Дуг МакДугалл – Зачем нужна геология (страница 47)
Но, пожалуй, самое убедительное доказательство — ископаемые споры наземных растений. До пермско-триасовой границы доминировали деревья, которые образовывали леса, однако во время вымирания они понесли тяжелые потери. Их место заняли более мелкие и примитивные растения, относящиеся к современным мхам. Споры, которые дают эти захватчики, очень стойкие и хорошо сохраняются в осадочных породах. Самое примечательное в этих спорах — то, что многие из них демонстрируют признаки мутаций, вызванных ультрафиолетовым излучением. Это говорит о том, что во время жизни этих растений озоновый слой был слабым или вовсе отсутствовал. Споры с такими изъянами можно обнаружить по всему миру в породах вблизи пермско-триасовой границы, а одно детальное исследование мелкозернистых осадочных пород из Гренландии показывает, что их количество меняется со временем: зафиксированы два пика, разделенные несколькими сотнями тысяч лет. Эта картина согласуется с продолжительным периодом вулканической деятельности в Сибирской КМП, когда наблюдались короткие интенсивные вспышки, инициировавшие выбросы сероводорода из океанов в атмосферу и уничтожение озонового слоя.
Накопленные данные из геологической летописи показывают, что нечто вроде предложенного Кампом и его коллегами странного сценария действительно могло реализоваться, а также подтверждают, что события в КМП могут иметь последствия для всей планеты несмотря на то, что сами они ограничены относительно небольшими территориями. Изложенные в этой главе факты, подтверждающие связь вымираний и КМП, также выделяют связующую нить, проходящую через многие страницы земной истории: важность парниковых газов (особенно двуокиси углерода) как основного фактора, вызывающего широкомасштабные изменения окружающей среды. Во многих случаях возрастающие уровни углекислого газа в атмосфере, по-видимому, достигали того уровня, когда сопутствующее глобальное потепление инициировало другие процессы-следствия, которые и были фактическими причинами крупномасштабных биологических вымираний. Хотя у нас есть только примерное представление о таких пороговых значениях, наилучшие современные оценки таковы: в начале этих кризисов содержание углекислого газа превышало современный уровень примерно в 2,5–5 раз. В каком-то смысле это утешает, поскольку с начала промышленной революции деятельность человека увеличила уровень двуокиси углерода в воздухе всего на треть. Если не появится новая КМП (что в краткосрочной перспективе маловероятно), потребуется много времени, чтобы добраться до реально опасных уровней.
Но так ли это на самом деле? Скорость выброса парниковых газов в атмосферу увеличивается, и без серьезных усилий по их сокращению может оказаться, что всего за несколько столетий мы достигнем того уровня, при котором происходили прошлые ОАЕ. Это не затронет нас или наших детей, но двести или триста лет — не такой уж большой срок для человечества. Многие люди, которые родились сегодня, проживут треть или даже половину этого отрезка. Мы можем только надеяться, что суровые уроки геологического прошлого все же заставят нас действовать, и наши потомки через несколько столетий не обвинят нас в том, что мы направили планету на путь экологической катастрофы.
Глава 11
Беспокойные гиганты
До недавнего времени в небольших деревеньках на лесистых склонах горы Пинатубо на филиппинском острове Лусон жили люди племени аэта — потомки полукочевых охотников-собирателей. По их верованиям, в горе обитал верховный бог — Апо Маллари. Однако весной 1991 года бог забеспокоился, а в июне полностью пробудился — в стратосферу взметнулся пепел от второго по величине извержения двадцатого века. К счастью, большую часть аэта эвакуировали, а некоторые сами успели убежать. Однако для многих катастрофа означала потерю родины: их постройки и хозяйства были уничтожены, сами они рассеялись по низинам, некоторые оказались во временных лагерях, которые стали для них постоянным жильем. Для аэта — группы племен, существование которой как единого целого и так было шатким — извержение стало почти смертельным ударом.
Вулкан не отличался избирательностью в разрушениях. В 18 километрах к востоку от Пинатубо находилась база ВВС США Кларк — крупнейшая база американской армии за пределами Соединенных Штатов: школа, торговый центр, кинотеатр и многое другое. Как и все вокруг, базу засыпало пеплом. Во время извержения лавина раскаленного пепла и пыли (на языке геологии — «пирокластический поток») с шумом помчалась в сторону базы и остановилась, лишь чуть-чуть не поглотив ее. Пепел заполнил двигатели самолетов и наземной техники, а его вес раздавил крыши ангаров. Вскоре весь объект был заброшен; с тех пор базу не пытались восстановить.
