Duboko ispod površine zemlje, dva američka vulkana nezamislivih okršaja leže u stanju američke države Kalifornije i Wyominga. Ako eksplodiraju, za nekoliko sati će cijeli zapadni dio Sjedinjenih Država biti prekriven debelim slojem vulkanske prašine. Svaki od ovih vulkana eksplodirao je najmanje četiri puta u posljednja dva milijuna godina! Čudovišta koja dišu vatrom slične snage čekaju svoje vrijeme u dubinama Indonezije i Novog Zelanda.
Odbrojavanje je započelo
Erupcija super vulkana u razornoj moći može se usporediti samo s padom asteroida srednje veličine. Ali to se čudovište probudi deset puta češće - otprilike jednom u nekoliko stotina tisuća godina - i rađa najdramatičniju prirodnu katastrofu koja bi mogla zadesiti čovječanstvo. Osim toga, osim trenutnih posljedica ovog tragičnog događaja, dogodit će se, na primjer, i nepredvidive promjene u globalnoj klimi. Stoga ne čudi velika želja istraživača da razumiju razloge ove pojave, tako da, ako ne spriječe ovu ubojitu kataklizmu, što ljudi, naravno, ne mogu, onda to barem predvidjeti. Znanstvenici se ovim problemom bave od 1950-ih, ali tek je posljednjih desetljeća došlo do opipljivog napretka u razumijevanju mehanizama koji djeluju unutar super-vulkana.
Calderas
Riječ "caldera" dolazi od španjolskog kaldera, što znači "veliki kotao", a odnosi se na ovalnu ili kružnu depresiju na vrhu vulkana, obično nastalu nakon erupcije. Postoje kaldere veličine 30-60 kilometara i duboke nekoliko kilometara. Oni obično nastaju kada se podzemne praznine ispod vulkana (vulkanolozi ih zovu magm komorama) preplave, a magma visokog tlaka probije kroz prozore „nataknute“očvrslim stijenskim masama. I tu dolazi do eksplozije! Spomenute ogromne kaldere nastale su istinskim supervulkanima, stotinama i tisućama puta većim od onih poznatih znanstvenicima! Jasno je da su komore magme ispod ovih kaldera bile monstruozne veličine.
Nacionalni park Yellowstone dom je tri relativno mlada kaldera supervulkana. Nastali su u različito vrijeme - prije 640 tisuća godina, prije 1,3 milijuna i 2,1 milijuna godina.
Promotivni video:
Magma komore
U protekla dva milijuna godina, četiri super vulkana na područjima Nacionalnog parka Yellowstone u Wyomingu, Long Valley u Kaliforniji, Toba u Sumatri i Taupo na Novom Zelandu izbacili su 750 kubičnih kilometara magme iz utrobe našeg planeta!
Od sredine 1970-ih provode se studije o osobitostima formiranja magmskih komora. Super erupcije nastaju kao rezultat pojave vertikalnih pukotina pod utjecajem tlaka magme, koji dopiru do Zemljine površine. Magma se uzdiže duž tih pukotina, množeći njihov broj u krugu. Nastaje svojevrsni prsten, unutar kojeg se stvara masivni cilindar, lišen potpore. Urušava se u praznu komoru magme, poput krova kuće koja je izgubila zidove! Ovaj kolaps istiskuje preostalu magmu i plinove u komori, žureći u prstenaste otvore.
Sitni kristali riješit će veliki problem
Dugo je uočeno da se komadi vulkanske stijene sastoje od sitnih kristala. Međutim, tek krajem 1980-ih postalo je moguće započeti temeljitije proučavanje istih. U posljednjem desetljeću geohemičari su se ozbiljno zainteresirali za kristale minerala cirkona koji su dio vulkanskih stijena. Mineral je privukao njihovu pažnju svojom visokom otpornošću na visoke temperature i pritisak. Pokazalo se da kristali cirkona sadrže kisik-18, koji u atomskom jezgru nema 8 neutrona, kao u atmosferskom kisiku, već 10! Osim toga, u ispitivanim uzorcima kirkonovih kristala bilo je malo izotopa kisika - manje nego u magmi! To je značilo da je cirkon nastao od stijena ispranih kišom ili raspadajućim snijegom!Na temelju ispitivanja kristala cirkona geohemičari su mogli razviti metodu za procjenu vjerojatnosti nadolazećih erupcija super vulkana. Istina, različita su mišljenja o tumačenju napravljenih procjena. Barem neki geohemičari predviđaju skorašnji početak novog ciklusa vulkanizma.
