Д-р Ал-ов
Об извержении Йеллоустоуна

Рис.1. Северовосточная часть Йеллоустонской кальдеры (44°24'00'' с. ш. 110°42'00'' з. д.),
видно реку Йеллоустон, протекающую по долине Хейден и край кальдеры вдали.
В последнее время в СМИ стали часто появляться статьи, посвящённые супервулкану, в кальдере которого расположен Йеллоустоунский национальный парк США. Причём эти статьи содержат полный спектр отношений к его возможному извержению – от шапкозакидательства до конца света. Йеллоустоун располагается над областью, называемой «горячей точкой», где расплавленная порода мантии движется в сторону поверхности. В настоящее время Йеллоустоунская горячая точка покрыта Йеллоустоунским плато, а наблюдаемое направление движения горячей точки – восток-северо-восток (при этом Северо-Американская плита движется в направлении запад-юго-запад над неподвижным «дном» горячей точки).

Рис. 2. Карта расположения горячих точек
Последние примерно 17 миллионов лет эта горячая точка производила периодические интенсивные извержения и менее интенсивные излияния базальтической лавы. Вместе эти извержения помогли создать восточную часть низменности реки Снейк из когда-то гористого региона. Как минимум около дюжины таких извержений были настолько массивными, что они классифицируются как извержения супервулкана.
Чем же отличаются супервулканы от обычных, ежедневно где-то на Земле извергающихся вулканов? В чём причина их мощи и катастрофичности? Обычный вулкан, от Этны до Кракатау, представляет собой трещину в земной коре, по которой лава получает возможность изливаться на поверхность в течение более или менее длительного времени. Конечно, в месте выхода лавы происходят опасные для всего живого процессы, но они локализованы на площадях в несколько десятков кв. километров.
Супервулкан же отнюдь не трещина в земной коре, а своего рода «проталина» в ней, как это показано на рис. 3. Во время извержения супервулканы обычно взрываются, поэтому они – самая деструктивная сила на нашей планете. Мощность их извержения в десятки и сотни раз больше, чем у обычных вулканов. Пока они дремлют в течение сотен тысяч лет, магма заперта в огромных резервуарах внутри их жерла. Но иногда она изливается на поверхность земли с силой, способной уничтожать целые континенты.

Рис. 3. Строение вулкана (слева) и супервулкана (справа)
Магма из «горячей точки» постепенно, в течение нескольких тысячелетий расплавляет твёрдые породы до тех пор, пока утончающаяся «крышка» этого котла не оборвётся вниз. Тогда происходит взрыв. Не постепенное истечение лавы, а очень быстрый, почти мгновенный «выплеск вовне» паро-газо-лавового облака объёмом в тысячи кубических километров (рис. 4).

Рис. 4. Механизм извержения супервулкана
Такие извержения приводят к опустошению хранилищ магмы, вызывающее быстрое «схлопывание» надлежащей земли в опустошённый магматический бассейн, создавая геологическое оседание, называемое кальдерой. Кальдеры, сформированные из-за эксплозивных суперизвержений, могут быть по размерам сравнимы со средними и большими озёрами и являться причиной уничтожения огромных горных цепей.
Поэтому извержения обычных вулканов несоизмеримы с извержением супервулкана. Так, например, по современным представлениям выбросы при взрыве Кракатау составили ~ 18 км3, тогда как выбросы при извержении ближайшего к нам по времени супервулкана Тоба составили около 1000 км3.
Извержение супервулкана произошло 75 тыс. лет назад на острове Суматра (Индонезия) в местечке, теперь называмом Тоба. Энергия извержения Тоба 4,4 Гт (в тротиловом эквиваленте), то есть ~ 18·1018 Дж (для сравнения, общее мировое потребление электроэнергии за 2005 год равно 5·1020 Дж).
Эрруктивный столб высотой до 80 км выбросил в атмосферу более 1000 км3 пепла. Облако пепла накрыло площадь 4 млн. км2. После суперизвержения Тоба температура на Земле упала на 16,5°С. 75 тыс. лет назад людей на Земле было около миллиона человек. Есть генетические доказательства, что человечество еле уцелело. Население Африки сократилось до 3-10 тыс. чел., а всё население Земли до нескольких десятков тысяч.
Йеллоустоунский супервулкан по размерам примерно совпадает с супервулканом Тоба. Он примечателен прежде всего тем, что находится не на границе тектонических плит, а прямо посреди Североамериканской плиты. Его извержение вызывается загадочной и малоизученной «горячей точкой», находящейся под тектонической плитой. Он настолько огромен, что не образует конуса. Во время извержения его верхняя часть просто проваливается в гигантскую полость в недрах, из которой вышла магма, образуя громадную кальдеру.

Рис. 5. Йеллоустонский национальный парк
В 2002 г. в Йеллоустоуне возникло 3 новых гейзера с целебной водой. Это и стало первой «весточкой», которую немедленно стали изучать исследователи. К тому же оказалось, что в период с 2004 по 2008 год уровень грунта в долине «Йелоустоун» вздыбился на 178 см., тогда как раньше подъём не превышал 10 см. в год.

Рис. 6. Схема кальдеры Йеллоустоуна
Это доказывает наличие разбухающего массива под поверхностью парка. Подземный резервуар вулкана заполняется магмой с угрожающей скоростью. По геологическим данным период между взрывами Йелоустоуна равен приблизительно 600 тысячам лет. Последнее извержение этого чудовища произошло 640 тысяч лет назад. Судя по всему, мы находимся в преддверии очередного катаклизма.
В настоящее время американские геологи проводят интенсивные исследования в Йеллоустоунском парке. На основании полученных данных сначала был сделан прогноз о возможной активации вулкана к 2075 г., теперь сроки уменьшены (вообще-то, экстраполяции на стотысячелетние промежутки времени результатов столетних наблюдений не могут отличаться особой точностью, а ведь даже 1% от такого интервала составляет 6 тыс. лет).
Итак, вот что грозит человечеству в ближайшие десятилетия. США, со всей их финансовой и военной мощью и амбициями мирового господства, ожидает стопроцентное поголовное уничтожение, причём, отнюдь не гипотетическое, а вполне неотвратимое, а остальное человечество уменьшится в десятки раз. Предотвратить такой исход человечество не может. Другое дело, попытаться в меру сил ослабить.
Конечно, энергию извержения никуда не деть, но вот если его «растянуть» во времени, то можно очень существенно снизить мощность. Кусок тротила массой в 1 кГ при медленном горении не сможет обогреть приличную комнату, но при взрыве может разрушить весь дом!
Узловым моментом суперизвержения является единовременное обрушение «кровли» супервулкана, приводящее к выплеску магматического резервуара. Если же эта кровля будет обваливаться частями, эффект может оказаться существенно меньше. Для этого необходимо организовать максимально интенсивный отток геотермальной энергии с одного края кальдеры, охлаждая и, тем самым, упрочняя «кровлю» там, откуда «горячая точка» уже ушла, а в диаметрально противоположной стороне, где она сейчас, всячески эту «кровлю» ослаблять. Проще говоря, постараться превратить «крышку» в «дверцу».
Необходимые для этого технологии уже есть. Это геотермальные электростанции для «петли дверцы» и технологии добычи сланцевого газа для диаметрально противоположной стороны, как средство нарушения прочности «кровли». Другое дело – масштабы. Видимо, ГТЭС должны быть настолько мощными, что их хватит на весь континент, может быть, даже с избытком! Зато снижение потребности за счёт ГТЭС в нефти и газе может освободить буровые мощности.
Учитывая движение плиты над «горячей точкой», «петлю» нужно создавать где-то на юго-западе Национального парка, а разрушать «кровлю» в северо-восточном его угле. Задача трудности неимоверной, но, на мой взгляд, она много важнее и, не боюсь этого слова, престижнее и полёта на Марс, и тем более мирового лидерства. Страшнее её может быть только падение Апофиса в кальдеру Йеллоустоуна!
В оглавление