Ископаемые извержения

Современные извержения вулканов по мощности уступают древним

Современные извержения вулканов, даже те, что вызывали глобальное похолодание климата, не идут ни в какое сравнение с древними катаклизмами эпохи раннего кайнозоя. Нет никакой гарантии, что катастрофические события не повторятся в наше время, считают ученые, изучившие геологические «отпечатки пальцев» извержений — пленки сернистых соединений в горных породах, сохранившиеся от вулканических выбросов.

Когда 20 марта 2010 года исландский вулкан Эйяфьядлаекюдль проснулся после 200-летнего сна и парализовал на несколько недель авиасообщение в Европе и над Атлантикой, это серьезно изменило взгляды людей на извержения вулканов и возможное влияние этих процессов на будни обитателей сейсмически и вулканически неактивных территорий. Вулкан напомнил людям о том, что они не только не властны над силами природы, но и далеки от понимания и предсказания последствий их «работы».

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "1533004",
    "incutNum": 3,
    "repl": "<3>:{{incut3()}}",
    "uid": "_uid_3386383_i_3"
}

Однако если для человечества 200 лет – весьма серьезный срок, то для жизни вулкана между одним и другим пробуждением проходит всего лишь ночь. Естественно, в истории земных вулканов таких дней и ночей было не две, не десять и даже не тысяча.

Можно ли использовать предыдущий опыт геологической истории Земли для изучения динамики и последствий текущих вулканических процессов?

Обширные извержения древних вулканов значительно изменяли атмосферу Земли, а история этих изменений может быть прочитана по «летописям» горных пород, говорится в работе, опубликованной в Nature.

Профессор Хуимин Бао из университета Луизианы и его коллеги изучили извержения вулканов Северной Америки времен раннего кайнозоя (от 65,5 млн лет назад).

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3352978",
    "incutNum": 4,
    "repl": "<4>:{{incut4()}}",
    "uid": "_uid_3386383_i_4"
}

«Извержения вулканов прошлого оказывали значительное влияние на окружающую среду. Даже на памяти людей сохранились эти события – вспомните извержение филиппинского вулкана Пинатубо в 1991 году и крупнейшее извержение Лаки (Исландия) в 1783–1784 годах. Оба извержения сопровождались серьезным выбросом аэрозолей в атмосферу и понижением средней температуры на всей планете. Физический аспект – выбросы столбов золы – весьма краткосрочен, а вот химические последствия выброса газов в атмосферу оказывают длительные эффекты на глобальный климат», — объясняет автор работы.

Среди таких химических последствий – выброс вулканического сернистого газа (SO₂), его окисление до сульфатов (SO₄^2-) и осаждение сульфатных аэрозолей. Американские ученые создали компьютерные модели, основанные на геологических данных, которые описывают химию окисления сернистого газа в атмосфере высокогорных равнин за длительный период до того, как деятельность человека начала воздействовать на качество воздуха.

За основу была взята модель современной динамики сернистых соединений в атмосфере. Состав древней атмосферы определялся по изотопному составу сернистых отложений в древних скалах. Модель модифицировалась таким образом, чтобы описываемые ею условия атмосферы совпадали с данными, полученными из изотопного анализа.

Исследователи выяснили, что слои вулканического пепла очень богаты сульфатами – продуктами окисления атмосферных сернистых газов.

Кроме того, эти сульфаты имеют уникальные изотопные «отпечатки пальцев», которые показывают, как шло их формирование в атмосфере, по какому пути шло окисление.

Моделирование этих атмосферных условий для объяснения геологических данных показало, что в моменты формирования сульфатных слоев пепла кислотность (рН) «растворов» в облаках очень сильно отличалась от современного уровня.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3354603",
    "incutNum": 1,
    "repl": "<1>:{{incut1()}}",
    "uid": "_uid_3386383_i_1"
}

Было показано, что самый важный и сильнее всего действующий на атмосферу газ – диоксид серы – в атмосфере действительно окисляется до твердых сульфатов, которые еще долго не осаждаются и присутствуют в воздухе в виде коллоидных систем – аэрозолей. Если аэрозоль становится достаточно плотным, он осаждается в скальных породах как «зеркало» древней атмосферы.

«Во время извержений вулканов отложения аэрозолей были столь интенсивными, что содержание сульфатов на поверхности и в небольших водоемах достигло критического — и началось образование гипсов (кристаллогидратов сульфата кальция)», — объяснил Бао.

Самое «молодое» из таких событий – извержение вулкана Лаки, вызвавшее падеж скота в Исландии, болезни легких у людей в Европе и аномально холодные зимы на всей планете.

Геологические данные свидетельствуют, что древние извержения были еще мощнее, интенсивнее и выбрасывали в атмосферу еще больше сернистых соединений.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "2308378",
    "incutNum": 2,
    "repl": "<2>:{{incut2()}}",
    "uid": "_uid_3386383_i_2"
}

Однако давность столь катастрофических событий не означает, что они не могут повториться в наши дни.

«Важно отметить, что извержения вулканов, которые пережило человечество за последние несколько тысяч лет, совершенно незначительны в сравнении с некоторыми событиями давностью 40 млн лет в Северной Америке — и по интенсивности, и по количеству выбросов SO₂. В те времена сульфатные аэрозоли формировались гораздо интенсивнее, а удар, который они наносили атмосфере, мог быть поистине гигантским», — резюмировал Бао.