Насколько опасны действующие вулканы Камчатки?

Полуостров Камчатка – часть Тихоокеанского огненного кольца, на островах и континентах которого расположены наиболее активные вулканы планеты. В нашей стране самыми активными являются вулканы Шивелуч, Ключевской и Карымский. О них и других вулканах дальневосточного региона рассказывает Ольга Гирина, руководитель Камчатской группы реагирования на вулканические извержения (KVERT), кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН.

Почти непрерывные извержения

На Камчатке 30 действующих вулканов, ежегодно здесь происходят эксплозивные
извержения 4–8 вулканов. Четыре вулкана находятся в состоянии почти непрерывных слабых или умеренных извержений: Ключевской активен в течение нескольких сотен лет; Шивелуч – с августа 1980 года (со времени начала роста лавового купола в эксплозивном кратере, образовавшемся при катастрофическом извержении 12 ноября 1964 года); Безымянный – с 22 октября 1955 года, с момента пробуждения после тысячелетнего молчания; Карымский – со 2 января 1996 года, с начала новой фазы активности вулкана.

Например, за последние 20 лет (1993–2013 гг.) произошло 66 сильных эксплозивных извержений, при которых пепловые тучи поднимались до 8–15 км над уровнем моря, а пепловые шлейфы протягивались в различных направлениях на расстояния более 5000 км от вулканов. На вулкане Шивелуч произошло 8 таких событий; на Безымянном – 26, на Ключевском – 12.

Угрозы: вулканический пепел и не только

Камчатские вулканы разнообразны по происхождению, длительности развития и составу извергаемого вещества. С этим связана и различная их опасность для населения.
Наибольшую опасность представляют вулканы, извергающие лаву андезитового и дацитового состава. Для таких вулканов характерны сильные и катастрофические эксплозивные извержения с образованием кальдер взрывного типа и пирокластических потоков. Пирокластические потоки представляют собой массу горячих (температура внутри потока и в туче над ним – 800–900 градусов Цельсия) разноразмерных обломков (от глыб размером до 10 м до вулканического песка) в облаке вулканического пепла, которая со скоростью 100 км/ч перемещается по склону вулкана на расстояния до 15–30 км, сметая и сжигая все на своем пути. Перед фронтом такого потока и над ним со скоростью 150–200 км/ч движется пирокластическая волна, состоящая из вулканического песка и пыли, она является главной разрушительной силой извержений таких вулканов. От нее не убежать, если случайно оказался на склоне вулкана во время извержения. Такие события – распространенное явление в Тихоокеанском огненном кольце, на Камчатке реальная опасность образования пирокластических потоков существует на вулканах Шивелуч, Безымянный, Кизимен, Авачинский и других.

Для вулканов, извергающих базальты, кроме выбросов пепла, характерны излияния лавовых потоков. Сами по себе потоки лавы не столь грозны – скорость перемещения их невелика, их всегда можно обойти стороной. Но лавовые потоки создают другую опасность. В связи с тем, что высота наиболее активных вулканов превышает 3–4 км над уровнем моря, зима на полуострове продолжительна, лавовые потоки при извержениях растапливают снега и льды, захороненные на склонах вулканов, в результате этого образуются лахары – бурные горячие грязевые потоки, также сметающие все на своем пути.
Например, такие потоки наблюдались в 2013 году при извержении Ключевского: лавовый поток растапливал льды ледника Богдановича на перевале между вулканами Ключевской и Камень; лахар прошел по реке Студеная и его вода начала размывать федеральную дорогу (Петропавловск-Камчатский – Усть-Камчатск) в районе поселка Козыревск. Благо, сотрудники МЧС быстро отреагировали: очистили трубу, проложенную под дорогой, и вода ушла. Не очень большой объем воды был в этот раз, но вулкан выявил недоработки дорожников! Грязевые потоки при извержениях вулканов Авачинский и Корякский представляют главную опасность для городов Петропавловск-Камчатский и Елизово.

И все же самую серьезную опасность для населения, как пассажиров авиатранспорта, представляют сильные извержения вулканов с выбросом пепла на 8–20 км над уровнем моря, при которых пепловые шлейфы протягиваются на сотни километров от вулканов. Пепловые шлейфы представляют чрезвычайную опасность для современных реактивных самолетов, летающих на высотах 8–11 км.

Пепел состоит из мелких и тонких остроугольных обломков пород и вулканического стекла, благодаря высокой удельной поверхности его частицы способны удерживать электростатический заряд и абсорбировать капельки воды и коррозийных кислот. При попадании самолета в облака вулканических пеплов могут происходить следующие повреждения: абразивное истирание оконных стекол и аэродинамических поверхностей; засорение вентиляционной и топливной систем, приемников воздушного давления; закупорка форсунок и радиаторов охлаждения; засорение и перегрев электроники; плавление захваченных частиц пепла с последующей их аккумуляцией и затвердеванием в области двигателя, что является главной причиной остановки двигателей и т.д. В настоящее время насчитывается более сотни прецедентов попадания реактивных самолетов в пепловые тучи, публикуются описания проблем, возникших при этом (от царапин на окнах до временной остановки всех двигателей самолета). В связи с высокой вулканической активностью в Тихоокеанском регионе авиакомпании ежегодно теряют миллионы долларов (затраты на изменение курсов самолетов для облетов пепловых облаков, задержки самолетов в аэропортах и т.д.).

По местным авиалиниям летают винтовые самолеты, для них вулканический пепел менее опасен, но все дело в количестве пепла. Лететь сквозь пепловую тучу опаснее, чем через грозовое облако.

Двадцатилетний мониторинг

Для того, чтобы снизить риск столкновения самолетов с пепловыми облаками в северной части Тихоокеанского региона с помощью своевременного обнаружения повышения активности вулканов, распознавания и отслеживания облаков вулканического пепла, оперативного оповещения администраций авиакомпаний о появлении опасности, связанной с вулканическим пеплом, в марте 1993 года была организована Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT – Kamchatkan Volcanic Eruption Response Team). Для оценки степени опасности извержений вулканов Камчатки для авиации KVERT использует Авиационные цветовые коды, рекомендуемые Международной организацией гражданской авиации (ICAO).

В рабочее время (с 2005 года ежедневно семь дней в неделю) сотрудники KVERT анализируют данные мониторинга действующих вулканов Камчатки: сейсмического, осуществляемого КФ ГС РАН, видео-визуального (ИВиС ДВО РАН и КФ ГС РАН) и спутникового (ИВиС ДВО РАН); другую информацию из различных источников: от сотрудников МЧС, метеостанций, авиапилотов, туристов и т.д. – для своевременного оповещения метеорологических и авиационных служб о возникающей вулканической опасности. Например, в северо-западной части Тихоокеанского региона – в районе Камчатки – ежедневно по международным трассам пролетает более 200 авиалайнеров, которые перевозят более 30 тысяч пассажиров и грузы стоимостью в сотни миллионов долларов. Естественно, авиакомпании заинтересованы в безопасности своей авиации.