверження, записи про яке стали першими в історії людства, сталося в 1538 на околицях Неаполя, на так званих Флегрейських полях. Вони являють собою жерло великого супервулкану, виверження якого в минулому не поступалися силою Тамборі і могли послужити, як сьогодні вважають геологи, причиною вимирання неандертальців у Європі приблизно 50 тисяч років тому.
Кілберн та його колеги вже кілька років спостерігають за станом Флегрейських полів, активність яких помітно зросла останнім часом. Як показали торішні виміри, висота деяких регіонів вулкана зростає зі швидкістю приблизно три сантиметри на місяць, що вказує на формування магматичної камери під полями Флегрейських. У грудні 2016 року влада Італії серйозно задумалася про евакуацію прилеглих населених пунктів через надмірно високу активність вулкана.
Британські та італійські геологи заявляють, що такі побоювання були цілком обґрунтовані. Вони прорахували швидкість накопичення магми в надрах Флегрейських полів в останню половину XX століття та виявили, де знаходиться джерело сейсмічних поштовхів та деформацій.
Як пояснюють вчені, багато геологічних і тектонічних процесів можна уявити собі як басейн з вхідною і вихідною трубою. У ролі першої виступають усі джерела сейсмічної напруги, у тому числі й потоки лави, що піднімаються з глибин Землі, а другий — слабкі поштовхи, міні-виверження та інші способи "безпечного" рятування від цієї енергії. Якщо напруга вивільняється недостатньо швидко, воно поступово накопичується, що у майбутньому може призвести до потужного виверження чи землетрусу.
У районі Неаполя, як показують виміри Кілберна та його колег, ця напруга накопичується з початку 1950 років, і до сьогодні під Флегрейськими полями зібралося достатньо магми, щоб виникло потужне виверження, якщо вона проб'ється назовні.
За словами геологів, в останні кілька місяців лава піднялася до позначки за три кілометри від поверхні Землі. Як швидко вона подолає цю відстань і чи зупинить цього разу рух, вчені поки не знають, проте ймовірність виверження сьогодні є максимально високою за останні кілька сотень років. Геологи радять владі Неаполя "бути готовими" до більш серйозних наслідків, ніж серія потужних поштовхів, які зазвичай супроводжували зростання Флегрейських полів у минулому.
), розташований під італійським містом Неаполь, показує ознаки "пробудження" і може навіть наближатися до критичної точки тиску, вважають вчені.
Кампі Флегрей (або "гарячі поля" в перекладі з італійської мови) - це велика вулканічна область, розташована на захід від Неаполя.
Дослідники з Італії та Франції вперше визначили межу, після якої магма, що піднімається з-під поверхні Землі, може викликати вивільнення рідин та газів. Це може призвести до впровадження високотемпературної пари прямо в навколишні гірські породи, каже фахівець Джованні Кьодіні (Giovanni Chiodini) з Національного інституту геофізики та вулканології у Болоньї.
"Гідротермальні гірські породи при нагріванні можуть зрештою втратити свою механічну стійкість, викликаючи прискорення наростання критичних умов", - пояснює учений.
За його словами, неможливо точно сказати, коли відбудеться виверження супервулкану. Але така подія становить неймовірну небезпеку для всіх 500 тисяч людей, які мешкають поряд з кальдерою — великою циркоподібною улоговиною вулканічного походження.
На думку Кьодині, необхідно краще вивчити поведінку цього небезпечного "сусіда" через той ризик, який він представляє для численного населення цієї території.
Починаючи з 2005 року супервулкан Кампі Флегрей переживає те, що фахівці називають підйом. Італійська влада у 2012 році підвищила рівень тривоги із зеленого до жовтого. Для вчених це означає, що необхідне безперервне та активне наукове спостереження за вулканом. Вони вже встановили, що темпи деформації ґрунту та рівень сейсмічної активності останнім часом зросли.
Два інші активні вулкани - Рабаул у Папуа-Новій Гвінеї та Сьєрра-Негра на острові Галапагос - "показували прискорення в місцях деформації ґрунту до виверження з тією ж структурою, що спостерігається у Кампі Флегрей", зазначає Кьодіні.
Кальдера Кампі Флегрей була сформована 39 тисяч років тому внаслідок вибуху, який викинув у повітря сотні кубічних кілометрів лави, гірської породи та інших уламків під час найбільшого виверження вулкана в Європі за минулі 200 тисяч років.
Дослідження про "пробудження" вулкана опубліковано у науковому виданні Nature Communication.
До речі, неподалік також розташований вулкан Везувій, який останній раз "прокидався" в 79 році нашої ери, внаслідок чого з землі було стерто кілька римських поселень, у тому числі знаменитий Помпеї. Цей вулкан також класифікується як активний.
