Итальянский супервулкан Флегрейские поля является одним из самых опасных в мире, и не в последнюю очередь потому, что вокруг него живет более миллиона человек.
Новое исследование, результаты которого были опубликованы в «Научных отчетах», определило источник магмы, который подпитывает бездействующий и зловещий котел. К сожалению, этот вулкан более опасный, чем предполагалось ранее.
Поиск горячей зоны супервулкана
Обычно ученые используют сейсмические волны, которые испускает магма, пробираясь сквозь кору, чтобы определить, где она в данный момент находится. Но поскольку этот супервулкан в целом остается спокойным с середины 1980-х годов, найти его источник магмы гораздо труднее.
Международная команда, возглавляемая специалистами из Университета Абердина, попыталась решить эту загадку. Используя специализированный математический анализ сейсмических данных, собранных с середины 1980-х годов, команда определила горячую зону на глубине 4 км под Поццуоли, недалеко от Неаполя.
Согласно результатам исследования, горячая зона представляет собой либо небольшое количество магмы, либо расплавленную вершину массивной магматической камеры, жидкий огонь которой распространен глубоко под поверхностью земли. В любом случае ученые обнаружили убедительные доказательства существования активного источника тепла, который поставляет магму в один из самых опасных вулканов в мире. Но история на этом не заканчивается.
Повышение уровня земли над кальдерой
Одной из ключевых загадок Флегрейских полей является их периодический и пугающий рост. В период с 1982 по 1984 год земля в кратере поднялась на 1,8 метра. Какой бы ни была причина — магма, газ, движущийся через земную кору, или движение перегретой воды — вскоре кратер опустился.
Новое исследование позволяет объяснить, почему этот рост не завершился извержением вулкана. Сейсмическая визуализация показывает, что прорыву магмы на поверхность препятствовала очень жесткая мелкая горная форма, расположенная над ней. Именно поэтому магма распространилась в поперечном направлении и не смогла прорваться.
Это значит, что риск от кальдеры мигрировал. "Сейчас Флегрейские поля можно сравнить с кастрюлей кипящего супа под поверхностью", — говорит ведущий автор исследования доктор Лука де Сиена, геолог в Абердине.
Это значит, что вместо единственной точки извержения может образоваться новая кальдера.
Как образовались Флегрейские поля
Флегрейские поля остаются монстром, которого ученые очень плохо понимают. Кальдера образовалась 40 тысяч лет назад во время одного из самых энергичных пароксизмов последних нескольких миллионов лет. В то время супервулкан выбросил около 500 кубических километров мусора, который смог достичь даже Гренландии, несмотря на расстояние 4600 километров.
С тех пор произошло несколько извержений, однако большую часть фейерверков он оставил вулканам, расположенным вблизи или внутри самого кратера, таким как Везувий и зловещая серная Сольфатара. Вулканологи по-прежнему остро осознают риск для 6 миллионов человек, проживающих в «зоне взрыва» этого монстра, и поэтому постоянно следят за ним.
Стоит ли опасаться нового извержения
Что на самом деле вызывает беспокойство, так это то, что Флегрейские поля снова растут, хотя риск извержения теперь в 24 раза ниже, чем в начале 1980-х годов. Как всегда, вулканологам неизвестно, что происходит на самом деле, но они считают, что вулкан стремится к критическому моменту, когда извержение неизбежно.
Независимо от того, сформируется ли в результате извержения новая кальдера, или же оно будет обычным, де Сиена уверен, что вулкан становится все более опасным.
Забудьте о Йеллоустоуне. Флегрейские поля — это супервулкан, о котором действительно стоит беспокоиться.
Практически все кальдеры на нашей планете потенциально опасны. Но если мы много говорим о , Таупо или Тобе, то Кампи Флегрей в Италии почему-то обделена вниманием. На самом деле она несет не меньшую угрозу, чем ее заокеанские «собратья», и может привести к большой катастрофе, которая разрушит значительную часть Европы. Понимание того, что происходит с итальянской кальдерой, может быть жизненно важным и позволит в будущем избежать последствий ее активности.
