Мощнейшие извержения вулканов: время готовиться

Необходимо сделать больше для прогнозирования и управления глобально разрушительными извержениями вулканов. Риски больше, чем люди думают.

Массивное извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай в январе этого года в Тонга, на юге Тихого океана, было вулканическим эквивалентом "близкого пролета" астероида, проносящегося мимо Земли. Извержение стало крупнейшим со времен извержения вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году и самым большим взрывом, когда-либо зафиксированным приборами.

Пепел выпал на сотни километров, затронув инфраструктуру, сельское хозяйство и рыбные запасы. Причиненный ущерб составил 18,5% валового внутреннего продукта Тонга. Были перерезаны подводные кабели, что на несколько дней прервало связь Тонга с внешним миром; в более отдаленных районах взрыв вызвал всемирную ударную волну и цунами, которые достигли берегов Японии, Северной и Южной Америки. К счастью, извержение продолжалось всего около 11 часов. Если бы оно продолжалось дольше, выбросило больше пепла и газа или произошло в более густонаселенных районах Юго-Восточной Азии, или вблизи жизненно важных судоходных путей, электросетей или других важнейших объектов глобальной инфраструктуры, это имело бы последствия для цепочек поставок, климата и продовольственных ресурсов во всем мире1.

Мир совершенно не готов к такому событию. Тонганское извержение должно стать тревожным сигналом. Последние данные ледяных кернов показывают, что вероятность извержения магнитудой 7 (в 10 или 100 раз больше, чем Тонга) или выше в этом столетии составляет 1 к 62. Извержения такого масштаба в прошлом вызывали резкое изменение климата и крах цивилизаций, а также были связаны с ростом пандемий3.

И все же, мало инвестиций было направлено на ограничение того, что может сделать извержение такого масштаба. В нашем глобально связанном мире извержение будет иметь каскадные последствия для транспорта, продовольствия, воды, торговли, энергетики, финансов и связи.

В течение следующего столетия вероятность крупномасштабных извержений вулканов в сотни раз выше, чем вероятность столкновения с астероидами и кометами, вместе взятыми4. Климатическое воздействие этих событий сопоставимо, но реакция на них значительно отличается. Планетарная защита" ежегодно финансируется на сотни миллионов долларов, и ей занимаются несколько глобальных агентств. В сентябре миссия НАСА Double Asteroid Redirection Test (DART) попытается изменить траекторию астероида, проверяя возможности будущего отклонения астероида. Стоимость этого проекта предварительной подготовки составит более 300 миллионов долларов США. В отличие от этого, нет ни скоординированных действий, ни крупномасштабных инвестиций для смягчения глобальных последствий крупномасштабных извержений. Это должно измениться.

Хотя исследователи давно знают о радикальных последствиях крупномасштабных извержений вулканов, вероятность такого события была выяснена лишь недавно.

Частоту повторения крупных извержений можно определить, проверив многолетние записи на наличие всплесков сульфатов, которые образуются в результате выброса газа во время глобально значимых событий. В 2021 году исследователи изучили ледяные керны с обоих полюсов и выявили 1113 признаков извержений во льдах Гренландии и 737 в Антарктиде, произошедших между 60 000 и 9 000 лет назад. Они обнаружили 97 событий, которые, вероятно, оказали климатическое воздействие, эквивалентное извержению магнитудой 7 или более. Они пришли к выводу, что события магнитудой 7 происходят примерно раз в 625 лет, а события магнитудой 8 (также называемые суперизвержениями) - примерно раз в 14 300 лет. Это чаще, чем предполагалось предыдущими оценками - с использованием геологических записей и статистических методов, - которые выявили интервалы повторяемости в 1 200 лет для извержения магнитудой 7 и 17 000 лет для извержения магнитудой 85.

Последнее извержение магнитудой 7 произошло на Тамборе, Индонезия, в 1815 году. На архипелаге погибло около 100 000 человек в результате вулканических потоков, цунами, выпадения тяжелых камней и пепла на посевы и дома, а также последующих последствий. В глобальном масштабе температура упала в среднем примерно на 1 °C, что вызвало "год без лета". Восточные районы США и большая часть Европы пережили массовые неурожаи, а возникший голод привел к жестоким восстаниям и эпидемиям болезней.

Сейчас мир совсем другой. В некоторых отношениях он более устойчив: вулканы лучше отслеживаются, образование и осведомленность лучше, системы здравоохранения и питания улучшились. В других отношениях риски для человечества возрастают. Благодаря изменениям в циркуляции океана и атмосферы, вызванным изменением климата, извержение вулкана большой силы в тропиках может вызвать в следующем столетии на 60% больше похолодания, чем сегодня6. Частота извержений также может увеличиться, поскольку геофизические силы на поверхности планеты смещаются из-за таяния льда, изменения количества осадков и повышения уровня моря.

Хотя охлаждающее действие сульфатных аэрозолей в стратосфере может противодействовать потеплению от парниковых газов (в мире уже примерно на 1,1 °C теплее, чем в доиндустриальную эпоху), воздействие крупного извержения вулкана будет резким и огромным, с неравномерным влиянием на погоду, осадки и температуру.

В настоящее время население Земли в восемь раз больше, чем в 1800 году, а торговля, от которой оно зависит, выросла с тех пор более чем в 1000 раз. Как показали пандемия COVID-19, современный мир сильно зависит от глобальной торговли продовольствием, топливом и ресурсами; катастрофа в одном месте может привести к скачку цен и дефициту на большом расстоянии.

Финансовые потери в результате крупномасштабного извержения оцениваются в несколько триллионов, что примерно сопоставимо с потерями от пандемии. Учитывая предполагаемую частоту повторения извержения магнитудой 7, это составляет более 1 миллиарда долларов США в год. Инвестиции в обеспечение готовности к кризису и смягчение его последствий обойдутся гораздо дешевле, чем реагирование на катастрофу. Ученые призывают уделять больше внимания и координировать исследования, направленные на прогнозирование, обеспечение готовности и смягчение последствий.