Novi podaci o erupcijama Zemljinih super-vulkana pokazuju da su oni u stanju izazvati osamdesetogodišnju vulkansku zimu širom planeta.
Supervulkani Zemlje
Novi podaci o erupcijama Yellowstone Supervolcano-a (SAD) pokazuju da mogu uzrokovati osamdesetogodišnju vulkansku zimu širom planeta. Njegova razmjera bit će takva da će se moskovska regija pretvoriti u tundru, a snijeg će ležati na Ruskoj ravnici veći dio godine. Amerika će također patiti od nove klime, iako u manjoj mjeri. Zašto Yellowstone može postati gori za Rusiju i Kanadu nego za Države, i može li stoljetna glad nakon takve erupcije uništiti sve ljude na Zemlji?
Kino i mediji polovice 20. stoljeća govorili su da će atomski rat uništiti sve - ne eksplozijama, nego radioaktivnom kišom i nuklearnom zimom. Ona je, prema stvaranju mitova od propagandista, trebala potjecati iz sukoba gradova zapaljenih nuklearnim napadima. Čađa bi se uzdizala, zatamnjujući Sunce - i kao rezultat toga, godine svjetlosnih mrazeva na ekvatoru i minus 50 u središnjoj Rusiji.
Od tada su horde radioaktivnih mutanata preplavile filmove o "nuklearnoj apokalipsi", a potom su se računalne igre pooštrile. Zabavno je, ali tijekom istih tih godina, znanstvenici širom svijeta otkrili su da nuklearno oružje ne može učiniti ništa takvo. Ali nešto drugo je sasvim sposobno, a to je nešto - supervulkani poput Yellowstonea.
Zašto bismo se smirili i prestali se bojati bombe
Promotivni video:
Da bismo razumjeli što je vulkanska zima zaista strašna, trebali bismo je usporediti s nuklearnim ratom. Treći svijet, s potpunim troškovima čitavog arsenala bojevih glava iz svih zemalja svijeta, iz atmosfere će spaliti u atmosferu 50-150 milijuna tona čađe. Sovjetski i američki istraživači "nuklearne zime" 1980-ih, koristeći klimatsko modeliranje, ocijenili su to katastrofom. Prema njihovim procjenama, ljetne će se temperature u kontinentalnoj Rusiji spustiti za 35 stupnjeva (ispod zimskih), a u Sjedinjenim Državama - za 20 stupnjeva. I za desetak godina se temperature u obje zemlje neće vratiti u normalu, što će u potpunosti isključiti mogućnost normalne poljoprivrede. Da, naučnici su rekli, sami napadi atoma ubili bi manji dio populacije dviju supersila - ali nuklearna zima sigurno će dokrajčiti sve koji su ostali s više godina gladi.
Postoji nekoliko velikih problema s ovim proračunima. Prosječna snaga nuklearnih naboja danas je od 1,2 megatona ili manje. Eksplozija takve sile ne može osigurati ulazak čađe i pepela u stratosferu odakle ne pada kiša. I sve što je dolje (u troposferi) brzo se ispire kišom (na primjer, zloglasna Hiroshima "crna kiša"). Nuklearna zima bez čađe koja ulazi u stratosferu je nemoguća. Pristalice hipoteze „zime“počele su pretpostavljati da će se čađa, koja apsorbira sunčevu svjetlost, zagrijavati i uzdizati sve više, dosežući još stratosferu. Ali nitko nije proveo niti jedan takav eksperiment, zbog čega ta pretpostavka nije podržana ničim.
Druga, i još važnija stvar je da su se već dogodile supermoćne eksplozije s ispuštanjem čestica koje apsorbiraju svjetlost na Zemlji. Erupcija planine Pinatubo na Filipinima 1991. godine imala je prinos 70 megatona - snažniji od bilo koje ljudske bombe. Iz toga je do visine od 35 kilometara bačeno 10 milijardi tona čvrstih stijena u obliku sitnih čestica. Jedan prosječni vulkan dao je 60-70 puta više emisija u atmosferu (i veće) nego što to može dati atomski rat. I to je logično: nuklearne eksplozije nastaju na visini, inače će reljef zaštititi prizemne ciljeve od eksplozivnog vala. Vulkan, s druge strane, troši svu svoju energiju ne u atmosferi, već na zemlji, zbog čega podiže više prašine.
