Древний лед свидетельствует о десятках гигантских извержений вулканов. Когда это произойдет снова?

Ледяные керны, пробуренные в Антарктиде и Гренландии, выявили гигантские извержения вулканов во время последнего ледникового периода. Шестьдесят девять из них были крупнее, чем любое извержение в современной истории. По мнению физиков из Университета Копенгагена, проводивших исследование, эти извержения могут рассказать нам о чувствительности нашей планеты к изменению климата.

Для многих людей упоминание об извержении вулкана вызывает в памяти сценарии конца света, включающие оглушительные взрывы, темный пепел, поднимающийся в стратосферу, и зловонную лаву, погребающую все на своем пути, когда люди в панике спасаются бегством. Хотя такое извержение теоретически может произойти завтра, нам приходится довольствоваться фильмами и книгами о катастрофах, когда речь заходит о действительно мощных извержениях вулканов в современную эпоху.

"Мы не пережили ни одного из крупнейших в истории вулканических извержений. Мы видим это сейчас. Эйяфьеллайёкюдль, парализовавший европейское воздушное сообщение в 2010 году, меркнет по сравнению с извержениями, которые мы выявили в более далеком прошлом. Многие из них были крупнее, чем все извержения за последние 2 500 лет", - говорит доцент Андерс Свенссон из Института Нильса Бора Копенгагенского университета.

Сравнивая ледяные керны, пробуренные в Антарктиде и Гренландии, ему и его коллегам удалось оценить количество и интенсивность вулканических извержений за последние 60 000 лет. Оценки извержений вулканов, произошедших более 2 500 лет назад, до сих пор были связаны с большой неопределенностью и недостаточной точностью.

Шестьдесят девять извержений крупнее вулкана Тамбора.

Восемьдесят пять вулканических извержений, выявленных исследователями, были крупными глобальными извержениями. Шестьдесят девять из них, по оценкам, больше, чем извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году - крупнейшее извержение вулкана за всю историю человечества. В результате извержения Тамборы в стратосферу было выброшено такое количество серной кислоты, что она заблокировала солнечный свет и вызвала глобальное похолодание в последующие годы. Извержение также вызвало цунами, засуху, голод и по меньшей мере 80 000 смертей.

"Для реконструкции древних вулканических извержений ледяные керны имеют несколько преимуществ перед другими методами. Когда происходит действительно крупное извержение, в верхние слои атмосферы выбрасывается серная кислота, которая затем распространяется по всему миру - в том числе на Гренландию и Антарктиду. Мы можем оценить размер извержения, глядя на количество выпавшей серной кислоты", - объясняет Андерс Свенссон.

В предыдущем исследовании ученым удалось синхронизировать ледяные керны из Антарктиды и Гренландии, т.е. датировать соответствующие слои керна по одной и той же шкале времени. Благодаря этому они смогли сравнить остатки серы во льду и определить, когда серная кислота распространилась на оба полюса после глобально значимых извержений.

Когда это произойдет снова?

"Новая 60 000-летняя хронология извержений вулканов предоставляет нам более точные статистические данные, чем когда-либо прежде. Теперь мы видим, что во время доисторического ледникового периода произошло гораздо больше таких крупных извержений, чем в современное время. Поскольку крупные извержения происходят относительно редко, для того, чтобы знать, когда они происходят, необходима длительная хронология. Именно это мы сейчас и имеем", - говорит Андерс Свенссон.

Остается только гадать, когда произойдет следующее извержение. Но Свенссон не готов делать какие-либо конкретные прогнозы:

"За весь изучаемый нами период произошло три извержения самой большой известной категории, так называемые извержения VEI-8 (см. врезку "Факты"). Таким образом, мы можем ожидать, что в какой-то момент их станет больше, но мы просто не знаем, произойдет ли это через сто или несколько тысяч лет". Извержения размером с Тамбору, похоже, происходят один или два раза в тысячу лет, так что ожидание этого может быть короче".

Как это повлияло на климат?

Когда извержения вулканов достаточно мощные, они могут влиять на глобальный климат, где обычно наблюдается 5-10-летний период похолодания. Поэтому существует большой интерес к картированию крупных извержений прошлого, поскольку они могут помочь нам заглянуть в будущее.

"Ледяные керны содержат информацию о температурах до и после извержений, что позволяет нам рассчитать влияние на климат. Поскольку крупные извержения многое говорят нам о том, насколько чувствительна наша планета к изменениям в климатической системе, они могут быть полезны для прогнозирования климата", - объясняет Андерс Свенссон.

Определение чувствительности климата Земли является "ахиллесовой пятой" современных климатических моделей. Свенссон заключает:

"Современные модели МГЭИК не имеют четкого представления о чувствительности климата - то есть о том, каким будет эффект от удвоения CO2 в атмосфере. Вулканизм может дать нам ответы на вопрос, насколько изменяется температура при изменении радиационного бюджета атмосферы Земли, будь то из-за CO2 или из-за одеяла из частиц серы. Поэтому, когда мы оценим влияние крупных вулканических извержений на климат, мы сможем использовать полученные результаты для улучшения климатических моделей".

ФАКТЫ:

Всего исследователи выявили 1113 извержений вулканов в гренландских ледяных кернах и 740 извержений в антарктических ледяных кернах за последние 60 000 лет, где в кернах содержалось серной кислоты более 20 кг и 10 кг на квадратный километр соответственно.

Восемьдесят пять из выявленных извержений наблюдались исследователями на обоих полюсах Земли. Двадцать пять из них были больше, чем любое извержение за последние 2500 лет, а 69 - больше, чем извержение Тамборы в 1815 году, крупнейшее вулканическое извержение, зарегистрированное за последние 500 лет.
Их недавнее исследование опубликовано в журнале "Климат прошлого".

В исследование внесли свой вклад такие ученые, как: Цзямей Лин, Андерс Свенссон, Кристин С. Хвидберг, Йоханнес Лохманн, Стеффен Кристиансен, Дорте Даль-Йенсен, Йорген П. Стеффенсен, Суне О. Расмуссен, Элиза Кук, Хелле Астрид Кьер и Бо М. Винтер из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете; Хубертус Фишер, Томас Штокер, Майкл Сигл и Маттиас Биглер из Бернского университета, Швейцария; Мирко Севери и Рита Траверси из Флорентийского университета в Италии и Роберт Малвэни из Британской антарктической службы в Великобритании.