Зарабатывай от 1500 руб в день! В любое время и месте!

Начать зарабатывать

Вулканолог Бергаль-Кувикас: в России может быть больше супервулканов, чем считается

На территории России расположены магматические очаги кальдеры Карымшина, которые до сих пор питают гидротермальные системы Центральной Камчатки. Если произойдет извержение этого супервулкана, человечество ждут месяцы без солнца, вулканическая зима и продовольственный кризис. Чем супервулкан отличается от обычного, почему в России их может быть больше, чем считается сейчас, и способны ли ученые предсказать извержение — в интервью "Газете. Ru" ко Дню вулканолога рассказала ведущий научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, доцент кафедры биологии и наук о Земле КамГУ им. Витуса Беринга Ольга Бергаль-Кувикас.

— Что такое супервулкан?

— Термин "супервулкан" был впервые введен еще в середине прошлого века в США, потом про него забыли и вспомнили только в начале 2000-х годов благодаря СМИ, которые стали широко освещать Йеллоустон. И в общем-то, это скорее не совсем научный термин, а упрощение, которое хорошо прижилось среди широкой аудитории.

Поскольку нет точного научного термина, в СМИ под термином "супервулкан" понимают две основные разновидности проявления магматизма: первый — потоки, распространяющиеся на сотни километров, и второй — суперкальдеры. Тут речь идет о мощном взрыве с выбросом магматического вещества объемом более тысяч кубических километров. В России под супервулканами чаще всего понимают только второй класс извержений.

— А что такое кальдера?

— Кальдера — это обширная котловина вулканического происхождения. Чаще всего под вулканом понимают коническую структуру. Однако существует множество типов вулканов. Кальдера — один из типов, образующихся при мощной эксплозии, либо при обрушении постройки вследствие опустошения магматического очага и обвала кровли постройки.

— Как извергается суперкальдера?

— Такой вулкан способен на мощный эксплозивный выброс вещества, буквально взрыв, при котором пепловая колонна способна подниматься более 25 километров и объемом более или примерно тысячи кубических километров.

Обычно вулканологи используют индекс эксплозивности (VEI) — это показатель силы извержений, рассчитываемый из параметров объемов выброшенной пирокластики (смесь высокотемпературных вулканических газов, пепла и обломков пород, образующаяся при извержении) и высоты пепловой колоны. Когда мы говорим о взрывном характере извержений, мы тоже используем термин магнитуда. Если речь идет о суперкальдере, то VEI будет равен восьми магнитудам. Это максимум.

Супервулкан предполагает взрыв, изменение рельефа вблизи источника эксплозии, распространение пепла на тысячи километров. Но такое происходит крайне редко.

— Сколько времени нужно для формирования столь мощного извержения?

— Необходима длительная подготовка, которая включает в себя генерацию магмы, ее накопление и, соответственно, взрывной запуск. Например, на острове Суматра в Индонезии есть супервулкан Тоба. Там произошло несколько мощных извержений. Самое молодое извержение произошло около 74 тысяч лет назад, среднее — 503 тысячи лет назад, а древнее — примерно 800 тысяч лет назад. Таким образом, на формирование, например, суперизвержений супервулкана Тоба уходило примерно от 300 до 450 тысяч лет.

— Сколько супервулканов есть на планете?

— Я уже говорила, что супервулкан — не научный термин, и в СМИ можно встретить заявления о том, что на планете около 20 супервулканов. Но если мы перейдем к научной части, и будем говорить о критериях отбора, — в частности, о количестве извергаемого вещества и силе извержения, — то мы увидим интересную закономерность. Большинство объектов расположены на территории стран с развитой экономикой и хорошим геологическим и геофизическим изучением: в Северной Америке, Новой Зеландии, Японии и Южной Америке.

На территории России тоже есть образования, которые некоторые СМИ иногда называют супервулканами. Это плато Путорана в Сибири и суперкальдера Карымшина на Камчатке.

