Вулкан Йеллоустоун - "Спящий Апокалипсис"

Йеллоустонский вулкан располагается в национальном парке Йеллоустоун, в американском штате Вайоминг, размер его кальдеры — 55 х 72 км, что составляет около трети всей территории парка. Под кратером вулкана на глубине 8 км находится огромный пузырь магмы. Ее температура внутри более 800 °C.

Йеллоустонская кальдера, которую часто называют супервулканом, — одна из самых больших вулканических систем Северной Америки. Каждый год Йеллоустон сотрясается от тысячи мелких землетрясений, а почва в парке поднимается с рекордным показателем 4–6 см в год! Не редкость в этих местах и крупные землетрясения, магнитуда которых превышает показатель 6.

Какие изменения произошли за последние несколько лет, и что сейчас происходит в Йеллоустоуне?

• 2014 год — за один этот год сейсмологами было зафиксировано более 1900 землетрясений. С течением времени их продолжительность и сила толчков только возрастают, а эпицентры подымается все выше, приближаясь к поверхности.

• Почва в пределах кальдеры в значительной степени поднялась. При этом, не один десяток лет ушел на то, чтобы она вспучилась лишь на несколько сантиметров. А уже с 2004 г. процесс ускорился в разы. Если смотреть на вулкан Йеллоустоун в наши дни, величина подъема уже достигла чуть ли не 2-х метров.

• В реках и озерах Йеллоустонского парка значительно увеличилась температура воды, которая достигает в некоторых местах точки кипения. Активизировались гейзеры, в том числе и крупные, которые до этого «спали» больше 100 лет. Это может быть следствием подъема к поверхности расплавленной магмы.

• В Йеллоустоуне стали больше старые и начали открываться новые расщелины. Через них из глубины поднимается углекислый газ (CO2), диоксид серы (SO2) и сероводород (H2S), которые содержаться в магме. К тому-же зафиксировали выход Гелия-4 (4He) – его концентрация возросла в сотни раз, что может свидетельствовать о скором извержении.

• 2015 год, май — в кальдере вулкана замечено агрессивное движение магмы, показатели сейсмодатчиков временами зашкаливают.

• 2018 год, 26 августа — серия землетрясений стрясла парк с северной стороны. Там исследователи насчитали 14 подземных толчков.

В штате Вайоминг, юго-восточней на 14 миль Мамонт-Хот-Спрингса, тоже были ощутимы подземные толчки, их было 12.

Специалисты USGS заверили, что для Йеллоустонского национального парка такое количество подземных толчков соответствует средним показателям сейсмоактивности. Все остается на фоновых уровнях.

• 2018 год, сентябрь — усилилась гидротермальная активность. Гейзеры (Steamboat, Ear Spring и другие) извергались чаще обычного. Ко всему открылись новые тепловые элементы. Из-за выброса кипятка даже были вынуждены перекрыть доступ в район Geyser Hill. Учеными были там установлены температурные датчики и временные камеры, для контроля этих процессов.

Поверхностная деформация показала небольшие изменения. Они заключаются в уменьшении темпов движения грунта. Следует напомнить что, с 2015 г. на одних участках почва вспучивается, на других – проседает.

Сейчас ученые оценивают вероятность извержения в 0,00014% в год.

Ученые высчитали, что 60-70 % тепла, энергии магматического пузыря, выходит через гейзеры. Еще 30 % энергии вырабатываемого очагом расходуется на постепенное расплавление горных пород, что раньше или позже приведет к суперизвержению. От ученых NASA поступило предложение охладить пузырь на 35 %, пробурив по бокам кальдеры две 10-ти километровые скважины и откачивать воду оттуда под высоким давлением. Бурить следует по бокам, чтобы не спровоцировать извержения.

Когда скважины будут готовыми, появиться возможность запустить искусственный круговорот воды. Грунтовые воды из одной скважины будут попадать в недра вулкана, закипать и выходить на поверхность через другую скважину. Остыв, вода будет снова опускаться в недра и повторять процедуру, пока опасность в регионе на спадет.

Кроме того, как отмечает NASA, рядом можно будет построить геотермальную электростанцию, которая станет использовать энергию кипящей воды для производства электроэнергии. На реализацию такого проекта понадобится около 3 млрд. долларов.

В 60-е гг. прошлого века, занимаясь изучением вулканической истории Йеллоустонского национального парка, Боб Кристиансен из Геологической службы США ломал голову над тем, что, как ни странно, раньше никого не волновало: он никак не мог отыскать в парке вулкан. Давно известно, что у Йеллоустона вулканическое происхождение — этим можно объяснить все его гейзеры и другие горячие источники, — а одна особенность вулканов заключается в том, что они, обычно, бросаются в глаза. Однако Кристиансен никак не мог найти Йеллоустонский вулкан. А именно он не мог найти структуру, известную как кальдера.

Есть вулканы которые не приводят к образованию гор. Такие вулканы образуются в результате мощнейших взрывов и вырываются наружу одним сокрушительным ударом, после чего остается огромный провал — кальдера (от латинского слова, означающего «котел»). Йеллоустон явно принадлежал к этому типу вулканов, но Кристиансен нигде не мог найти кальдеру.