Последнее извержение в субвулканической системе Кампи Флегрей произошло всего 477 лет назад – в 1538 году. Количество вулканического материала, выброшенного кальдерой, было достаточно для того, чтобы сформировать холм Монте-Нуово недалеко от города Поццуоли. До наших дней сохранились признаки ее более ранней разрушительной деятельности – фумарольные поля Сольфатара с сероводородными источниками и знаменитые римские колонны «Храм Сераписа», свидетельствующие о затоплении региона вдоль залива Поццуоли.
Кампи Флегрей и сейчас остается активной, поэтому Национальный институт геофизики и вулканологии Италии (INGV) осуществляет пристальный мониторинг за ее деятельностью. Данные, полученные за последние несколько десятилетий, неутешительны. С 1982 по 1985 год поверхность кальдеры всего за 3 года поднялась на высоту около 2 метров. В 1983-м центр города Поццуоли – Рионе Терре – неожиданно приподнялся, а затем вновь опустился. Тогда около 10 тысяч людей были вынуждены покинуть свои дома и так и не смогли вернуться, поскольку доступ к этой зоне теперь запрещен.
С начала 2012 года поверхность Кампи Флегрей в районе Поццуоли растет примерно на 6 см в год. Хотя эти показатели не столь впечатляющие, как в 1980-х годах, но вызывают серьезные опасения у вулканологов. Согласно докладу Обсерватории Везувия, опубликованному 21 июля 2015 года, время от времени на Флейгрейских полях происходят временные ускорения роста. Например, только за январь 2014-го грунт поднялся на 8,5 см, а за март 2015-го – на 3 см. Всего же за последние 4 года рост поверхности кальдеры составил 24 см.
В конце 2012 года была зафиксирована сильная деформация кратера Бокка-Гранде на фумарольных полях Сольфатара, а в течение последних нескольких лет в кальдере фиксируется большое количество подземных толчков, в основном у северных берегов залива Поцццуоли на глубине 1–4 км. В частности, за последний год здесь произошло 119 землетрясений. Мало того, с 2003 года температура воды и пара в фумаролах вулкана поднялась на 10–15 °C, а состав выделяющихся газов стал более «магматическим», то есть с более высоким содержанием диоксида углерода.
Что все это значит? Согласно выводам вулканологов, подобная ситуация может указывать, во-первых, на дальнейшее поднятие магмы, которое началось еще в 1980-х годах. Во-вторых, это может быть связано с изменениями, происходящими в гидротермальной системе вулкана. И в третьих, активность может расти в связи с появлением новой магмы в недрах Кампи Флегрей. В сочетании с поднятием грунта, изменением состава газов и ростом температуры в фумаролах последняя гипотеза кажется наиболее вероятной.
Учитывая, что серьезные изменения в 1980-х годах не привели к извержению, остается надеяться, что и современная ситуация никак не повлияет на активность вулкана. Ответить на вопрос, когда произойдет взрыв Кампи Флегрей, ученые пытаются до сих пор. В этом году они произвели бурение грунта в кальдере и установили мониторинговые приборы на большой глубине. Но пока будущее Флегрейских полей так и остается загадкой.
Земля готовится к гигантскому взрыву. На Флегрейских полях Италии, что близ Неаполя, оживает древний исполинский вулкан. Сейсмологов тревожит не только повышение температуры почвы в этом районе, но и заметная деформация поверхности
В далеком прошлом активность супервулканов повлияла на изменение климата и полностью преобразила нашу планету. Последствия возможного пробуждения вулкана сегодня ученые даже не берутся прогнозировать.
В последнее время Флегрейские поля поднимаются над уровнем моря на три сантиметра в месяц. Микроземлетрясения и скопление газов в почве говорят о том, что вулкан готовится к извержению. Поясняет доцент геологического факультета Санкт-Петербургского госуниверситета Владимир Кирьянов :
"Если поднятие происходит стабильное, то, скорее всего, идет наполнение магматического очага, и из-за этого раздувается почва над ним. Вообще, Флегрейские поля - это супервулкан. Йеллоустоун в США, Тоба в Индонезии - также супервулканы, которые извергают более 1000 кубических километров магмы. Это катастрофические извержения. В районе Флегрейских полей очень сильное извержение произошло примерно 30-40 тысяч лет назад. Его вулканический пепел до сих пор находят в Средиземноморье, в Болгарии, на Украине, даже на территории России. Сейчас происходит очередное нагнетание магматического очага, и в какой-то момент извержение может произойти".