Додамо, що нещодавно дослідники спрогнозували ще одну потенційну катастрофу -
Міжнародна група вчених з Італії та США провела дослідження та визначила точне розташування магматичного міхура під Флегрейськими полями. За даними вчених, розплавлені породи знаходяться під містом-портом Поццуолі на півдні Італії та створюють тиск, який може посилити виверження до катастрофічних масштабів. Про це повідомляється у прес-релізі на сайті Phys.org.
На думку дослідників, супервулкан стає дедалі небезпечнішим. Особлива небезпека полягає в тому, що ніхто точно не може сказати, коли відбудеться чергове виверження. При цьому існує можливість, що магма знайде вихід на дні моря і катастрофи не відбудеться.
Нагадаємо, Флегрейські поля – вулканічний район, що розташований в Італії неподалік міста Неаполя. Супервиверження Флегрейських полів відбулося близько 40 тис. років тому і, ймовірно, призвело до вулканічної зими. Попіл покрив територію площею близько 1,1 млн. кв. км.
У 1980-х роках у районі Флегрейських полів сталася низка слабких землетрусів. Тоді виверження не сталося, проте розпечені породи викликали деформацію літосфери та зростання тиску.
Майже всі кальдери на нашій планеті потенційно небезпечні. Але якщо ми багато говоримо про , Таупо чи Тобі, то Кампі Флегрей в Італії чомусь обділена увагою. Насправді вона несе не меншу загрозу, ніж її заокеанські побратими, і може призвести до великої катастрофи, яка зруйнує значну частину Європи. Розуміння того, що відбувається з італійською кальдерою, може бути життєво важливим та дозволить у майбутньому уникнути наслідків її активності.
Останнє виверження у субвулканічній системі Кампі Флегрей відбулося лише 477 років тому – у 1538 році. Кількість вулканічного матеріалу, викинутого кальдерою, була достатньою для того, щоб сформувати пагорб Монте-Нуово недалеко від міста Поццуолі. До наших днів збереглися ознаки її більш ранньої руйнівної діяльності – фумарольні поля Сольфатара із сірководневими джерелами та знамениті римські колони «Храм Серапіса», що свідчать про затоплення регіону вздовж затоки Поццуолі.
Кампі Флегрей і зараз залишається активною, тому Національний інститут геофізики та вулканології Італії (INGV) здійснює пильний моніторинг за її діяльністю. Дані, отримані останні кілька десятиліть, невтішні. З 1982 по 1985 поверхня кальдери всього за 3 роки піднялася на висоту близько 2 метрів. 1983-го центр міста Поццуолі – Ріоне Терре – несподівано піднявся, а потім знову опустився. Тоді близько 10 тисяч людей були змушені залишити свої будинки і так і не змогли повернутися, оскільки доступ до цієї зони тепер заборонено.
З початку 2012 року поверхня Кампі Флегрей у районі Поццуолі росте приблизно на 6 см на рік. Хоча ці показники не такі вражаючі, як у 1980-х роках, але викликають серйозні побоювання у вулканологів. Згідно з доповіддю Обсерваторії Везувію, опублікованій 21 липня 2015 року, час від часу на Флейгрейських полях відбуваються тимчасові прискорення зростання. Наприклад, лише за січень 2014-го ґрунт піднявся на 8,5 см, а за березень 2015-го – на 3 см. Усього ж за останні 4 роки зростання поверхні кальдери становило 24 см.
Наприкінці 2012 року було зафіксовано сильну деформацію кратера Бокка-Гранде на фумарольних полях Сольфатару, а протягом останніх кількох років у кальдері фіксується велика кількість підземних поштовхів, переважно біля північних берегів затоки Поцццуолі на глибині 1–4 км. За останній рік тут сталося 119 землетрусів. Мало того, з 2003 року температура води та пари у фумаролах вулкана піднялася на 10–15 °C, а склад газів, що виділяються, став більш «магматичним», тобто з більш високим вмістом діоксиду вуглецю.
Що це все означає? Згідно з висновками вулканологів, подібна ситуація може вказувати, по-перше, на подальше підняття магми, яке почалося ще у 1980-х роках. По-друге, це може бути пов'язано із змінами, що відбуваються у гідротермальній системі вулкана. І по-третє, активність може зростати у зв'язку з появою нової магми в надрах Кампі Флегрей. У поєднанні з підняттям ґрунту, зміною складу газів та зростанням температури у фумаролах остання гіпотеза здається найбільш ймовірною.
Зважаючи на те, що серйозні зміни у 1980-х роках не призвели до виверження, залишається сподіватися, що й сучасна ситуація ніяк не вплине на активність вулкана. Відповісти на питання, коли станеться вибух Кампі Флегрей, вчені намагаються й досі. Цього року вони здійснили буріння ґрунту в кальдері та встановили моніторингові прилади на великій глибині. Але поки що майбутнє Флегрейських полів так і залишається загадкою.