Здравствуйте! На данный момент портал работает в режиме тестирования.
мама
123
Наука Новости

Новосибирские геофизики выяснили, что приведет к взрыву супервулкана Тоба

Причины взрыва вулкана Тоба (Индонезия, остров Суматра) и процесс его «питания» изучила с помощью сейсмической томографии международная команда под руководством новосибирского геофизика Ивана Кулакова (НГУ, ИНГГ СО РАН), сообщает пресс-служба Новосибирского государственного университета.

Супервулканы — вулканы, которые могут за одно извержение выбросить более 1000 кубических км вещества в условном твердом эквиваленте.

«Вулкан Тоба расположен в Индонезии, на острове Суматра. В последний раз суперизвергался около 74 тысячи лет назад. Это событие является наиболее катастрофическим вулканическим извержением на Земле за последние несколько миллионов лет. По последним данным, в атмосферу было выброшено около 2 800 кубических км пород. Явление вызвало резкое изменение климата. Ученые предполагают, что именно из-за экстремальных условий, которые были вызваны извержением, первобытный человек вынужден был развиваться, чтобы выжить, что, вероятно, и сделало его человеком разумным», — рассказал заведующий лабораториями Новосибирского госуниверситета (НГУ) и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, профессор НГУ Иван Кулаков.fameous_volcanoesЧтобы понять масштабы события, обратимся к крупнейшему документально зарегистрированному извержению. Взрыв индонезийского вулкана Тамбора в 1815 году, объем которого составлял около 150 куб. км, повлек за собой гибель более чем 70 тыс. человек, «год без лета» — небывалое понижение температуры в Европе и Северной Америке, неурожай зерна и голод. Другой пример — исландский вулкан Эйяфьядлайёкюдль. Из-за него в 2010 году было заблокировано движение самолетов в Европе. Объем его извержения составил менее 0,01 кубических км. Названные показатели несопоставимы с суперизвержением.

«Наша цивилизация настолько уязвима, что даже относительно небольшое извержение может привести к серьезным последствиям и материальным потерям. Что говорить, если произойдет суперизвержение? Нам придется решать проблемы, связанные с изменением климата, освещенности, загрязнением атмосферы и т.д. Иначе говоря, человечеству придется заниматься выживанием, — рассказал Кулаков.


Новая карта сейсмической активности поможет уменьшить последствия землетрясений


«Почему суперизвержения периодически повторяются в этом месте, чем эта точка особенна? Возможно ли повторение сценария в виде нового суперизвержения? Если да, то когда это может произойти? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно посмотреть на проблему шире: изучить с помощью различных методов геологии и геофизики не только сам вулкан, но и его окружение», — объяснил геофизик.

Супервулкан Тоба расположен над зоной погружения океанической литосферной плиты под континентальную. В погружающейся плите Индийского океана вдоль подводного хребта имеется крупная разломная зона, которая опускается в мантию непосредственно под вулкан. При этом одна часть погружается более круто, чем другая, в результате чего в плите образуется разрыв.

«Хребет Исследователей напрямую связан с повторяющимся супервулканизмом Тобы. След от погружения этого разлома хорошо виден в гравитационном поле на разработанной нами модели гравитационного потенциала. Что представляет собой этот разлом? Это «ослабленная» зона литосферы с трещинами, в которую затягивается большое количество воды из океана. В результате этот разлом при погружении привносит в мантию во много раз больше воды, чем недеформированная литосферная плита.

Как это ни парадоксально звучит, но вода является наиболее взрывоопасным веществом на Земле. Все катастрофические извержения опасны не столько излияниями расплавленной лавы, сколько взрывами, мощь которых определяется именно наличием воды в недрах под вулканом», — обращает внимание ученый.

Попадая в разлом, вода насыщает породы, просачивается вверх, преобразуя породы мантии и понижая их температуру плавления. В результате вверх устремляется поток расплавленных пород, насыщенных водой. Эти расплавы скапливаются под континентальной корой. Они не могут продолжить дальнейший подъем, поскольку являются более тяжелыми, чем породы коры.

«В итоге под Тобой на глубине 30–50 км образуется горячий магматический резервуар, объем которого оценивается в 50 тыс. кубических км. Построенные нами сейсмические модели показывают, что этот подземный резервуар точно совпадает с «вспучиванием» земной поверхности на высоту более километра в районе Тобы», — уточнил Кулаков.


Россия и Япония совместно с ЮАР обсудят способы защиты от землетрясений и цунами


Этот огромный резервуар можно сравнить с «печкой», которая вызывает плавление пород в верхней коре, и, таким образом, на глубине 7–15 км образуется второй магматический резервуар. О строении и происхождении этого резервуара в верхней коре эти учёные говорили ранее в статье, опубликованной в журнале Science в 2014 году.

«Со временем флюидов и расплавов в верхнем резервуаре становится все больше, а температура продолжает увеличивается. В какой-то момент часть жидких флюидов превращается в газ, катастрофически увеличиваясь в объеме. В результате, в коре образуются новые трещины, по которым устремляются вверх расплавы, насыщенные флюидами, которые, в свою очередь, превращаются в газ. Возникает лавинообразная реакция, которая заканчивается взрывом. Эта бомба замедленного действия заряжается десятки тысяч или, возможно, сотни тысяч лет. Покуда хребет Исследователей продолжает свое погружение, привнося аномальное количество воды в мантию, этот механизм – паровая машина вулкана Тобы – будет действовать», — сказал Иван Юрьевич.

Ученые считают, что когда-нибудь наступит очередное суперизвержение, но предсказать его дату не могут. Поэтому человечеству стоит пристально изучать столь опасный объект.

Однако суперизвержение не может произойти мгновенно, оно должно послать нам предупреждения, (например землетрясения, деформации поверхности, изменения сейсмической структуры, выбросы газов и пр.), их можно заметить за десятки лет до катастрофы. За это время можно к нему подготовиться: усовершенствовать конструкции самолетов или вывести устойчивые сельскохозяйственные культуры.

«Остановить суперизвержение нельзя. Но мы на то и люди, чтобы выживать благодаря своим умственным способностям, предвидеть опасности и заранее минимизировать ущерб. Если наши предки 70 тысяч лет назад смогли с честью пройти через ужасные испытания, то и современный человек в случае глобальной катастрофы сумеет проявить свои таланты и пройти через трудный период с минимальными потерями», — завершил Кулаков.

Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в июльском номере престижного журнала Nature Communications.

Об авторе

Игорь Князев

Игорь Князев