Kuo Žemei gresia supervulkanų išsiveržimas

Pagal populiarią teoriją prieš 70 tūkst. metų vienas iš jų vos nepražudė visos žmonijos. Niekas gerai nežino, kada gali įvykti nauja katastrofa.

1815 m. balandžio 5 dieną Indonezijoje prasidėjo vienas didžiausių vulkanų išsiveržimų Žemėje per pastaruosius du tūkstantmečius.

Tamboros vulkanas išmetė apie 100 kubinių kilometrų medžiagos: į atmosferą patekęs sieros dvideginis, reagavęs su drėgme, virto sieros rūgštimi.

Jos lašai, pelenai ir dulkės suveikė kaip skėtis, atspindintis saulės spindulius. Tris paras teritorija, prilygstanti Prancūzijai, kurioje gyveno milijonai žmonių, skendėjo visiškoje tamsoje.

Kiti, 1816-ieji, metai Europoje buvo „metai be vasaros". Vengrijoje ir Anglijoje vasarą snigo, o Šiaurės Amerikoje neužaugo derlius. Airijoje ir Velse prasidėjo badas. Keletas vėlesnių žiemų taip pat buvo anomaliai šaltos.

Iki šiol 1816-ieji išlieka šalčiausi metai nuo meteorologinių stebėjimų pradžios. Dėl anomalių orų, kuriuos sukėlė Tamboros išsiveržimas, Indijoje mutavo choleros vibrionas.

Cholera nušienavo nemažą dalį britų armijos ir iki 1830 m. pasiekė net Rusiją, kur nusinešė apie 200 tūkst. gyvybių.

Čempiono titulas

Dėl to išsiveržimo Tambora netapo supervulkanu. Norint pelnyti šį „titulą", reikia išmesti dešimt kartų daugiau medžiagos, ne mažiau kaip tūkstantį kubinių kilometrų. Tokio masto išsiveržimas ir suteikia teisę vadintis supervulkanu.

Panašaus išmetamų medžiagų kiekio „eiliniai" vulkanai neišmestų net visi kartu.

Kasmet planetoje išsiveržia 60-80 ugnimi alsuojančių kalnų, o įveikti „supervulkano" kartelei prireiktų tūkstanties, ir iš kiekvieno po kubinį kilometrą išmetamosios medžiagos per metus.

Supervulkano išsiveržimas gali ilgiems metams keliais laipsniais sumažinti planetos vidutinę metinę temperatūrą. Pasekmės bus globalios, neatmetant net apledėjimo ir masinio rūšių išnykimo, bet apie tai yra sunku spręsti.

Klimatas, juolab biosfera - sudėtingos sistemos, juos veikia daugybė veiksnių. Žemės istorijoje ne kartą būta ir apledėjimų, ir išnykimų, bet supervulkanų vaidmuo šiuose įvykiuose - ginčytinas klausimas.

Tikrai galima pasakyti tiek: išsiveržus supervulkanui, „metai be vasaros" pasirodytų palyginti šilti ir saulėti. Laimė, supervulkanai išsiveržia retai, o visa jėga - dar rečiau. Istoriniais laikais to dar nėra buvę.

Bet viskas kada nors įvyksta pirmąjį kartą.

Požeminės jėgos

Kaip susidaro supervulkanai? Iš esmės taip pat, kaip ir jų kuklesnieji giminaičiai. Kai kuriose planetos vietose mantijos kietoji medžiaga lydosi, sudarydama magmą - skysto lydalo, kristalų ir dujų mišinį.

Dažniausia tai vykstalitosferos plokščių sandūrose ir ties „karštaisiais taškais", kur iš mantijos gelmių kyla įkaitusios medžiagos srautas. Požeminis magmos telkinys vadinasi magmos židinys.

Jame kaupiantis vis naujoms magmos porcijoms slėgis didėja ir įkaitusi medžiaga bando prasiveržti į paviršių.

Tai ir yra vulkano išsiveržimas. Kuo ilgiau magmai nepavyksta išeiti į laisvę, tuo daugiau jos susikaupia židinyje, kol Žemės pluta pagaliau neatlaiko.

Supervulkano išsiveržimas - tai itin didelio židinio, kuriame magma kaupėsi dešimtis tūkstančių metų, sprogimas.