Oblak pepela nad planinom Pinatubo tri dana nakon erupcije, Filipini, 1991.
Uz to, vulkanske erupcije proizvode puno sumpornog dioksida (Pinatubo - 20 milijuna tona). SO2 odmah stvara snažne anti-stakleničke aerosole koji su daleko opasniji od čađe od nuklearnih požara. Čađa sprečava zagrijavanje Zemljine površine, ali zagrijava atmosferu oko nje. U konačnici, ta bi se toplina trebala povremeno suzati s planete "pokrivačem čađe", dopuštajući da se površina zagrijava. Sumporni aerosoli jednostavno odražavaju Sunčevu energiju u svemir - to jest, zrak se ne zagrijava čak i na visini. Obično sumporni dioksid i njegovi derivati nisu opasni, brzo se kišom isperu iz troposfere. Pinatubo i snažnije vulkanske erupcije grozni su jer bacaju SO2 u stratosferu, gdje nema kiše i odakle se aerosoli mogu spustiti samo vrlo sporo - pod vlastitom težinom.
Lako je vidjeti da je 1991. godine Pinatubo zagađivao atmosferu desetine puta više nego što je nuklearni rat mogao. I što, je li temperatura stvarno pala za 20-35 stupnjeva? Prosječne globalne temperature u 1991. - 1993. uistinu su se smanjile - međutim, za 0,5 stupnjeva. U tom kontekstu, priče o nuklearnoj zimi izgledaju vrlo sumnjivo. I autori djela o tome ne spominju ni riječ o tome kako će 150 milijuna tona "nuklearnih" emisija u atmosferu uspjeti napraviti ono što čak 10 milijardi tona stvarnih vulkanskih emisija nije savladalo.
Parkiralište na Filipinima nakon erupcije Mount Pinatuboa, automobili su prekriveni pepelom. F
Filipini nakon Pinatuboa: Pepeo koji pada s neba nakupio se na koži zrakoplova, promijenio težište i podigao nos prema gore.
Što vulkani mogu, a što super vulkani
Vrijedno je razumjeti: 70 megatona Pinatuboa 1991. godine prilično je mala erupcija. Krakatoa je 1883. dala 200 megatona i 25 kubičnih kilometara emisije, Tambor 1815. - 800 megatona. Nakon Tambora (milijarde tona pepela i emisije SO2) u lipnju 1816. snijeg je počeo padati u državi New York, a to je južno od Sočija. U Quebecu je u isto vrijeme palo 30 centimetara svježeg snijega u nekoliko dana. Mjesec na nebu često je izgledao plavkasto ili čak potpuno zeleno - čestice izbačene erupcijom izobličile su uobičajene boje nebeskih tijela.
Munchova slika "The Scream" naslikana je nakon Krakatoa - i točno pokazuje promjene u boji neba.
Našu zemlju ozbiljno je pogodio samo jedan takav erupcija - peruanski vulkan Huaynaputina 1600. godine. Nakon što sumporni aerosoli uđu u atmosferu, brzo se prenose preko planete. Stoga su ljetni mrazovi tada postali čest gost u našoj zemlji. U 1601-1603. Godini u zemlji nije bilo žetve, zbog čega su započele Velika glad i nevolje.
Munchova slika "The Scream" naslikana je nakon Krakatoa - i točno pokazuje promjene u boji neba.
Ali, da budem iskren, sve su to sitnice. Navedeni vulkani su obični vulkani, na koje vruća tekuća talina dolazi iz zemljine kore. Supervolkani su mnogo opasniji, jer im magma dolazi iz gornjeg plašta, gdje su pritisci i temperature mnogo veći. Prije 70.000 godina u Indoneziji eksplodirao je jedan takav - supervulkan Toba. Snagu erupcije teško je izračunati, ali jasno je da je bila mnogo veća od čitavog nuklearnog arsenala ljudi.
U zrak se podiglo 7 bilijuna tona čvrstih čestica, od čega je 2 bilijuna pepela. "Nuklearna zima" sa svojih 150 milijuna tona čađe na ovom su mjestu dječje igračke. Došla je prava vulkanska zima. Prosječne godišnje temperature spustile su se, prema modernim procjenama, za 1-3 stupnja. Čini se da je malo, ali to je razlika u prosječnoj godišnjoj temperaturi između Yaroslavla (plus tri) i Murmanska (plus jedan). Podsjećamo da postoje polja u blizini Yaroslavla i tundra oko Murmanska.
Nije ga ubila samo hladnoća. Činjenica je da se za svaki stupanj pada prosječnih godišnjih temperatura isparavanje vode sa zemljine površine smanjuje za nekoliko posto. Bez isparenja, nigdje nema vode za kišu po zemlji. Mnoge regije su doživjele dugotrajnu sušu. Sa svoja skromna dva stupnja Toba je uništio većinu tada živih Homo sapiensa.
Osim hladnog vremena i suše, južnu Aziju pogodila je i smrt tla. U Indiji je sloj pepela koji je pao nakon ove erupcije (podsjetimo, odvijao se u dalekoj Indoneziji) dosegao 10-15 centimetara. Na tlima prekrivenim njime dugo nijedna biljka nije rasla, biljojedi su počeli umirati, a slijedili su ih lovci. Gotovo svi ljudi koji su uspjeli napustiti Afriku su umrli, a čak je i na Crnom kontinentu ukupan broj ljudi pao na nekoliko tisuća.
Yellowstone: glavni kalibar
Okej, Toba je drastično smanjio populaciju naše vrste i uništio sve ljudske koloniste u Aziji. A što je s Yellowstoneom, kojeg mediji toliko plaše?
Novo djelo američkih geologa sa Sveučilišta u Kaliforniji u Santa Barbari (SAD) pokazalo je da su posljednja velika erupcija Yellowstona prije 639.000 godina zapravo dvije erupcije odjednom - s prekidima stoljećima. Sve u svemu, više od tisuću kubičnih kilometara pepela bačeno je u atmosferu - mnogo trilijuna tona.
Najzanimljivije u radu pokazalo se mjerenje temperature u slojevima koji su uslijedili odmah nakon erupcija. Oba puta prosječna godišnja temperatura pala je za više od tri stupnja. Ono što se dogodilo jednako je pretvaranju središnje Rusije u tundru poluotoka Kola. Ono što je posebno važno jest da je trajanje obje vulkanske zime prije 639 tisuća godina bilo oko 80 godina zaredom.
Yellowstone supervulkan trenutno ne izgleda poput velikog razarača. Od njega je ostala samo kaldera. Ovo je divovski bazen, toliko ogroman da zauzima većinu istoimenog nacionalnog parka, uključuje jezero i mnogo gejzira - glavna turistička atrakcija ovih mjesta.
Zamislite da se ovakva erupcija dogodi sutra. Sjeverne zemlje, posebno Kanada i Rusija, bit će najteže pogođene. Klima ovih mjesta ionako nije baš povoljna za poljoprivredu. Volgograd i Rostov na Donu, sa svojim + 8-9 stupnjeva Celzijevih, u teoriji će zadržati mogućnost poljoprivrede - međutim, na razini moskovske regije i regije Tula. Ali kiša na tim zemljama možda neće pasti - i tako već 80 godina zaredom. Tko će uzgajati kruh u takvim uvjetima? Glupo je osloniti se na uvoz iz inozemstva, kao u sovjetsko doba. Tadašnji izvoznik # 1 (SAD), a ujedno i Kanada, bit će prekriven debelim slojem pepela, na kojem neće ništa rasti. Da, Florida i Kalifornija neće dobiti dovoljno pepela, ali na kraju će trećina milijarde američkih stanovnika također morati pojesti nešto. Usjevi će pasti čak i tamo gdje nema pepela. EU vjerojatno neće moći ništa izvesti nakon što se prosječna godišnja temperatura spusti za tri stupnja.
Ispod Yellowstone caldera, na dubini od oko 8 tisuća metara, nalazi se džinovski magma mjehurić s temperaturom većom od 800 stupnjeva Celzijusa. Vruća vrela donose na površinu ugljični dioksid i hidrogen sulfid.
Smanjenje žetve srušit će Afriku i Latinsku Ameriku, a bez kiše, to je neizbježno. No, bolje je zaboraviti na UN-ovu pomoć u hrani odjednom. 80 godina očajničke gladi primorat će sve da akumuliraju sve što mogu rasti. U inozemstvu nitko neće pomagati. Čak i ako u nekoj godini bude dovoljno zrna, svaki zdravi vladar jednostavno će je staviti u skladište. Teško je reći koliko će ljudi umrijeti od Yellowstonea u Sjedinjenim Državama, ali definitivno možemo reći da će glad i hladnoća postati katastrofa planetarnih razmjera, od koje se nitko neće sakriti. Do kraja 80 godina vulkanske zime populacije najsjevernijih zemalja mogu se značajno smanjiti.
Naravno, to neće biti svi "bonusi" nove super erupcije Yellowstonea. 80 godina Murmanske klime pretvorit će šume oko nas u tundru ili šumu-tundru. Snijeg će većinu godine prekriti Rusku ravnicu. Mi samo skromno šutimo o sudbini Sibira: svatko to može zamisliti sam.
Uvijek bi moglo biti i gore
Ako vam se slučajno učinilo da je transformacija Domovine u snježnu pustinju i smrt nepoznatog broja milijuna ljudi od stoljetne slave problem, onda vas požurimo utešiti. Bilo je i gorih slučajeva u povijesti planete.
Sami super vulkani ne mogu udariti jače od Yellowstonea. Da, od trilijuna tona pepela u stratosferi će mnogi umrijeti. Ali kao što znamo iz povijesti naše vrste Homo, čovjek ne umire tako lako. Jako smo jaki. Čak su i polugoli lovci u Africi prije 70 000 godina samo izgubili većinu svog stanovništva. Prije 639 tisuća godina na Zemlji je bilo nekoliko vrsta istog roda Homo. Nijedan od njih, kao što znamo, nije izumro. Današnji ljudi znaju napraviti konzerviranu hranu, mogu uzgajati kvas i praviti industrijske staklenike grijane vodom iz elektrana. Oni to mogu podnijeti. Iako nisu svi.
Međutim, supervolkani se mogu potaknuti. Ne, novinarske priče o činjenici da nuklearne bombe mogu lansirati Yellowstone nemaju nikakve veze sa stvarnošću. Učestalost seizmičkih valova koji mogu pokrenuti super erupcije mnogo je manja od one koja može stvoriti čak i najsnažnije termonuklearne bombe. Ali u Svemiru postoje sile puno gore čak i od naših najboljih bombi.
Prije 66 milijuna godina, asteroid promjera oko deset kilometara pogodio je Zemlju u današnjem Meksiku. Snaga eksplozije bila je 100 milijuna megatona - 12.000 modernih nuklearnih arsenala ljudi. Stisni i uzdužni seizmički valovi s događaja obišli su čitav planet i formirali se u suprotnoj, istočnoj hemisferi. Još prije asteroida, vulkani su počeli eruptirati daleko na Istoku, stvarajući Deccan zamke - ogromna polja lave koja su nekada zauzimala milijun i pol četvornih kilometara. Neposredno nakon udara, priliv magme iz plašta u ovo područje naglo se povećao.
Zamislite da veliku gumenu kuglu napunite vodom i probijete malu rupu na jednoj od njezinih strana. Tada je netko uzeo i snažnim udarcem loptom udario kuglu - sa strane suprotne rupi. Što se događa s mlazom iz rupe? Utjecaj asteroida Chicxulub pojačao je vulkanizam diljem svijeta - uključujući Hindustan. Više od 70 posto Deccanovih ljestvi izlilo se odmah nakon udara asteroida.