— Плато Путорана называют самым большим супервулканом в мире: его площадь сравнима с площадью Великобритании. Он опаснее, чем известный Йеллоустон в США?

— Да, оно действительно самое большое и входит в сибирские траппы (лестницы природного происхождения) — это крупнейшая магматическая провинция. Они были активны порядка 250 млн лет назад и сформировали огромные толщи базальтов, в том числе и всем известное плато Путорана, которое находится под защитой ЮНЕСКО.

Формирование Сибирской трапповой провинции привело к уничтожению более 90% морских видов и 70% наземных видов животных.

Катастрофа получила название Великое пермское вымирание, это один из самых интенсивных периодов вымирания на нашей планете.

— Может ли произойти еще одно такое извержение на плато Путорана?

— Плато Путорана — это древняя геологическая система, сформировавшаяся в условиях, отличных от современных. На последнем геодинамическом совещании в Геологическом институте в Москве, был представлен доклад, в котором было показано, что сибирские траппы возникли значительно южнее настоящего положения. Затем, из-за движения и столкновения тектонических плит, они переместились в северное полушарие, где и находятся в данный момент.

На плато Путорана сейчас нет вулканической активности. В России вулкан считается потенциально активным, если он извергался в течение последних 10 тыс. лет.

Сибирские траппы не вписываются в эту концепцию, поэтому я считаю, что их некорректно относить к существующим на планете активным супервулканам, хотя, бесспорно, в прошлом формирование столь масштабных объемов магм, скорее всего, можно объяснить массивными излияниями лавовых потоков.

— Что известно о кальдере Карымшина? Она активна?

— Кальдера Карымшина расположена в современном активном вулканическом поясе Южной Камчатки. Хотя мощные взрывные процессы здесь происходили в прошлом, сегодня мы видим многочисленные признаки активной вулканической деятельности в данном районе. Это совсем иная ситуация, которую необходимо тщательно изучать и мониторить, но, к сожалению, вулкан Карымшина не изучается активно. Тем не менее, мы фиксируем в этом районе аномалии по геофизическим данным, свидетельствующие о том, что у нас есть магматические очаги, которые являются источниками питания для многочисленных гидротермальных источников, расположенных в том районе.

— Когда было последнее извержение этого супервулкана?

— Суперкальдера Карымшина извергалась примерно 1,7 миллиона лет назад. Дело в том, что у нас не так много данных о ней: ее открыли только в 2007 году.

Исследователи обнаружили следы мощных кальдарообразующих извержений — игнимбриты (вулканическая обломочная горная порода). Они распространены на большой территории размером 15 на 25 км, при мощности более 1 км. В 2006 году под руководством Владимира Леонова (известнейший ученый-вулканолог, работал в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН) началась первая работа по картированию кальдеры Карымшина, поэтому ее еще часто называют кальдерой Леонова.

Спустя 13 лет открыли еще один мощный палеовулканический комплекс в Восточном вулканическом поясе Камчатки— Верхнеавачинской кальдеры, которая расположена в 100 км к северу-западу от Петропавловска-Камчатского. Это показывает, что в наших условиях вулканов со значительными объемами пирокластики может быть гораздо больше.

К сожалению, в этой сфере науки не хватает специалистов, и ушел В. Л. Леонов — человек, который стоял у истоков изучения кальдерных комплексов Камчатки. Можно предположить, что по мере изучения территорий, корреляции пирокластики мощных извержений с источниками количество вулканических комплексов, которые можно связать с суперкальдерами и суперизвержениями, будет только расти.

— Получается, мы даже точно не знаем, сколько супервулканов располагается в России?

— Можно сказать и так. Голоценовый или молодой вулканизм (голоцен – эпоха, которая началась после плейстоцена около 11 700 лет назад и продолжается до сих пор) хорошо изучен сотрудниками Института вулканологии и сейсмологии. Однако вопрос о том, что происходило до голоцена, остается плохо изученным.

