В горах Североамериканского континента, среди живописных лесов и бурлящих гейзеров, скрывается один из самых опасных объектов на планете — супервулкан Йеллоустоун. По своей сути это колоссальная кальдера, чьи истинные размеры долгое время оставались незамеченными даже для тех, кто жил на её поверхности.
Йеллоустоун не похож на те вулканы, что мы привыкли видеть на картинках: конусообразные пики с дымом над вершиной. Йеллоустоун — это огромная впадина диаметром более 70 километров, образованная многократными сверхмощными извержениями.
Мощность супервулкана такова, что способна изменить климат Земли далеко не в лучшую сторону, уничтожить целые регионы и повлиять на судьбу всего человечества. И хотя он пока спит, его пробуждение может стать одним из самых разрушительных событий в истории нашей планеты.
Давайте же виртуально посмотрим на Йеллоустоун прямо сейчас, чтобы "прикинуть перспективки" дальнейшего пути человечества, с учётом того, что под ногами североамериканских жителей находится небывалая "бомба" замедленного действия.
Геологическое происхождение Йеллоустоуна
Йеллоустоун уникален тем, что находится не на границе литосферных плит, как большинство известных вулканов, а глубоко внутри континентальной коры. Это делает его частью так называемых «горячих точек» — мест, где мантийный плюм (столб раскалённого вещества) поднимается из недр Земли, вызывая вулканическую активность.
Такие точки обычно связаны с океаническими платформами, например, как Гавайские острова. Но редкие случаи, как Йеллоустоун, демонстрируют, что подобное возможно и на суше.
Под Йеллоустоуном находятся две основные магматические камеры. Нижняя, расположенная на глубине от 20 до 50 километров, состоит преимущественно из базальтового материала. Верхняя, на глубине 8–16 км, содержит более вязкую и богатую кремнезёмом магму — тот самый потенциально взрывоопасный материал, который может привести к суперизвержению.
Эти слои постоянно пополняются за счёт подъёма вещества из мантии, создавая гигантский термальный двигатель, работающий миллионы лет.
Движение плит и следы древних кальдер
Североамериканская плита медленно движется на юго-запад со скоростью около 2,5 сантиметра в год. В то же время сам мантийный плюм остаётся практически неподвижным. Именно поэтому Йеллоустоун словно "шагает" по территории США, оставляя за собой цепочку древних кальдер, которые можно проследить через штат Айдахо вплоть до современной кальдеры в Вайоминге.
Каждый новый прорыв магмы оставлял после себя масштабные изменения рельефа и выбросы, сравнимые по силе с астероидными ударами. Напомню, что один особо сильный астероидный удар прекратил эру динозавров 65 миллионов лет назад и полностью перекроил облик Земли. Супервулкан, на секундочку, способен "поступить" ровно так же.
Исследования с использованием сейсмической томографии показали, что плюм, поддерживающий Йеллоустоун, тянется вглубь Земли на тысячи километров. Он является частью глубинной структуры мантии, формирующей такое уникальное геологические образования. Одна проблема - в случае прорыва поток магмы может быть фактически неиссякаемым.
Три великих извержения Йеллоустоуна
Супервулкан уже "шалил". И первое извержение произошло около 2 миллионов лет назад Объем выброшенного материала составил порядка 2500 кубических километров — почти в сто раз больше, чем при извержении Кракатау.
Выброшенный пепел покрыл территорию от побережья Тихого океана до равнин Среднего Запада. Пирокластические потоки уничтожили всё на своём пути, а в стратосфере образовалось плотное облако, затмившее солнце на месяцы, а возможно, и годы.
Примерно 1,3 миллиона лет назад последовало второе извержение, менее интенсивное, но всё ещё гигантское по масштабам. Объём выброса составил около 280 кубических километров.
Хотя влияние на окружающую среду было меньшим, чем после первого события, извержение всё же сильно поменяло ландшафт региона, сформировав новые формы рельефа и положив слой нежизнеспособного пепла на огромных территориях.
Последнее крупное извержение, случившееся около 640 тысяч лет назад, дало начало той самой кальдере, которую мы сегодня знаем как Йеллоустоунскую. Объём выброса составил около 1000 кубических километров.
Пирокластические потоки распространились на сотни километров, а столбы пепла достигли высоты 50 километров. Пепловые слои найдены в отложениях от Калифорнии до Луизианы. Удар по экосистемам был колоссальным: многие виды животных исчезли или были вынуждены мигрировать.
Современное состояние вулканической системы
Сегодня Йеллоустоун остаётся активным. Магматическая система под ним работает без перерыва. Ученые регистрируют постоянную деформацию земной поверхности — она то поднимается, то опускается на несколько сантиметров в год. Это говорит о движении магмы внутри камер.
Гейзеры, источники и фумаролы — это лишь внешнее проявление внутренней активности. Они служат естественными клапанами, через которые выходят газы и тепло. Однако если давление внутри систем начнёт расти, это может стать предвестником чего-то гораздо более серьёзного.
Ежегодно в регионе регистрируется до двух тысяч мелких землетрясений. Большинство из них незаметны для человека, но они указывают на напряжённое состояние коры.
К примеру, в 2017 году произошла серия толчков, получившая название "сейсмического роя", включающая более двух тысяч подземных толчков за раз. Такие события помогают исследователям понять структуру подземных разломов и оценивать уровень риска.
Что произойдёт при новом суперизвержении?
Если магматический пузырь под Йеллоустоуном когда-нибудь прорвётся, последствия будут катастрофическими. Предполагаемый объём выброса может составить от 1000 до 2500 кубических километров. Пирокластические потоки распространятся на сотни километров, уничтожая всё на своём пути. В радиусе 2000–3000 км выпадет метровый слой вулканического пепла, сделавший бы невозможной жизнь в этом регионе на долгие десятилетия.
Наиболее страшны глобальные последствия. Пепел поднимется в стратосферу и рассеется по всему миру, блокируя солнечный свет. Это приведёт к снижению температуры на 5–20°C в разных регионах.
Как итог: фотосинтез прекратится, урожаи погибнут, начнётся продовольственный кризис. Возможно, климат планеты изменится на десятилетия, а возможно, и на века.
Статистически интервал между суперизвержениями Йеллоустоуна составляет около 600–700 тысяч лет. Однако это не гарантирует, что следующий будет именно через такой срок. Вулканические процессы не подчиняются строгим временным рамкам. Более того, современные исследования показывают, что система не обязательно должна пройти через полный цикл накопления энергии, чтобы дать о себе знать.
Моделирование показывает, что вероятность суперизвержения в течение года составляет менее 0,00014%. Это крайне малая цифра, но она не означает нулевой риск. Кроме того, возможны другие типы событий: локальные извержения, гидротермальные взрывы, усиление сейсмичности. Все они могут быть предвестниками более масштабных изменений.
Учёные всего мира следят за Йеллоустоуном с помощью сейсмических сетей, гравиметров, GPS-станций и других инструментов. Проект Yellowstone Volcano Observatory, созданный совместно USGS, NASA и другими организациями, собирает данные в режиме реального времени. Эти технологии позволяют отслеживать даже самые незначительные изменения в активности.
Были проведены экспедиции по бурению пород в окрестностях кальдеры. Полученные образцы дают представление о составе магмы, её температуре и давлении. Также изучаются газовые выбросы — CO₂, H₂S и другие компоненты, которые могут сигнализировать о нарастании активности.
Дочитали до конца? Значит понравилось! Ставь лайк и подписывайтесь на канал. А в ожидании новых публикаций рекомендую: