Зачем нужна геология - Дуг МакДугалл
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Поэтому будущее идеи Амброуза неясно: она может оказаться абсолютно неверной. И пусть данные индийских раскопок ее не подтверждают, да и у биологов пока остаются вопросы к размерам и продолжительности эффекта бутылочного горлышка для человечества, сама эта история — изящная иллюстрация того, как работает наука. Амброуз обнаружил возможное совпадение по времени между природной катастрофой и событиями эволюции человека и выдвинул гипотезу о существовании причинно-следственной связи. Он собрал определенные доказательства (время, предполагаемые экологические последствия и т. д.) своей идеи, и когда она оказалась в центре внимания, это побудило биологов и археологов внимательно изучить другие данные, которые могли бы проверить эту гипотезу. Неизвестно, выдержит ли она проверку, но проведенные исследования почти наверняка помогут лучше понять воздействие извержения Тобы на наш вид.
Каким бы ни был результат этой работы, нельзя отрицать катастрофические последствия извержения. Например, в ледяных кернах из Гренландии — практически на противоположной стороне планеты от Суматры — самый большой всплеск содержания серы за почти 100 000 лет наблюдается в слоях льда, появившихся во время извержения Тобы. Это указывает, что вулкан выбросил огромное количество двуокиси серы: по современным оценкам, оно в сто раз превышает соответствующий показатель извержения Пинатубо в 1991 году. За облаком аэрозолей после Пинатубо тщательно следили: оно облетело Землю за несколько недель и рассеялось по всему миру за несколько месяцев. Как уже говорилось, оно более чем на год понизило общемировую температуру примерно на 0,5 °C. Климатические модели показывают, что аэрозоли после извержения Тобы должны были на несколько лет понизить глобальные температуры на 10 °C. Примерно за десять лет температуры вернулись к первоначальным значениям, однако даже такое кратковременное мировое похолодание в сочетании с уменьшением количества осадков (которое также предсказывают модели), возможно, уничтожило большие участки влажных тропических лесов. Значительное уменьшение солнечного света из-за частиц в аэрозолях должно было усугубить и другие экологические проблемы.
В документированной истории человечества не произошло ни одного суперизвержения, и поэтому предполагаемое воздействие на окружающую среду приходится экстраполировать на основе более мелких наблюдаемых извержений — таких, как Пинатубо. Однако все имеющиеся данные свидетельствуют, что такой подход вполне разумен: нет ничего, что указывало бы на принципиальное качественное различие между суперизвержениями и их меньшими собратьями. Если результаты для моделирования Тобы верны, то даже при кратковременном воздействии на окружающую среду нагрузка на экосистемы всего мира окажется очень большой. Высокие уровни пыли в ледяных кернах Гренландии вскоре после всплесков количества серы — возможно, признак того, что массовое уничтожение растительности способствовало сильной ветровой эрозии суши.
Выводы о последствиях извержения Тобы подтверждают исторические данные еще об одном крупном извержении в том же регионе мира. В апреле 1815 года взорвался вулкан Тамбора, находящийся, как и Тоба, в Индонезии. Разрушения были существенными, однако мощности взрыва не хватает, чтобы считать эту катастрофу суперизвержением[57], и имеющиеся сообщения о последствиях носят скорее качественный, чем количественный характер. Тем не менее ясно, что и локальные, и глобальные последствия оказались крайне серьезными. Непосредственно от извержения и от последовавшего голода, вызванного неурожаем, погибли десятки тысяч человек. В северном полушарии, где тогда проживала большая часть населения планеты и находились основные сельскохозяйственные земли, следующий 1816 год прозвали «годом без лета». В июне и июле в Канаде и Соединенных Штатах шел снег, по обе стороны Атлантики вымирали посевы и погибал домашний скот, вызвав самый жестокий голод девятнадцатого столетия. Необычно низкая температура стояла еще два года. Если извержение Тамборы привело к таким бедам, то глобальные последствия извержения Тобы — в пятьдесят раз более мощного — должны были оказаться просто катастрофическими.
Суперизвержения Тобы и, видимо, Ла-Гариты были непосредственно связаны с процессами в зоне субдукции, однако это верно не для всех супервулканов. Не все люди сознают, что прямо под дверью у множества американцев находится активный супервулкан, не имеющий отношения к зоне субдукции, но связанный с горячей точкой в мантии. Как он называется? Йеллоустон.
Для большинства из нас Йеллоустон — это место туризма; слово вызывает в воображении чудесные пейзажи и взлетающий пар гейзера Старый Служака. В Йеллоустонском национальном парке самая большая в мире концентрация гейзеров и горячих источников, а это признак того, что недалеко под землей находится резервуар с раскаленной магмой. Геологические исследования области показывают, что за последние несколько миллионов лет магма периодически вырывалась наружу, и последнее гигантское извержение произошло 640 000 лет назад. Пепел от него покрыл большую часть центральной и западной части Соединенных Штатов, а также разлетелся по Мексике и Канаде. Образовалась гигантская Йеллоустонская кальдера размером примерно 55 на 72 километра, главная геологическая особенность парка. Возникает очевидный вопрос: пробудится ли спящий гигант в ближайшее время? Это событие крайне маловероятно, однако если заглянуть в будущее подальше — на сотни тысяч лет или больше, — оно покажется неизбежным. Природа вулканической деятельности Йеллоустона такова, что можно быть практически уверенным: в отдаленном будущем обязательно произойдет очередное разрушительное извержение. Уже сам по себе этот факт вызвал общественный интерес и научный интерес к вулканизму Йеллоустона. В 2005 году об этом рассказали в документальном фильме на канале ВВС.
Как и в случае всех остальных извержений супервулканов, для взрывов в Йеллоустоне требовалось, чтобы в неглубоко расположенных резервуарах в земной коре скопились огромные количества вязкой магмы с растворенной водой и другими летучими веществами. Источник магмы в Йеллоустоне — это плюм горячего вещества, возникшего глубоко внутри мантии. Точно так же, как цепочка гавайских вулканов отмечает перемещение Тихоокеанской плиты над горячей точкой мантии, последовательность кальдер, простирающаяся на юго-запад от Йеллоустона через Айдахо к границе Орегона и Невады, показывает путь Североамериканской плиты над Йеллоустонской горячей точкой (рисунок 30). Радиоизотопное датирование показывает, что эти кальдеры все старше по мере удаления от Йеллоустона, причем самая старая из них имеет возраст 16 миллионов лет. Путь Йеллоустонской горячей точки отмечен долиной реки Снейк — относительно плоской полосой шириной примерно в сто километров, которая пересекает гористую местность. Это плато образовано выбросами гигантских извержений, создавших кальдеры, и сопутствующей вулканической активностью, которая полностью похоронила локальные особенности рельефа[58]. Пепел одного из этих взрывных извержений вызвал гибель носорогов, найденных в Эшфоллском парке ископаемых животных. Сегодня эта горячая точка расположена непосредственно под Йеллоустонским супервулканом; с помощью сейсмических исследований получено изображение узкого канала горячего материала, уходящего глубоко в мантию.