Ljestvica vulkanske zime koju uzrokuju Deccan zamke mnogo je jača od zagrijavanja Yellowstonea. Izlijevanje lave trajalo je desetke tisuća godina, a cijelo to vrijeme temperatura na Zemlji je ostala vrlo niska, a oborina rijetka. Od dinosaura preživjela je samo jedna skupina maniraptora - oni koji su rodili ptice. I oni su, po svemu sudeći, nadvladali katastrofu Chicxulub-a i Deccan zamki samo zato što su već znali letjeti i izgubili zube, a to je uvelike pomoglo u pronalaženju hrane koja je postala rijetkost.
Ne može se reći da se najgora katastrofa dogodila prije 66 milijuna godina. Prije 252 milijuna godina sumnjiva slična priča dogodila se u Sibiru. Sibirske zamke su čak i veće od Dekanovih. Jao, ne znamo gdje bi mogao pasti asteroid koji bi mogao izazvati sibirsku katastrofu. Činjenica je da okeanska kora, gdje je utjecaj trebao biti, "ne živi" više od 200 milijuna godina. Primjetno je teža od kontinentalne i neprestano tone u plašt, gdje se topi bez traga.
Sibirske zamke - kolosalni slojevi lave koji su eruptirali prije četvrt milijarde godina.
Donedavno se vjerovalo da je najveće permsko izumiranje uzrokovano naglim porastom temperature, što je dovelo do emisije ugljičnog dioksida. Godine 2017. novi rad švicarskih istraživača pokazao je da je sve isto kao i sa izumiranjem dinosaura. Nasuprot tome, emisija pepela i sumpor-dioksida dovela je do naglog pada temperature i jakog zaledenja. Samo permsko izumiranje bilo je gore od onog koji je ubio dinosauruse: prije 252 milijuna godina čak su masovno izumrli i insekti, što se nije dogodilo prije 66 milijuna godina.
Ako je sutra rat, ako je sutra kampanja, kao i uvijek, ovdje nitko nije spreman
Suprotno nekim novinarskim pričama, ljudi još ne znaju kako predvidjeti supervolkanske erupcije. Hoće li sutra Yellowstone eksplodirati ili će supervolkan Phlegrean Field polja ponovo prekriti Europu pepelom do Donbasa, kao prije 40 000 godina? Iskreno, nitko ne zna. Mogli su jednako dobro spavati i desetine tisuća godina.
Ali što ako se to dogodi? Da, ne možemo niti predvidjeti niti zaustaviti super erupciju. Ali ljudi kao vrsta to će preživjeti, iako s milijunima žrtava. Teže je ako veliki asteroid padne na planet i potakne monstruozne erupcije, poput onih stvorenih Dekanovim ili sibirskim zamkama. Danas planeta nema sredstva za zaštitu od asteroida. Međutim, još nema velikih asteroida čija se orbita može presijecati sa Zemljinom. Ali ako se pojave, neće biti moguće brzo odgovoriti na prijetnju. Nemamo potrebne super-teške rakete, a detonacija takvog asteroida nije najlakša stvar.
Unaprijed možete primijetiti samo one od njih koji pripadaju našem Sunčevom sustavu. Imaju ponavljajuće orbite u kojima se kreću oko Sunca. U listopadu 2017. astronomi su prvi put vidjeli asteroid koji bi se mogao pojaviti bez ikakvog upozorenja. Ovo je međuzvjezdani asteroid A / 2017 U1, otkriven tek 14. listopada 2017. Tri dana prije toga približio se našem planetu za 24 milijuna kilometara. Objekt je došao do nas, vjerojatno iz Vega sustava. Budući da se tijelo približilo iz smjera Sunca, do posljednjeg trenutka nije bilo vidljivo kroz teleskope - svjetiljka je zatamnila A / 2017 U1.
Takav "dar sudbine" lako može potaknuti novu seriju katastrofalnih vulkanskih erupcija. Najvjerojatnije, ni ljudi ni druge velike životinje neće moći preživjeti novu permsku katastrofu.
Aleksandar Berezin