73 тысячи лет назад, когда по Земле ещё ходили мамонты, на индонезийском острове Суматра произошло событие, которое изменило жизнь всей планеты. Целых шесть лет после него на континентах шли дожди из серной кислоты, пылевые тучи надолго закрыли Солнце, растения и животные погибали от холода, а из наших первобытных предков в живых осталось не больше 10 тысяч. История человечества пошла тогда по другому пути. А виной всему был всего лишь один вулкан! Но не простой, а супервулкан Тоба.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №2(18). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Вы наверняка знаете, что наша планета многослойна: сверху она, как гигантское яйцо, покрыта твёрдой оболочкой — литосферой, в самом центре Земли находится твёрдое раскалённое ядро, а между ним и наружной корой — горячая вязкая мантия. Она всегда в движении, как вода в огромном котле: горячие «волны», нагретые у ядра, поднимаются к литосфере, а более прохладные перемещаются от неё вниз. Одновременно с мантией движется и литосфера: её куски — литосферные плиты — при этом могут сталкиваться и наползать друг на друга, очень медленно, по несколько сантиметров в год. Когда это происходит, нижняя плита тонет в мантии, плавится, смешивается с парами воды и газами и становится магмой. Она легче вещества мантии, поэтому не опускается, а копится вдоль «стыка» литосферных плит, формируя большие резервуары — магматические очаги. Постепенно какой-нибудь очаг переполняется, магма «нащупывает» место, где земная кора наиболее тонка и податлива (обычно — вдоль линии столкновения плит) и пробивает её, вырываясь на волю. Это и есть извержение вулкана. Во время него из недр выбрасывается лава — бывшая магма, лишённая газов, а также пепел, куски горных пород, горячие пары и горючие газы. Они взрываются, и мощь этих взрывов бывает так велика, что превращает гору в гигантскую впадину — кальдеру.

Постепенно давление в магматическом очаге ослабевает, и вулкан прекращает извергаться, затягиваясь застывшей лавой, как крышкой. Но иногда только на время: если литосферные плиты продолжают двигаться, магматический очаг может снова переполниться, а вулкан пробудиться.

Для планеты извержение вулкана — событие рядовое, но для людей, живущих по соседству, оно становится катастрофой. Эти бедствия красочно отражены в искусстве: всем известна картина «Последний день Помпеи» или одноимённый фильм. При этом человек, несмотря на развитие цивилизации, остаётся перед вулканической угрозой беззащитным и может только приспосабливаться к вспыльчивому характеру древних исполинов. Совсем недавно, в 2010 году, извержение исландского вулкана Эйяфьядлайёкюдль парализовало авиасообщение во всей Северной Европе: тогда из-за высокой концентрации пепла в воздухе не состоялось более 63 тысяч авиарейсов! Вулканы могут легко разрушить города, сжечь леса, устроить похолодание и запустить кислотные дожди. Но чтобы достигнуть мощи и могущества одного супервулкана, пришлось бы объединить усилия около ста обычных вулканов. Будь Эйяфьядлайёкюдль боевой гранатой, Тоба был бы бомбой, причём замедленного действия.

Магматический очаг супервулкана многократно больше, а магма в этом случае не поднимается по разломам, а «всплывает» с большой глубины и резко расширяется, что провоцирует не «классическое» извержение, а гигантский взрыв. Внешне супервулкан тоже отличается: это уже не гора, а кальдера диаметром в 60–70 км, которую можно увидеть и оценить только с высоты. Кстати, учёные о существовании супервулканов узнали благодаря снимкам из космоса всего чуть более 50 лет назад.

Но главная «изюминка» — последствия, несравнимые с теми, что приносят рядовые извержения. Супервулканы работают по-крупному и не просто меняют облик окружающей территории. Мощности их извержения достаточно, чтобы полностью изменить ландшафт и повлиять на глобальный климат. К счастью для всех нас, супервулканы просыпаются намного реже своих «младших братьев», примерно раз в 100 тысяч лет, и вообще их на Земле не так много — сейчас науке известны около 20. А настоящих гигантов среди них всего пять. И точно так же, как тысячи лет назад, пробуждение одного из них станет катастрофой для всей Земли.

Супервулкан, расположенный на территории Йеллоустонского национального парка (США), в последние годы вызывает больше всего обсуждений и тревог. Ширина кальдеры составляет 55 км, длина — 72. Согласись, здесь легко поместился бы мегаполис! В зоне Йеллоустона сосредоточены две трети всех земных гейзеров, и они постоянно фонтанируют горячей водой. Йеллоустонская кальдера образовалась 640 тысяч лет назад. Её магматический очаг, раскалённый до 800°C, находится на глубине 8–16 км. Если однажды он «расшевелится», то извергнет более 2,5 тыс. км³ вулканического вещества. Сравните: индонезийскому вулкану Тамбора, который извергался в 1815 году, потребовалось «выплюнуть» всего 150 км³ пепла, чтобы замутить атмосферу и вызвать в Западной Европе и Северной Америке холодный «год без лета». (Кстати, благодаря плохой погоде, которая в 1816 году лишала прогулок английскую писательницу Мэри Шелли, появилась её повесть о Франкенштейне.)