В это-же самое время НАСА, испытывая новые фотокамеры, сделало снимки Йеллоустона, копии которых один заботливый сотрудник отослал руководству парка, посчитав, что они могут прекрасно вписаться в одну из экспозиций в павильоне для посетителей. Увидав снимки, Кристиансен тут-же понял, почему он не нашел кальдеру: весь парк — 9 000 км² — по сути, и есть кальдера. После извержения остался провал почти 65 км в поперечнике — очень большой, чтобы можно было различить его, находясь на поверхности земли. Когда-то в прошлом вулкан Йеллоустон должен был взорваться с силой, которая намного превосходила все ведомое человеческому роду. Йеллоустон оказался сверхвулканом.

Супервулкан это – самая разрушительная сила на Земле. Мощность извержения супервулканов многократно превышает извержения обычных вулканов. Супервулкан дремлет в течении сотен тысяч лет: магма, запертая в огромных резервуарах внутри их жерл, со временем накапливается, чтобы излиться на земную поверхность с апокалипсической силой, которая даже способна уничтожить целые континенты. Таких спящих монстров на Земле открыто всего несколько…

Йеллоустон находится над огромным горячим пятном на нашей планете — очагом расплавленной породы, берущей начало по крайней мере в 200 км в глубине Земли и почти доходит до поверхности, образуя так называемый суперплюм. Именно тепло из этого горячего пятна питает все йеллоустонские газовые выходы, гейзеры, горячие источники и пузырящиеся грязевые котлы. Под земной поверхностью находится заполненная магмой камера, которая имеет в разрезе эллиптическую форму с горизонтальной осью около 72 км. и вертикальной осью 13 км. Можно представить себе гору тротила величиною с английское графство и поднимающуюся на 13 км в небо — до самых высоких перистых облаков, и вы можете получить некоторое представление, по поверхности чего ходят посетители парка.

Суперплюмы, подобные тому, на котором покоится Йеллоустон, чем-то схожи с бокалом для мартини — узкие снизу, но расширяющиеся у поверхности, они образуют обширные котлы нестабильной магмы. Некоторые из таких котлов могут достигать 1900 км в поперечнике.

Со времени первого известного извержения 16,5 миллиона лет назад Йеллоустонский вулкан извергался около сотни раз, но речь пойдет о трех самых последних случаях. Последнее из извержений было в тысячу раз крупней извержения вулкана Сент-Хеленс в 1980 г.; предыдущее — в 280 раз сильней, а предшествующее ему было до такой степени мощным, что никто точно не знает его масштабов. Оно было по крайней мере в 2 500 раз мощней последнего извержения Сент-Хеленса, а может быть, и в 8 000 раз.

У нас не имеется сведений ни об одном сколько-нибудь сравнимом извержении. Крупнейшим событием такого рода в последнее время было извержение вулкана Кракатау в Индонезии в августе 1883 г.; отзвук ужасного удара многократно отдавался по всему миру в течение 9 дней, а вода всколыхнулась даже в Ла-Манше. Но если мы представим массу, выброшенную Кракатау, в виде мяча для игры в гольф, то выброс вещества самого крупного из йеллоустонских извержений был бы размерами с шар, за которым вас бы не было видно. В этом масштабе вулканическая масса Сент- Хеленса была не более горошины.

Извержение, которое произошло в Йеллоустоне 2 миллиона лет назад, выбросило достаточно пепла, чтобы накрыть штат Нью-Йорк 20-ти метровым слоем или Калифорнию 6-ти метровым слоем пепла. Извержение произошло там, где сейчас располагается штат Айдахо.

Пепел который выпал за время последнего йеллоустонского извержения полностью или частично покрыл 19 западных штатов — почти все Соединенные Штаты к западу от Миссисипи (плюс часть Канады и Мексики).

1973 год — произошло одно необычное явление: озеро, находящееся посередине парка, начало выходить из берегов с южной стороны, затопив прилегающий луг, а с противоположного края озеро таинственным образом обмелело. Геологами была спешно проведена съемка местности, в результате чего удалось выяснить, что большой участок парка зловеще вспучился. Вздутие приподняло один край озера, и вода начала переливаться через другой, как это бывает, когда вы поднимаете один край детской купальни. К 1984 году вся центральная часть парка — больше 100 км² — поднялась на метр по сравнению с уровнем 1924 г., когда в парке последний раз официально была произведена съемка. Потом в 1985 г. центральная часть парка опустилась на 20 см. Теперь, кажется, она поднимается вновь.

Геологи считают, что причиной такого явления могло быть только одно — беспокойный магматический очаг. Йеллоустон оказался местом не древнего, а действующего вулкана. Приблизительно в то же время ученые вычислили, что цикл йеллоустонских извержений в среднем составлял один мощный выброс каждые 600 тыс. лет. Последний был 630 тыс. лет назад. Похоже, время вулкана Йеллоустон не за горами.