Возьмите все извержения вулканов за последние триста лет и разложите по календарю. Картина получится странная. Зимой и ранней весной земля гремит заметно чаще, чем летом.
Это не совпадение и не ошибка наблюдений. Это статистика, подтвержденная на тысячах событий.
Как заметили странность
В 2004 году геологи Бен Мейсон, Дэвид Пайл и их коллеги из Кембриджа опубликовали работу в журнале Journal of Geophysical Research. Называлась она просто: «Сезонность вулканических извержений».
Ученые взяли базу данных Смитсоновского института, крупнейший архив извержений в мире. В ней числилось больше трех тысяч случаев, задокументированных с XVII века. Даты, координаты, масштаб, последствия.
Мейсон с коллегами разложили эти события по месяцам. И увидели четкий горб на графике. Пик приходился на месяцы с ноября по апрель. Летний минимум был примерно на 18% ниже зимнего максимума.
Восемнадцать процентов — не гигантская разница. Но когда она держится столетиями и на тысячах независимых событий, случайность отпадает.
При чем тут снег
Первое подозрение пало на воду. Точнее, на то, как она перемещается по планете в течение года.
Задумайтесь, что происходит каждую зиму. В Северном полушарии на сушу ложится огромная масса снега. Ледники Гренландии, Аляски, Сибири, Альп, Гималаев подрастают. Реки впадают в океан медленнее, часть влаги запасается в почве и снежном покрове.
В результате уровень Мирового океана зимой падает. Примерно на семь-десять миллиметров по сравнению с сентябрем. Вода никуда не делась, она просто перешла с морского ложа на континенты.
Семь миллиметров кажутся пустяком. Но речь о площади всех океанов планеты. Это триллионы тонн воды, которые сняли с одного места и положили на другое.
Земная кора чувствует такую нагрузку. Она прогибается под тяжестью снега на континентах и слегка приподнимается там, где уровень моря опустился. Напряжения в породах меняются. И если в магматической камере где-то внизу давление уже на грани, небольшой толчок способен запустить процесс.
Мейсон и его команда показали корреляцию напрямую. Месяцы, когда вода сильнее всего перераспределена на сушу, совпадают с пиком извержений. Это не доказательство в строгом смысле, но очень сильная улика.
Исландия как живая лаборатория
Если гипотеза верна, у нее есть прямое следствие для нашего времени. Ледники тают. Воды на континентах становится меньше, в океане прибавляется. Значит, вулканы подо льдом должны чувствовать разгрузку.
Исландский вулканолог Карольина Пальи и ее коллега Фреестейн Сигмундссон проверили это на Ватнайекюдле, крупнейшем леднике Европы. Под ним спрятаны сразу несколько активных вулканов, включая печально известный Гримсветн.
Расчеты показали неожиданное. За последнее столетие ледник потерял часть массы, и под ним заметно ослабло литостатическое давление. По оценкам Пальи и Сигмундссона, это ускорило выработку магмы на глубине примерно на 10% по объему.
Работа вышла в Geophysical Research Letters в 2008 году. С тех пор ее многократно цитировали и перепроверяли. Принципиальный вывод устоял: отступающие ледники действительно подогревают вулканическую активность в регионе.
Извержение Эйяфьядлайекюдля в 2010 году, остановившее авиасообщение над Европой, прямо в эту картину вписывается. Ледник над ним уменьшался десятилетиями.
Где аналогия ломается
Теперь важная оговорка, без которой легко скатиться в алармизм.
Сезонность извержений — эффект статистический. Он виден только на больших выборках и длинных интервалах. Конкретный вулкан конкретной весной может молчать или, наоборот, рвануть посреди июля. Предсказать поведение одной горы по календарю невозможно.
И еще. Разница между зимним пиком и летним минимумом около 18%. Это значит, что большинство извержений все равно случается независимо от сезона. Вода, снег и ледники — не главный двигатель, а легкий спусковой крючок для систем, уже готовых взорваться.
Связь с климатом тоже требует аккуратности. Таяние ледников в Исландии задокументировано, усиление магматизма под ними тоже. Но говорить, что глобальное потепление приведет к всемирному росту числа извержений, пока рано. В Антарктиде, например, лед в одних районах прибавляется, а в других тает. Эффект неоднороден.
Что из этого следует
Земля оказывается связной системой, и вещи, которые кажутся далекими друг от друга, на самом деле общаются. Снег на Сибири двигает кору над магмой на Камчатке. Ледник в Исландии меняет ритм выработки лавы под собой. Морская вода, уходящая на зиму в снег, разгружает подводные хребты.
Когда в следующий раз услышите новость об извержении где-то в феврале или марте, вспомните про этот горб на графике Мейсона. Небольшой, но упрямый. За ним стоят триллионы тонн воды, переезжающие с моря на сушу и обратно каждый год.
А если захотите заглянуть глубже, статья «Seasonality of volcanic eruptions» 2004 года и работа Пальи с Сигмундссоном 2008 года есть в открытом доступе. Читаются тяжеловато, но графики в них говорящие.