Po to supervulkano vietoje susidaro kaldera - apvali įduba, tarsi milžiniškas, kelių dešimčių kilometrų skersmens katilas. Čia ilgai veikia fumarolos (plyšys, per kurį į paviršių veržiasi garai ir dujos) ir trykšta karštieji šaltiniai.

Mokslui yra žinoma mažiausia 10 supervulkanų. Kai kurie iš jų seniai užgeso, o kiti baugina naujais išsiveržimais.

Pasakojame apie labiausiai ištyrinėtus planetos supervulkanus.

Vulkanas, kuris galėjo nužudyti visus

Už terminą „supervulkanas" turėtume dėkoti Tobos vulkanui ir geologui Maiklui Rampinui (Michael Rampino) iš Niujorko universiteto. 2003 m., Sumatros saloje tyrinėdamas užgesusį vulkaną Tobos ežero rajone, mokslininkas atkūrė jo katastrofiško išsiveržimo prieš 72-74 tūkst. metų paveikslą. Jis buvo toks išsiskiriantis, kad M.Rampinas pavadino Tobą supervulkanu.

Manoma, kad tada į orą buvo išmesta daugiau kaip 2800 kubinių kilometrų vulkaninių pelenų. Visa Pietų Azija buvo padengta 15 cm storio jų sluoksniu.

Dabartinės Indijos teritorijoje iškritusių pelenų storis vietomis siekė 6 metrus, atskiruose Malaizijos rajonuose - 9 m. Be to, į atmosferą pateko 6 mlrd. tonų sieros dvideginio. Iš jo susidarė 10 mlrd. tonų sieros rūgšties, o tai sukėlė galingus rūgščiuosius lietus ir atšalimą - aerozolio lašai atspindėjo Saulės spindulius.

Tobos išsiveržimas truko apie dvi savaites. Kai kuriais duomenimis dėl to planetos vidutinė temperatūra per keletą metų nukrito 3-3,5 laipsnių.

Gali būti, kad visoje planetoje dėl to išmirė daugybė rūšių. Bent jau grunto mėginiuose iš to meto Grenlandijos ledynų rasta stebėtinai maža biogeninės anglies.

Be to, žmogaus mitochondrijų DNR tyrimas rodo, kad apytikriai tuo metu žmonių skaičius sumažėjo iki kelių dešimčių tūkstančių. Toks sutapimas neatrodo atsitiktinis. Beje, dėl Tobos išsiveržimo pasekmių mokslininkai neturi vieningos nuomonės

Šiandien Tobos kaldera - 28 km pločio ir 100 km ilgio ežeras. Kartais ten vyksta žemės drebėjimai, kai kada gana galingi. Tai nėra keista - Toba yra garsiajame Ramiojo vandenyno Ugnies žiede, kur yra 80 proc. veikiančių vulkanų (iš 1500). Taigi, Tobos dar negalima nurašyti.

Raudonas dangus virš Taupo

Supervulkanas Taupas yra N.Zelandijos Šiaurės saloje, taip pat Ugnies žiede. Jo išsiveržimas prieš 26 500 metų buvo didžiausias po Tobos išsiveržimo. Mokslininkų vertinimu tada buvo išmesta daugiau kaip 1170 km3 vulkaninės medžiagos, išsiveržimas suformavo 33 x 46 km kalderą, vėliau tapusią ežeru.

Po to Taupas buvo išsiveržęs dar 28 kartus. Paskutinis didelis išsiveržimas įvyko apie 180 mūsų eros metus. Ši katastrofa sunaikino gyvybę pusėje Šiaurės salos, pelenais užklojusi 16 000 km2 teritoriją.

Romėnų ir kinų istoriniuose šaltiniuose yra žinių apie „raudoną dangų" išsiveržimo metais. Tai reiškia, kad į atmosferą pateko daug vulkaninio aerozolio. Vis dėlto tai nesukėlė globalinių pasekmių.

Neramus milžinas

Jeloustouno supervulkanas yra JAV, virš „karštojo taško", kur įkaitusi masė kyla iš mantijos gelmių ir lydo aplinkines uolienas. Per pastaruosius 17 mln. metų čia įvyko daugiau kaip 140 išisveržimų, ir mažiausia 10 klasifikuojami kaip katastrofinio masto.

Paskutinysis suformavo dabartinę milžinišką Jeloustouno kalderą (55 x 72 km), kurią žvilgsniu galima aprėpti tik iš kosmoso.

Šiandien po Jeloustonu - vis dar karšta. Požeminio karščio srautas čia yra 30-40 kartų stipresnis negu likusioje JAV teritorijoje. Jis maitina garsiuosius vietos geizerius. Jau beveik 100 metų centrinė kalderos dalis per metus pakyla keletą centimetrų.

Kasmet Jeloustoune registruojami tūkstančiai silpnų požeminių smūgių, o kartais žemė sudreba ir stipriau. Štai 1959 m. čia įvyko 7,5 magnitudės žemės drebėjimas, o 1975 m. - dar vienas, kiek silpnesnis. Visa tai rodo, kad vulkanas yra aktyvus ir per šimtus tūkstančių metų sukaupė kolosalią energiją, pasiruošusią išsiveržti.

Kada tai įvyks? Nuomonių yra įvairių. JAV geologijos tarnyba mano, kad ne anksčiau kaip po 40-70 tūkst, metų. Bet 1999 m. britų geologas profesorius Magyras D.Britanijos vyriausybei parengė specialų pranešimą, kuriame pareiškė, kad jo skaičiavimais Jeloustounas gali išsiveržti iki 2074 m.

O pagal vieną kompiuteriu sumodeliuotą scenarijų išsiveržimo buvo tikimasi iki 2016 m. Jeloustouno vulkanologijos observatorijos specialistai įdėmiai stebi požeminius smūgius, gruntinius vandenis ir reljefo pokyčius.

Mokslininkai daro viską, kad katastrofa žmonijos neužkluptų netikėtai, nors apsisaugoti nuo jos bus praktiškai neįmanoma.

Beveik pasaulio pabaiga

Kaip atrodys Jeloustouno išsiveržimas? Prieš keletą dienų ar savaičių žemė vulkano rajone pakils dešimtis metrų, atsiras daugybė žiedo formos įtrūkių.

Prasidėjus išsiveržimui, 100 km spinduliu nuo kalderos kelių šimtų kilometrų per valandą greičiu pasipils piroklastinis srautas - 600-700 laipsnių temperatūros dujų, nuolaužų ir pelenų mišinys.

Jis aplink Jeloustouno parką sunaikins visa, kas gyva. Net už kelių šimtų kilometrų į pietus ir pietryčius nuo kalderos iškris didžiulis kiekis vulkaninių pelenų, dėl kurių įlūš pastatų stogai.

Žmonėms tai pat bus riesta: pelenuose yra smulkiausių vulkaninio stiklo dalelyčių, kurias yra pavojinga įkvėpti. Nuo vulkaninių pelenų gali žūti apie pusę milijono žmonių.

Pelenai pasklis po visą žemyną, uždengs dirbamas žemes ir pievas, sukels masinę naminių gyvulių žūtį. Geologų skaičiavimais, jeigu pelenai iškristų tolygiai, jie visą JAV teritoriją padengtų 15 cm storio sluoksniu.

JAV rytinėje pakrantėje iškritusių pelenų sluoksnis būtų 1 cm, bet ir to pakaks, kad reikėtų uždaryti visus oro uostus.

Pelenų debesis per nepilną savaitę perplauks Atlantą ir po truputį užstos Saulę visame Šiaurės pusrutulyje. Dėl to temperatūra Žemėje vidutiniškai nukris 3-5 laipsniais, tai tęsis mažiausia 3-4 metus. Tai nereiškia naujo ledynmečio, bet šaltis ir saulės spindulių trūkumas visur sukels nederlių ir masinį badą.

Užkirsti kelio tokiai katastrofai žmonės negali. Lieka tik kaupti maisto atsargas ir ruoštis sunkiems laikams, ir tai jeigu vulkanologai įspės apie kataklizmą bent prieš keletą metų.

Mūsų rūšis neabejotinai išliks - juk išgyveno Tobos išsiveržimą, ginkluota tik akmeniniais įrankiais! - bet kaina bus didelė.

Žinoma, gali išsipildyti ne nerimą kelianti britų specialisto prognozė, o raminanti - JAV geologinės tarnybos. Tada jaudintis nėra dėl ko.

Per pastaruosius 40 tūkstantmečių žmogus nuėjo kelią nuo urvų iki kosminių laivų ir atominių reaktorių. Dar po 400 šimtmečių mes, ko gera, susidorosime ir su supervulkanais, jeigu iš pradžių išmoksime susitvarkyti patys. Svarbiausia, kad snaudžiantis Jeloustouno drakonas mums duotų tiek laiko.