— Что должно произойти, чтобы супервулкан начал извергаться? Некоторые ученые считают, что глобальное потепление может привести к суперизвержениям. Это так?

— На нашей планете существуют определенные ритмы, в том числе климатические. Мы знаем, что был ледниковый период, который закончился около 11–12 тысяч лет назад. После того как Земля оттаяла, нагрузка на вулканы уменьшилась. Некоторые ученые считают, что в начале голоцена произошла мощная серия взрывных извержений.

Недавно появились новые данные, основанные на ...изе изотопов кислорода. Они показали, что ледниковая вода могла проникать в верхнюю часть магматического очага. Это может указывать на связь между окончанием ледникового периода и началом мощных взрывных извержений. Однако нет точных данных о том, что потепление провоцирует суперизвержения.

— Могут ли ученые как-то предсказать, когда начнется суперизвержение?

— Существуют обширные базы данных о сейсмической активности, составе подземных газов, спутниковых наблюдениях, температурных аномалиях, изменениях уровня воды, ее газового состава, деформации земной коры. Любое изменение фиксируется, и на основе комплексного ...иза можно сделать выводы о начале активизации вулкана. ~Можно сказать, что сейчас ученые действительно научились предсказывать начало активизации полигенных вулканов ~(это вулканы, образовавшиеся в результате многократных извержений из единого источника).

У нас, в том числе на Камчатке, отличная школа вулканологии. В 1975 — 1976 годах исследователи впервые предсказали извержение вулкана Толбачик, основываясь на сейсмических данных. Это событие стало важной вехой в советской вулканологии. После этого удалось предсказать многие извержения вулкана Шивелуч, активизацию вулкана Безымянный, Ключевской Сопки и других за сутки-двое. Краткосрочный прогноз активности вулканов в районах с плотной системой геофизических наблюдений развит у нас неплохо.

— А землетрясения и вулканы как-то связаны между собой?

— Вопрос о взаимосвязи тектонических событий и вулканической активности остается дискуссионным. Очевидно, что магматический очаг должен быть готов к извержению. Но момент перехода расплавов в надкритическое состояние и начало дегазации — это вопрос, вызывающий споры.

На Камчатке были случаи, когда после тектонического землетрясения начиналась вулканическая активность. Например, в 1996 году произошло извержение вулкана Карымский после тектонического землетрясения. Однако в 1952 и 1971 году тоже были землетрясения, но извержений не было. В 2025 году извержение вулкана Крашенинникова тоже связывали с землетрясением. Но вулкан расположен в Восточном вулканическом поясе, а основное событие произошло на юге Камчатки, где ни один вулкан не активизировался.

Очевидно, этот вопрос требует дальнейшего изучения.

— Что будет, если начнется извержение суперкальдеры Карымшина? Реальны ли рассказы о вулканической зиме, месяцах без солнца и вымирании многих видов?

— Они реальны. Возьмем, к примеру, кальдеру Заварицкого на Курильских островах. Там произошло небольшое извержение с магнитудой 5–6 в 1831 году, однако частицы пепла от этого извержения были обнаружены даже в Гренландии.

В прошлом году в известном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences вышла статья под названием "Загадочное извержение вулкана Заварицкого". Исследования керна льда в Гренландии и Антарктиде показали рекордное содержание серы. Оказалось, что за мгновение в атмосферу попало около 13 миллионов тонн серы. Объемы выброшенного материала варьировались от 4 до 5 кубических километров. Данное извержение вызвало похолодание. Это впечатляет, учитывая, что магнитуда извержения была всего 5,6. Мы же говорим о том, что суперкальдеры извергаются с магнитудой 8 с объемом выброшенного вещества более тысячи км и подъемом пепловой колонны на высоту 25 км.