В Йеллоустоне постоянно происходят слабые землетрясения, к тому же в последнее время они участились: два года назад их было более 60 — такого не случалось за 30 лет наблюдений. Некоторые считают это преддверием нового извержения, которое запросто уничтожит половину Cеверной Америки и будет в полторы тыячи раз мощнее извержения Везувия, что стёр с лица Земли древнеримский город Помпеи.

Итальянский супервулкан Кампи Флегрей извергался по геологическим меркам совсем недавно — в 1538 году. Он располагается недалеко от Неаполя и изобилует горячими источниками, которые выделяют нагретый пар и вулканические газы. Магма здесь бурлит совсем близко, постоянно провоцируя землетрясения. 30 лет назад эта кальдера буквально «вспучилась» на два метра всего за три года. В 1983‑м центр ближайшего к вулкану города (Поццуоли) внезапно поднялся и снова осел — местных жителей пришлось эвакуировать, вернуться в свои дома они не смогли: доступ к этому району был закрыт в целях безопасности.

В 2015 году учёные добились от властей разрешения пробурить здесь скважины для наблюдений, и сейчас получают информацию датчиков с большой глубины. А они сообщают, что в кальдере до критического уровня увеличилось давление вулканических газов и в последние четыре года всё быстрее поднимается почва: примерно по 6 см в год. Это означает большую вероятность нового извержения, которое, по мнению некоторых вулканологов, может произойти уже в ближайшие 100–200 лет.

Кальдера находится на востоке Калифорнии. В длину она простирается на 32 км, в ширину — на 18, а в глубину уходит на 910 м. Любопытно, что учёные до сих пор не установили причины вулканизма Лонг-Велли: под ней нет разломов и горячих точек, в отличие от того же Йеллоу­стона. Последнее «огненное шоу» здесь состоялось около 760 тысяч лет назад: тогда была сожжена огромная территория и почти весь американский Запад завалило вулканическим пеплом. «Вторая молодость» этого супервулкана началась в мае 1980 года, когда на юге Лонг-Велли прошло несколько серьёзных землетрясений, а грунт вздыбился на 25 см. С этого момента в кальдере не прекращаются подземные толчки, поднятие почвы и газовые выбросы. С мая 2015 года сейсмическая активность Лонг-Велли ещё больше возросла, и это приводит к землетрясениям в калифорнийских городах.

Кальдера Валлес в штате Нью-Мексико — самый маленький супервулкан на Земле: его диаметр — 22 км. Также он самый изученный в США, самый посещаемый туристами и самый киношный: здесь снято около десяти американских фильмов. У Валлес почтенный возраст — почти 1,5 млн лет, а в последний раз она извергалась 50–60 тысяч лет назад. Но она всё ещё не на покое: здесь по-прежнему много горячих источников и трещин, испускающих вулканические газы.

Археологи нашли в кальдере следы деятельности древнего человека — обсидиановые наконечники стрел и копий, которым по 11 тысяч лет. А 16 лет назад американцы устроили здесь национальный заповедник.

Кальдера этого новозеландского супервулкана заполнена не гейзерами, а… самым большим в стране озером. Здесь всегда полно туристов, и сам Жюль Верн в романе «Дети капитана Гранта» подробно рассказал историю озера Таупо. Вулкан скрывается под водой. 26,5 тысяч лет назад он произвёл крупнейшее в мире извержение за последние 70 тысяч лет: под толстым слоем пепла тогда скрылась не только вся Новая Зеландия, но и архипелаг Чатем, удалённый от вулкана на 1 000 км. Конечно, это серьёзно изменило окрестный ландшафт. Если такое извержение повторится, Новая Зеландия просто исчезнет. И предпосылки к этому есть: в кальдере не прекращаются подземные толчки, а последнее крупное землетрясение здесь произошло летом 2015 года. Если Таупо и спит, то очень чутко. Впрочем, его пробуждение не случится в один день: перед этим на несколько метров поднимется грунт, земная поверхность начнет деформироваться, толчки под землёй станут непрерывными.

Сегодня у берегов озера Таупо постоянно бывают не только туристы, но и сейсмографы, и специалисты GPS-станции, которые круглосуточно мониторят «настроение» кальдеры. Постоянный сбор информации о сейсмической активности ведётся по всей Земле, и особенно вблизи супервулканов: к примеру, в Йеллоустоунском парке работает около сотни пунктов такого контроля. При угрозе сильного извержения это поможет быстро известить людей об опасности, организовать эвакуацию или даже заблаговременно подготовиться к катастрофе. Пока это единственное, что человек может противопоставить загадочному молчанию супервулканов, и задача новых поколений — научиться управлять их энергией, чтобы использовать её в мирных целях.