Извержения вулканов такой силы могут повлечь за собой так называемую вулканическую зиму. Серные газы и пепел при взрыве достигнут атмосферы и накроют земной шар. Солнечные лучи не смогут пробиться сквозь плотный покров к земле, а газы, превратившись в серную кислоту, обрушатся на поверхность планеты в виде ядовитых осадков. Ученые утверждают, что Земля уже пережила подобную катастрофу 74 тысячи лет назад, при взрыве вулкана Тоба на индонезийском острове Суматра. Это повлекло за собой изменение климата и многочисленные человеческие жертвы. Сейчас все будет намного хуже - достаточно вспомнить, к какому коллапсу привело довольно слабое возмущение вулкана в Исландии в 2010 году.
Впрочем, извержения супервулканов происходят настолько редко, что ученые не могут сказать, сколько времени должно пройти от первых признаков активности до взрыва. К примеру, на Флегрейских полях в 70-х годах прошлого века земля за три года поднялась на полтора метра, из-за чего на многих домах появились трещины. Но потом движение поверхности значительно ослабло. Все-таки заполнение магматической камеры - не самый точный показатель, считает завлабораторией геофизики и вулканологии Института физики Земли РАН Алексей Собисевич :
"Это предвестник довольно-таки долгосрочный. Десятилетиями она может наполняться, а может и сотни лет. Это проблема неактуальная. Многие горы растут на 5 сантиметров в год. Это естественный процесс на Земле".
По мнению эксперта, гораздо более интересное и важное природное явление наблюдается сейчас в России на Камчатке в районе вулкана Толбачик - там каждый день происходит и излияние лавы, и поднимается поверхность.
По мнению ученых, вся вулканическая система Земли находится сейчас в крайнем напряжении. Подземные протоки наполнены раскаленной магмой, которая рвется наружу. Обернется ли это извержением супервулкана или одновременно активизируется цепочка малых вулканов - все это будет иметь значительные последствия для жителей Земли.
МОСКВА, 15 мая — РИА Новости. Вулканы на Флегрейских полях в окрестностях Неаполя могут извергнуться в ближайшее время, на это указывают накопление тектонического напряжения и деформация пород в жерле бывшего супервулкана, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"Проследив за формированием трещин и сдвигами пород на Флегрейских полях, мы полагаем, что сейчас этот вулкан достиг критической фазы и дальнейшее повышение активности сделает вероятность извержения достаточно большой. Крайне важно, чтобы местные власти были готовы к подобному ходу событий", — заявил Кристофер Килберн (Christopher Kilburn) из университетского колледжа Лондона.
За время существования человеческой цивилизации произошло семь крупных извержений, одно из которых, взрыв горы Тамбора в 1815 году, уничтожило 71 тысячу человек и привело к заметному похолоданию климата и неурожаю и голоду в разных странах по всей Земле.
Геологи раскрыли тайну "блуждающих" жерл вулкана Этна Жерло вулкана Этна в Италии необычным образом блуждает по его склонам и редко остается на одном месте по той причине, что материя на одном из его склонов нестабильна по своей природе и постепенно "проваливается" под землю.Другое крупное извержение, записи о котором стали первыми в истории человечества, произошло в 1538 году в окрестностях Неаполя, на так называемых Флегрейских полях. Они представляют собой жерло крупного супервулкана, извержения которого в прошлом не уступали по силе Тамборе и могли послужить, как сегодня считают геологи, причиной вымирания неандертальцев в Европе примерно 50 тысяч лет назад.
Килберн и его коллеги уже несколько лет наблюдают за состоянием Флегрейских полей, активность которых заметно повысилась в последнее время. Как показали прошлогодние замеры, высота некоторых регионов вулкана растет со скоростью примерно три сантиметра в месяц, что указывает на формирование магматической камеры под Флегрейскими полями. В декабре 2016 года власти Италии серьезно задумались об эвакуации близлежащих населенных пунктов из-за чрезмерно высокой активности вулкана.
Британские и итальянские геологи заявляют, что подобные опасения были вполне обоснованны. Они просчитали скорость накопления магмы в недрах Флегрейских полей в последнюю половину XX века и обнаружили, где находится источник сейсмических толчков и деформаций.