Или, например, вулкан Кракатау в Индонезии. В 1883 году произошло мощное извержение. Ударная волна от взрыва обогнула земной шар более пяти раз, что зафиксировали барографы. Еще один пример — извержение вулкана Тамбора в 1815 году, также в Индонезии. В Европе это событие привело к году без лета. Вулканический пепел, поднятый в атмосферу, достигла Европы, вызвав кризис и голод из-за понижения температуры. Вулканы даже с магнитудой 7 не только изменяют рельеф, но и оказывают глобальное влияние на климат.

— Извержение супервулкана Карымшина на Камчатке может привести к мировой катастрофе? — Чтобы ответить на ваш вопрос, можно посмотреть назад и оценить ущерб от других подобных извержений. Например, последнее извержение вулкана Тоба, происшедшее около 74 тыс. лет. назад, вызвало массовую миграцию населения из Африки и Индии. Пепел от извержения покрыл огромные территории, включая всю Суматру, существуют данные, что событие привело к понижению температуры и истощению кормовой базы.

Однако важно помнить, что геологическое и человеческое время — это разные вещи, и вряд ли мы с вами застанем подобные события.

Для обеспечения безопасности крайне важно продолжить изучение супервулкана Карымшина, создать систему, похожую на мониторинг Йеллоустонского супервулкана в Штатах, Таупо в Новой Зеландии или Асо в Японии.

— Какие исследования вы сейчас проводите?

— Уже почти пять лет мы добиваемся финансирования для исследования кальдерных комплексов Курило-Камчатской островной дуги. Это важная тема, потому что глобальные последствия мощных извержений не всегда изучены. Особенно это касается Курильских островов, где есть отдельные, изолированные острова с населением. Условия жизни и работы на них крайне сложные.

Например, на острове Итуруп на южных Курилах есть так называемые "Белые скалы" — огромный комплекс, состоящий из пирокластики. Это популярное туристическое место, которое ежегодно посещают тысячи человек. Наши исследования показали, что последнее извержение в этой структуре произошло около двух тысяч лет назад. Интересно, что постройки вулкана, кальдеры как таковых нет, но следы извержений на перешейке Ветровой есть.

— О чем это может говорить?

— Мы пришли к выводу, что вулканоопасность для острова Итуруп требует пересмотра. Система активна, несмотря на отсутствие выраженных вулканических структур. У нас есть мощный источник магмогенерации, последствия которого мы видим и сейчас. С точки зрения геологии 2000 лет — это буквально мгновение. ~Складывается крайне опасная ситуация, требующая дальнейшего изучения.~ Следы подобных извержений зафиксированы и на других островах Курильской дуги.

— Какие последствия распространения пепла могут быть в современных условиях?

— В 2023 году произошло мощное извержение вулкана Шивелуч. В поселке Ключи, находящимся в 45 км от вулкана, выпало около 8 см пепла.

Это привело к повреждению инфраструктуры, водопровода, люди были вынуждены использовать маски для защиты дыхания, снег таял значительно медленнее, задержка с высадкой агрикультур, изменение маршрутов авиакомпаний, значительные убытки для авикомпаний международных рейсов вследствие изменений маршрутов.

В истории известны несколько случаев попадания пеплов в турбины самолетов и экстренные посадки. Самый известный случай произошел в 1989-м на Аляске. Boeing, летевший из Амстердама, начал экстренное снижение из-за отказа четырех двигателей, и только спустя восемь минут на высоте около 2000 метров пилотам удалось запустить двигатели и долететь до экстренной посадки в Анкоридже. Позже из каждой турбины самолета были извлечены десятки килограммов пепла. Все навигационные системы пришли в негодность. Причиной данной ситуации стал вулканический пепел вулкана Редаут, находящийся в более чем в 200 км от маршрута следования самолета.

Именно поэтому реконструкция и изучение кальдерных извержений были бы важной задачей для обеспечения безопасности Дальнего Востока России.