Негативные последствия вулканических извержений

Действия одного или нескольких вулканов способны повлечь за собой глобальные катастрофические последствия (вставка 6).

Вставка 6

Гибель Помпеи (Италия). Сохранилось любопытное письмо римского ученого Плиния младшего об извержении Везувия (79 г н.э.). Первым предвестником извержения было землетрясение. Оно разрушило часть Помпей. Но город на­чал отстраиваться. «24 августа над Везувием показалось облако, напоминавшее по форме дерево, а именно сосну. Спустя некоторое время на землю стал падать дождь из пепла и пемзы. Из Везувия стали вырываться языки пламени, затем поднялся столб огня. Подземные толчки становились все сильнее, а когда извержение достигло своей наибольшей силы, они прекрати­лись. Из кратера стали выбрасываться пепел и камни, пепельное облако закрыло солнце, и наступила тьма. Количество падавшего пепла было так ве­лико, что в нескольких километрах нужно было постоянно отряхивать пе­пел, иначе человека придавило бы его тяжестью. Со всех сторон неслись страшные, никогда не слыханные звуки. Воздух был охвачен пламенем. Извержение продолжалось 10 дней».

К поражающим факторам, обладающих разрушительной силой, относятся следующие:

· взрывная волна;

· потоки горячей лавы и вулканической грязи;

· выбрасываемый пепел, песок и вулканические аэрозоли;

При взрывах вулканов освобождается большое количество энергии в ограниченном объёме за короткий промежуток времени. Нагретые аэрозоли под очень высоким давлением вырываются на поверхность, образуя взрывную волну. Объём выбросов измеряется кубическими километрами (13–18 км³ при взрыве вулкана Санторин около 3,4 тыс. лет назад). Мощное извержение вулкана Санторин в Эгейском море в XVI до нашей эры привело к гибели цивилизации, центром которой был остров Крит. Так, долгие тысячелетия исчезла высокоразвитая цивилизация, заново открытая лишь в XX веке. При направленном взрыве ударная волна с температурой до несколько сотен градусов разрушительна на расстоянии до 20 км (Мягков, 1995).

Попадая на поверхность, магма образует раскалённые лавовые потоки. Обычно они имеют мощность менее 5 м, иногда всего 2 м, скорость течения до 100 км/ч, проходят путь до нескольких десятков километров и способны покрыть площадь в сотни квадратных километров. Скорость перемещения раскалённых потоков зависит от крутизны склонов и рельефа в окрестностях. Например, при извержении вулкана Кирауэа на Гавайских островах лава стекала по склону крутизной более 30° со скоростью 900 м/мин (54 км/ч).

Пепел, выброшенный при извержении на высоту 15–20 км, а при мощных взрывах – до 50 км, может содержать вулканические ядовитые вещества (азот, диоксид серы, водород, аммиак, сероводород, метан, хлор, фтор, борная кислота) и обладать большой кислотностью, при которой растения погибают, а металл подвергается коррозии. При извержении вулкана Геклы в 1947 и 1970 годах очень много травоядных животных отравились фтором и погибли.

Пепел, выброшенный на большие высоты, забивает двигатели самолетов. В 1990 г. извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах привело к эвакуации американской военно-воздушной базы. Вулканический пепел может быть источником потенциальной опасности для авиапассажиров. По подсчётам Е.К. Мархинина (1985) вулканы в среднем за год выбрасывают 2 млрд т вулканического пепла. Из-за этого при извержении вулканов уменьшается прозрачность воздуха, увеличивается солнечная радиация, облачность и количество осадков. Попадание частиц вулканического пепла в двигатели самолётов способно вызвать катастрофу. Кроме этого, существуют другие формы опасности: резкое уменьшение видимости в зоне интенсивного пеплопада, помехи радиосвязи, выход из строя электроники на самолёте, особенно во время захода самолёта на посадку.

К прямым негативным последствиям вулканизма для экосистем, животного и растительного мира относится также нарушение и уничтожение их, и гибель людей. Так, М.М. Певзнер (1994) на примере катастрофического извержения вулкана Шивелуч составил схему потенциальной опасности и выделил 3 области с негативными последствиями.

Первая область расположена вблизи конуса вулкана (в радиусе до 20 км); она характеризуется необратимыми изменениями в результате механического, термического и химического воздействия и сводится к полному уничтожению и погребению компонентов природной среды (леса, растительности), хозяйственных построек, становится причиной гибели людей и животных. «Расправленная порода растекается по поверхности земли и сжигает всё на своём пути: растения, живность, постройки. Она движется со скоростью 40 км/ч – убежать невозможно». Лавовые потоки, температура которых достигает 800°С, вызывают пожары.

Вторая область охватывает подножье вулканов в радиусе примерно до 30 км и характеризуется частичным уничтожением людей и биоты под действием тефры и пепла. Вследствие механического погребения, термического и химического воздействия полностью уничтожается вся растительность, животные гибнут из-за возникшей бескормицы. Сильные пеплопады приводят и к человеческим жертвам. Возможно восстановление экосистем, но через 150–200 лет.

В третьей, краевой области влияют на окружающую среду в основном, пеплы в радиусе несколько тысяч километров. Могут быть шлаковые ливни. Здесь преобладает химическое воздействие, попадая с осадками в водоёмы, пеплы изменяют химизм (высокая кислотность) воды, приводит к гибели рыб и икры. Растительность на пастбищах становится непригодной для животных.

Исследования свидетельствуют о том, что массовые вымирания биоты, которые неоднократно случались в геологическом прошлом, могли быть связаны с извержением вулканов. Так, например, рубеж в 183,6 млн лет, в начале перми характеризовался массовым вымиранием морской фауны и флоры. И в это же время миллионы км² излившихся базальтовых лав способствовали резкому увеличению в атмосфере парниковых газов, а вулканический пепел, попавший в океан, изменил химический состав воды. Стабильная система «атмосфера – океан» оказались нарушенной. Пережить это изменение смогли лишь некоторые виды организмов.