Как объясняют ученые, многие геологические и тектонические процессы можно представить себе как бассейн с входящей и исходящей трубой. В роли первой выступают все источники сейсмического напряжения, в том числе и потоки лавы, поднимающиеся из глубин Земли, а второй — слабые толчки, мини-извержения и прочие способы "безопасного" избавления от этой энергии. Если напряжение высвобождается недостаточно быстро, то оно постепенно накапливается, что в будущем может привести к мощному извержению или землетрясению.
В районе Неаполя, как показывают замеры Килберна и его коллег, это напряжение накапливается с начала 1950 годов, и к сегодняшнему дню под Флегрейскими полями собралось достаточное количество магмы, чтобы возникло мощнейшее извержение, если она пробьется наружу.
По словам геологов, в последние несколько месяцев лава поднялась до отметки в три километра от поверхности Земли. Как быстро она преодолеет это расстояние и остановит ли на этот раз движение, ученые пока не знают, однако вероятность извержения сегодня максимально высокая за последние несколько сотен лет. Геологи советуют властям Неаполя "быть готовыми" к более серьезным последствиям, чем серия мощных толчков, обычно сопровождавших рост Флегрейских полей в прошлом.
Магма под ними уже создала необходимое давление и температуру, после достижения которых мощнейшее извержение может накрыть территории сразу ряда европейских стран.
Исследователи из Италии и Франции пришли к выводу, что супервулкан, 39 000 лет назад сделавший временно необитаемой треть Европы, близок к новому мегаизвержению. Точную дату пока назвать нельзя, но информация имеет существенное значение и указывает на необходимость пристального наблюдения за этим достаточно опасным местом. Соответствующая статья опубликована в Nature Communications (http://www.nature.com/articles/ncomms13712).
Учёные использовали моделирование процессов, ведущих к особенно сильным извержениям. Перед тем как они случаются, магма, поднимающаяся сквозь земную кору, упирается в "крышку" в верхней её части. При достижении порогового давления составляющие "крышку" породы испытывают резкое изменение. Соединения, составляющие магму, разлагаются, выпуская связанную в их составе воду. Перегретый водяной пар немедленно начинает разогревать окружающие породы коры, снижая их прочность. После этого "крышка" разрушается и прорвавшийся фонтан горячих газов разбрасывает обломки и пепел на огромное расстояние.
Смоделировав, как идут такие процессы в районе земной коры близ Неаполя, где находятся Флегрейские поля, учёные пришли к выводу, что сейчас магма там близка в критическому давлению, после которого она запустит процесс лавинообразного разрушения "крышки". Это означает, что новое извержение здесь случится довольно скоро по геологическим меркам. Точнее указать его сроки пока сложно, так как напрямую изучать эти процессы нельзя, а чтобы создать более точные модели, нужно зафиксировать больше параметров мегаизвержений такого рода. Пока человечество сталкивалось всего с двумя - 39 000 и 70 000 лет назад. И большинство их свидетелей погибли от разлития лавы и пеплопада.
39 000 лет назад вулкан, бывший на месте современных Флегрейских полей, уже извергался по описанной выше схеме. Тогда его просто взорвало, и сейчас на месте былой огромной горы осталось лишь лёгкое углубление. Выбросы пепла и камней покрыли толстым слоем площадь более 1,1 миллиона квадратных километров - от Южной Италии до современных Причерноморья, Донбасса и Каспийского моря. Вплоть до Румынии слой пепла достигал почти метра. Там, где растительность не погибла полностью, её рост был значительно угнетён.
Частицы вулканических пород в стратосфере сильно рассеивали солнечный свет, что привело к череде холодных лет. Основная часть тогдашней Европы и так была довольно прохладной палеотундрой. При отсутствии даже умеренного летнего потепления рост зелёной массы растений остановился, а недостаток света препятствовал фотосинтезу. Поэтому те животные, которые не погибли во время выпадения "дождя" из пепла, покинули значительную территорию от Италии до Приуралья. Неандертальцы, жившие здесь ранее, также 39 000 лет назад перестали встречаться в этой части Европейского континента. Они уцелели лишь в Испании, куда пепел из-за ветров не попал.