Neslaganja su nastala zbog posljedica super-erupcija. Eksplozivna priroda oslobađanja magme iz magmatskih komora određena je od dva faktora - viskoznosti ove tvari, odnosno brzinom njenog istjecanja i razlikom tlaka u magm komori i na zemljinoj površini. Kako bi se ispitala ta pretpostavka, provedene su posebne studije. Proučavala se posebice priroda odljeva magme na mikroskopskoj razini.
Posljedice super erupcija
Razmatrano je nekoliko modela tih procesa. U jednoj se verziji simulira velika erupcija super vulkana u Long Valleyu i Nacionalnom parku Yellowstone simulirana pod uvjetima pregrijavanja pepela i plinova koji bi u ovom slučaju prodirali u gornje slojeve stratosfere do visine od 50 kilometara. Dok se "krov" nad magmatskom komori uruši, ogromni sivi oblaci koji izviru iz oduška raspršit će se vodoravno oko kaldere. Ti se tokovi, koji su međuprostorni oblik između lave i pepela, širi vrlo brzo - brzinom do 400 kilometara na sat! Automobili, pa čak i lagani zrakoplovi neće moći „pobjeći“od njih. Osim toga, potoci sive oblake bit će vrlo vrući - do temperature od 600-700 Celzijevih stupnjeva.
To znači da će paliti sve oko sebe u krugu od nekoliko desetaka kilometara. Spomenuti sivi oblaci ostavit će još zlobnije i dalekosežnije posljedice.
Na području stotinama kilometara oko supervolkana, nekoliko dana ili čak tjedana će ispasti grudice bijelo-sivog pepela. Čak i u roku od 300 kilometara debljina oborenog pepela bit će barem pola metra. Ako se pomiješa s kišom, vlažnim i stoga teškim pepelom srušit će se krovovi na mnogim stambenim zgradama. U radijusu od 200 kilometara oko kaldere, čak i u podne bit će mračno kao sumrak. Uz već spomenuto, spomenut ćemo i nestanke struje u gradovima, začepljenje pepela plovnim rijekama, nepopravljivu štetu poljoprivredi.
Drugi faktor je sumporna kiselina
Od mnogih plinova koje vulkani ispuštaju sumporni dioksid posebno je štetan za okoliš. Reagira s atmosferskim kisikom i vodom, stvara kapljice izrazito otrovne sumporne kiseline. Upravo te kapljice blokiraju sunčevu svjetlost, pretvarajući dan u noć i "pružajući" našem planetu hladnu pukotinu. Ova situacija postaje slična zloglasnoj "nuklearnoj zimi" koja se predviđala kao katastrofalni ishod nuklearnog rata. Posebnost hidroloških ciklusa na Zemlji je takva da će samočišćenje planeta od posljedica supervolkanskih erupcija potrajati desetljećima! Zanimljivo je da su 1996. godine glaciolozi pregledali uzorke ledenog pokrivača s Grenlanda i Antarktika i tamo pronašli tragove sumporne kiseline u slojevima koji odgovaraju vremenu erupcije vulkana Toba u Sumatri, koji se dogodio prije 74 tisuće godina!Tada je iz utrobe planete izbačeno 2800 kubnih kilometara lave i pepela, a globalna temperatura zraka pala je u prosjeku za 5-15 stupnjeva Celzija! Usput, istraživači su otkrili da je najveći dio sumporne kiseline ispario iz leda u šest godina!
Ne zaboravimo na ozon
Geokemičari su proveli posebnu studiju posebno učinkovitog oksidansa - ozona. To je plin koji štiti sav život na zemlji od štetnog ultraljubičastog zračenja sunca. Kada ozon u stratosferi djeluje sa sumpornim dioksidom, stvara se kiselina, koja pada na zemlju s kišom. Ovdje ona djeluje s vulkanskim pepelom. Tako dolazi do prorjeđivanja zaštitnog ozonskog omotača.
Kao rezultat erupcije planine Pinatubo 1991. godine na Filipinima, zaštitni ozonski omotač u atmosferi smanjio se za 3-8 posto!
Časopis: Tajne 20. stoljeća №22. Autor: Leonid Prozorov