Пинатубо — всего лишь один из множества действующих филиппинских вулканов. Его извержение в 1991 году потрясло даже тех, кто видел только фотографии или видеозаписи; люди, которые видели его воочию, были в полном ошеломлении. Однако с геологической точки зрения это извержение не было каким-то необычным. По шкале вулканической активности, показывающей силу извержения, оно получило 6 баллов. В течение XX века наблюдалось три извержения такого уровня. (Это выше долгосрочного среднего показателя: за последние десять тысяч лет извержение такой силы происходило раз в несколько сотен лет). Как и шкала магнитуд землетрясений, шкала вулканической активности не ограничена сверху, а увеличение значения на 1 означает увеличение силы в 10 раз. Однако, в отличие от землетрясений, масштаб извержения определяется не только по реакции прибора. Оценка основывается на таких количественных параметрах, как объем выброшенного материала, высота пепловой колонны при извержении и продолжительность активного состояния. Для извержений в прошлом, которые никто не фиксировал, как правило, единственной возможной мерой является количество выброшенного материала. Его можно определить по толщине слоев вулканического пепла и потоков лавы, а также по их протяженности.
Вулкан Пинатубо находится в зоне субдукции, которая входит в так называемое огненное кольцо, окружающее Тихий океан. Как и большинство вулканов в этой зоне, он извергается взрывами, выбрасывая с большой скоростью газ, камни и сгустки расплавленной магмы. Энергия для таких взрывных действий исходит от воды и других летучих соединений, растворенных в магме. Когда магма приближается к поверхности, пузыри газов выходят наружу и быстро расширяются. Этому способствует химический состав магм зоны субдукции: они богаты кремнеземом и поэтому отличаются большой вязкостью. Вязкая лава удерживает расширяющиеся пузырьки газов, пока в вулканическом канале не создается очень высокое давление, что и приводит в результате к взрывным извержениям.
Извержение 1991 года нарушило почти пятисотлетнее молчание Пинатубо. Перед катастрофой гора не походила на действующий вулкан. Существовало несколько горячих источников, но свежих потоков лавы не было: сильная эрозия разрушила склоны, и они уже заросли густым лесом. Однако в середине марта 1991 года гору сотрясла серия землетрясений, а в течение следующих нескольких недель толчки ощущались еще сильнее. Вскоре стало понятно, что вулкан пробуждается от долгого сна: землетрясения — признак движения магмы к поверхности. В начале апреля возле вершины произошло несколько небольших выбросов перегретого пара, из-за чего в воздух взлетели тучи обломков, а окружающая местность покрылась тонким слоем вулканической пыли.
Землетрясения и небольшие извержения тревожили население, однако для стороннего наблюдателя не выглядели особо серьезными, поскольку не сопровождались излияниями лавы. Однако взрывы пара намекали, что под поверхностью находится мощный источник тепла, который перегревает грунтовые воды, пока пар не вырывается по трещинам в земле. Геологи из Филиппинского института вулканологии и сейсмологии и их коллеги из Геологической службы США осознали угрозу и быстро развернули на вулкане и вокруг него сеть приборов: сейсмометры для точного определения силы и местоположения мелких землетрясений и наклономеры для отслеживания формы горы, когда она начнет заполняться поднимающимися расплавленными породами.
Пинатубо расположен в густонаселенной части планеты. В 1991 году в нескольких десятках километров от вулкана — то есть в опасной зоне при крупном извержении — проживали сотни тысяч людей. Всего в 90 километрах находится столица Филиппин Манила, где живет больше 19 миллионов человек. Ученые, наблюдающие за горой, оказались под давлением, решая, как поступить: призывы быть осторожнее кажутся чем-то естественным, однако масштабная эвакуация вследствие ложной тревоги серьезно подорвала бы эффективность будущих прогнозов. Однако все признаки говорили о надвигающемся извержении. Картирование и датирование вулканических пород в этом районе показали, что за последние 6 тысяч лет Пинатубо всерьез извергался минимум три раза. Исследования также показали, что окружающие равнины заливались мощнейшими селевыми потоками, которые спустили по склонам горы массу пепла от прошлых извержений, перенеся его в нынешние густонаселенные районы. Извержение аналогичной силы нанесло бы огромный ущерб.